在問題解決過程中，問題解決者會(huì)使用各種策略。問題解決策略（strategy of problem solving）是指使問題發(fā)生某些變化并由此提供一定信息的處理、試驗(yàn)或探索。問題解決中所用的各種策略可以分為兩大類：算法式和啟發(fā)式。

 

（一）算法式

 

算法式（algoritbm）是一種按邏輯來解決問題的策略。它是一定能得出正確答案的特定程序。例如，解一個(gè)6個(gè)字母的字謎（如source），假如確實(shí)有這樣的一個(gè)詞存在，你只要系統(tǒng)地改變這6個(gè)字母的次序，每次到詞典中去查字母構(gòu)成的排列，最終就能找到一個(gè)匹配的詞（如course或者source）。運(yùn)用這種策略，問題解決者可能需要作出720種排列。因此，算法式的最大缺點(diǎn)是很費(fèi)時(shí)間的。

 

（二）啟發(fā)式

 

啟發(fā)式（heuristics）是由以往解決問題的經(jīng)驗(yàn)形成的一些經(jīng)驗(yàn)規(guī)則。如果你曾經(jīng)換過汽車輪胎，當(dāng)你的汽車輪胎在公路上出毛病時(shí)，你可能會(huì)想到用千斤頂抬起車來?yè)Q輪胎這種有用的啟發(fā)式策略。與算法式不同，啟發(fā)式并不能保證得到答案，但這種缺點(diǎn)可以通過其容易且速度快的優(yōu)點(diǎn)而得到補(bǔ)償。在以往的研究中，心理學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)人類經(jīng)常使用的幾種有效的啟發(fā)式策略：手段—目的分析、順向工作、逆向工作和假設(shè)檢驗(yàn)。

 

1．手段—目的分析

 

手段—目的分析（means－ends analysis）是指問題解決者不斷地將當(dāng)前狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)進(jìn)行比較，然后采取措施盡可能地縮小這兩個(gè)狀態(tài)之間的差異。當(dāng)問題可分成若干個(gè)各自具有目標(biāo)的更小問題時(shí)，人們常常采用手段目的分析啟發(fā)式。如圖11－4所示用手段目的分析來解決河內(nèi)塔問題，就是把一個(gè)問題分成若干個(gè)比較小的問題，每個(gè)小問題都有自己的目標(biāo)，通過子目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)使問題的當(dāng)前狀態(tài)達(dá)到最后的目標(biāo)狀態(tài)。紐厄爾和西蒙（Newell & Simon，1972）所設(shè)計(jì)的通用問題解決者（General Problem Solver，簡(jiǎn)稱GPS）就是運(yùn)用手段—目的分析編程的。這個(gè)程序首先要評(píng)估一個(gè)問題的當(dāng)前狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)，確定當(dāng)前狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)之間的差別，差別一旦弄清楚，就可評(píng)判能用來減少這種差異的操作；然后選擇一種操作把它應(yīng)用于當(dāng)前狀態(tài)（如把一個(gè)圓盤從一個(gè)柱移動(dòng)到另一個(gè)柱）；接著把最新的狀態(tài)再同目標(biāo)狀態(tài)作比較，再鑒別差異、選擇操作，依此類推。通過這種重復(fù)加工，直到目標(biāo)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)為止，把三個(gè)圓盤從1柱移到3柱。手段—目的分析是人類解決問題最常用的一種策略。

 

2．順向工作

 

順向工作也稱順向推理（working forward），是指從問題的已知條件出發(fā)，通過逐步擴(kuò)展已有的信息直到問題解決的一種策略。例如，解下面這個(gè)密碼算題：

 

 

已知：D=5

 

任務(wù)要求：（1）把字母換成數(shù)字；（2）字母換成數(shù)字后，下面一行數(shù)字答案必須等于第一行和第二行之和。

 

問題解決者往往采用順向推理的策略，先從D=5這一信息出發(fā)，找出可能性最小的一列，從中獲得最多的信息，再利用加法中的某些規(guī)則進(jìn)行推理，一步一步地找到正確答案。研究表明，順向工作是專家問題解決行為的一個(gè)重要特點(diǎn)。專家在看到問題時(shí)，首先是發(fā)現(xiàn)問題提供了什么信息，就立即想到用哪些方法能從這些信息中推出新的信息，從而對(duì)問題中各要素的相互關(guān)系增進(jìn)了解，達(dá)成問題解決。

 

3．逆向工作

 

逆向工作也稱逆向推理（working backward），是指從問題的目標(biāo)狀態(tài)出發(fā)，按照子目標(biāo)組成的邏輯順序逐級(jí)向當(dāng)前狀態(tài)遞歸的問題解決策略。其主要特點(diǎn)是將問題解決的目標(biāo)分解成若干子目標(biāo)，直至使子目標(biāo)按逆推途徑與給定的條件建立直接聯(lián)系或等同起來，即目標(biāo)—子目標(biāo)—子目標(biāo)—現(xiàn)有條件。例如，解下面問題：已知圖11－6中的ABCD是一個(gè)長(zhǎng)方形，證明AD與BC相等。從目標(biāo)出發(fā)，進(jìn)行反推時(shí)問題解決者可能會(huì)問：如何才能證明AD與BC相等？如果我能證明△ACD與△BDC全等，那么就能證明AD等于BC。下一步的推理就是：如果我能證明兩邊和一個(gè)夾角相等，那么就能證明△ADC和△BDC全等。這樣，從一個(gè)子目標(biāo)出發(fā)反推到另一個(gè)子目標(biāo)，以達(dá)到問題的解決。新手往往采用這種策略來解決問題的。

 

 

圖11－6　幾何題，求證AD=BC

 

4．假設(shè)檢驗(yàn)

 

假設(shè)檢驗(yàn)（generate and test）一般分為兩步進(jìn)行：（1）產(chǎn)生一個(gè)“候選”答案；（2）檢驗(yàn)它是否真是答案。如果被否定，則另產(chǎn)生一個(gè)“候選”答案，并再度檢驗(yàn)，直到找出真正的答案為止。這種策略的缺點(diǎn)是：（1）沒有提供如何盡快選擇“候選”答案的方法，對(duì)答案的選擇可能較費(fèi)時(shí)；（2）解決問題的答案要求是完整的，否則難以檢驗(yàn)，而要完整列出所有“候選”答案也較困難。

 

總之，在問題解決時(shí)人們可以選擇不同的策略。但人們一般不去尋求最優(yōu)的策略，而是找到一個(gè)較滿意的策略。因?yàn)榧词故墙鉀Q最簡(jiǎn)單的問題，要想得到次數(shù)最少、效能最高的問題解決策略也是很困難的。抱負(fù)水平的高低會(huì)影響問題解決的滿意度。