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1937年，斯金纳在答复两位波兰生理学家科诺斯基和米勒对其早期工作提出的质疑时，第一次使用了“操作性”这一术语。按照斯金纳的说法，这一术语的作用是“确定行为可追溯到强化列联而非偶发刺激。”与经典性条件作用不同的是，操作性条件作用依赖于产生的行为结果而不依赖于先前的刺激。两者间的另一个差别是，操作性条件作用不仅通过动作或行为操纵环境，同时也通过环境塑造着行为，也就是说，它是一个双向的过程。

斯金纳的研究工作开始于20世纪20年代，当时，巴甫洛夫条件作用，即用以把反射行为与诸如铃声、蜂音和灯光之类的先前中性刺激有效地联系起来的一种技术，已被其他研究者所证实。1930年，斯金纳提出，某些行为通常并不像经典性条件作用那样，由特定刺激所引起。斯金纳的这一观点遭到了科诺斯基和米勒的强烈抨击，他们认为一切学习都是经典性条件作用。

斯金纳指出，“操作性活动可以等同于行为，我们不仅找不到能够引起这种行为的刺激，而且当这种行为发生时，我们发现不了与之相关联的刺激。我们是把它作为一个按照某一频率自然而然地出现的事件来研究。

斯金纳将行为分为两类:应答性行为和操作性行为。前者由明显、可见的刺激引起,如狗流唾液的反应是食物或饲养员的脚步声引起的,刺激不存在,反应也不可能发生操作性行为则是在没有任何能观察的外部刺激的情景下有机体似乎自发产生的行为。

斯金纳设计了著名的“斯金纳箱”作为研究动物操作性行为的实验装置。他把饿的老鼠关在箱子里,可以自由探索,当老鼠探索中偶然的压倒箱内的一根杠杆,杠杆牵动了食物库,一颗食物小丸就落入了小盘子里,老鼠因此得到了意外的食物。由于在这个压杠杆的行为每次发生时,都会跟随着一个食物的出现,这样,每次老鼠被放在箱子里时,就更可能去压杠杆,相对老鼠在箱子里的其他行为,这个行为的可能性增强了。“斯金纳箱”非常清楚地说明了行为强化的原理:当一个行为造成了有利的结果时,这个行为就会得到强化,而在同一环境下被重复使用。

斯金纳指出,人类的大部分行为都是操作性行为。这种行为不是由特定的先前刺激所引起。例如，读书、写字、游泳、骑车、小孩打开收音机、父母亲去上班、狗寻食、或白鼠按压斯金纳箱中的杠杆等行为，不是由特定刺激自动而有规律地引起，而是依靠活动的结果来维持，它代表着有机体对环境的主动适应。在操作性条件作用中，关联刺激跟随在反应之后，是作为活动结果的环境变化，而不是先前刺激维持着行为。

任何能够增加未来反应出现的概率的结果称为强化物。操作性条件作用引起特定的选择性的随意(非反射)行为，这一随意行为由行为的结果所控制，并增加该行为发生的频率。在理想情形下，进行条件作用的人已在一定程度上控制了进食、饮水和社会奖赏等结果，只有当所要求的行为产生时，才出现这些结果。实验中，为了使有机体对结果的强化特征较为敏感，通常在条件作用之前剥夺有机体的强化物。著名人本主义心理学家马斯洛曾把行为主义心理学称为对半饥饿小白鼠的研究。

操作性条件作用涉及积极强化和消极强化。如果条件作用的目标是增加反应频率，那么，一旦所要求的行为出现时，便运用积极强化提供奖赏。消极强化是通过某种行为使人或动物回避电击等厌恶刺激。惩罚虽然不是条件作用的一种程序，但它含有厌恶刺激的意义。惩罚的目的是通过实施电击或其它痛苦刺激来减小某种反应出现的频率。

强化程序是可以变化的。例如，小白鼠按5次杠杆后，才给予食物(比率程序)，或者每10秒钟提供一次强化物，在这段间隔时间内要求动物不断地按压杠杆(间隔程序)。

如果强化物出现在由某些先前刺激引起的反应之后，那么，R—S(强化物)这一基本程序将会变得更为复杂。例如，灯光(辨别刺激S)呈现后，鸽子只有不断地啄斯金纳箱的食盘，它才能够得到食物。实验情境也可以这样安排：只有当红灯而非黄灯出现后发生反应，才呈现强化物。动物在受到强化前必须进行辨别。

如果对操作性条件作用程序稍做某些改变，那么，它还可以用于研究动物及人类婴儿的感觉和知觉能力。鉴于婴儿不能够直接告诉我们他是否能感知到红灯与黄灯、四方形与三角形，菠萝味与香蕉味或小提琴声与长笛声等之间的差异，我们必须采用某种间接的方法，如操作性辨别技术，来研究婴儿的辨别力。操作性条件作用研究还包括使用更精制仪器的各种研究程序的变式(不同的强化程序，积极强化与消极强化，辨别模式等)和用于解决新问题的有效技术。操作性条件作用程序已被创造性地用于研究婴儿的感觉和知觉能力。这一程序还可作为心理药理学研究的标准技术之一。事实上，操作性研究技术已经卓有成效地运用于许多研究领域。

斯金纳对研究心理学的最大贡献是提供了一系列用于产生可靠的行为基线的技术。例如，在评定某种新药对行为的影响前，需要以某种方式了解行为的一致反应率(基线)，这样才能检验该药物的效果。关于操作性条件作用的应用将在行为矫正那部分中讨论。

总之，操作性条件作用一般涉及到随意活动的选择，改变行为发生频率的结果(强化物)的识别，根据某种事先决定的程序提供强化物。度量操作性条件作用的有关指标是反应频率和反应模式。与此相反，经典性(巴甫洛夫或应答性)条件作用所涉及的是反射行为，把中性刺激与必定引起反应的刺激进行匹配直到该中性刺激能完全单独引起反应。度量经典性条件作用的有关指标是非条件刺激所引起的反应频率、反应潜伏期和反应幅度。对消退(在操作性条件作用中，强化物出现后反应频率随时间变化而减小;在经典性条件作用中，非条件刺激不再呈现)的阻抗是这两类条件作用的反应强度的共同度量指标。