動物的事‧響片訓練

獻給花蓮遠雄海洋公園海獅組及海豚組訓練師

感謝大家不吝分享

希望各位訓練愉快！

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引用或轉貼請註明譯文出處，請尊重著作權。

次級增強物是不可或缺的重要工具：

非食物增強物的效用

作者：Ken Ramirez　美國芝加哥Shedd水生動物館訓練主任

原文出處：《Animal Training-Successful Animal Management through Positive Reinforcement》　

（動物訓練－透過正增強成功進行動物管理）

第九章摘文，pp.295-299

譯者：黃薇菁（Vicki）

譯文原出處：動物的事‧響片訓練奇摩部落格

譯文現出處：動物的事‧響片訓練隨意窩部落格

摘要：

行為分析學家（behaviorists）對於『次級增強物』（secondary reinforcers）各有不同定義，在不同訓練機構裡它的運用方式甚至有更多差異，本報告列出一些次級增強物的不同定義，以及一些可能讓訓練師混淆的地方，這類增強物對於優質動物照料扮演重大角色，文中將檢視不同狀況之下運用非食物增強物的方式。

簡介：

次級增強物是優質訓練計畫當中有效又重要的一環，然而即使在我們的專業裡，訓練師對於次級增強物使用各種不同的專用名詞，不同訓練機構對於次級增強物的使用方法及運用範圍也天壤地別，為了解除這種混淆局面，本文(1)試圖找出次級增強物的一致定義，(2)解釋一個如何向新動物和新訓練師介紹次級增強物的方法，(3)討論並示範運用次級增強物的重要性。

定義：

我們起先以為多數訓練師了解次級增強是什麼，但是文獻回顧整理和非正式的訪問顯示，不同訓練機構使用相當不同的專有名詞，文獻當中相關的專有名詞有25個以上，以下列出其中12個：

第一類：

。次級增強物（secondary reinforcer）

。制約增強物（conditioned reinforcer）

。另類增強物（alternative reinforcer）

。經訓練的增強物（trained reinforcer）

。非食物增強物（non-food reinforcer）

。非關食慾的增強物（non-appetitive reinforcer）

第二類：

。觸覺增強物（tactile reinforcer）

。橋樑增強物（briding stimulus）

第三類：

。變化性增強物（varied reinforcer）

。策劃性增強物（planned reinforcer）

。組織性增強物（organized reinforcer）

。自然增強物（natural reinforcer）

請注意：這些專有名詞所出現的研究報告並非全具高度科學可信性，在此列表只是用來突顯大家使用多麼不同的專有名詞，並非指稱它們全為正確名詞，只不過有人會以它們替代行為分析文獻中所謂的次級增強物（或制約增強物）。以上分為三類：第一類包括一些有點兒接近次級增強物同義詞的專有名詞，第二類列出次級增強物的兩個例子，它們不完全等同次級增強物，第三類包括一些與次級增強相關的名詞，也包括一些非行為分析領域的名詞，有這麼多不同名詞，難怪人們弄不清楚。

我們必須先定義清楚才能往下談，『增強』的一項定義是：

　『增強物是一個事件或刺激，它在喜見反應之後出現，提高該反應發生的頻率和可能性（Reynolds, 1975）』

在操作制約當中，我們通常談到兩種基本增強物，一是初級增強物（primary reinforcer）：

『它的增強效用不取決動物過往的經驗，例如食物和水。（Kelleher, 1966: Brill, 1981）』

另一基本增強物是次級增強物，也稱為制約增強物，因為：

『它的增強效用取決於動物過往經驗。（Kelleher, 1966: Brill, 1981）』　

本報告將以依據這些定義論及次級增強（或制約增強），不同機構的訓練師在開始討論訓練概念之前應該先定義專有名詞，通常訓練師之間不易討論訓練概念就是因為使用極不相同的專有名詞。讓所有海洋哺乳動物訓練師採用共通語言一直是個問題，希望它是我們所有人都試圖努力達成的目標。

運用次級增強物

在向動物正式介紹次級增強物以前，了解牠的自然史會很有幫助。認識牠的生活以及與野外同類互動的方式有助判定動物可能接受的增強物種類。如果牠的過往經驗已經制約了一些特定增強物，好好利用這些增強物也將很有助益，例如，金剛鸚鵡常為彼此理羽，所以通常經過一些制約動作之後非常能接納人手伸入羽毛之下搔抓，相反地，多數猛禽傾向自我理羽，所以不容易接受觸覺增強。訓練師注意到野生黑猩猩有時會彼此搔癢，於是教導手語時對於超愛搔癢的黑猩猩會利用搔癢作為最有效的增強物之一。野外經常觀察到白鯨在淺水河床上摩蹭身體，這可能解釋為何白鯨是海生館中愛碰觸的鯨豚之一。

年輕訓練師常誤以為動物對某一刺激出現不錯反應，這個刺激在訓練情境下便自然具有增強效用，換句話說，雖然白鯨似乎會找尋粗糙表面摩蹭皮膚，但這不代表白鯨會主動尋求或想要訓練師提供這類接觸，或者覺得這件事具有增強效用。不過，得知白鯨經常出現磨蹭皮膚的行為後，訓練師可以制約牠接納訓練師的刷子或手幫牠搔癢，久而久之，牠即可能向訓練師尋求這類的觸覺注意，於是搔癢受到制約而成為增強物。

學習動物喜厭事物的過程是發展關係的一部分，每位訓練師必須與個別動物建立一對一的關係，舉例來說，一位資深訓練師可能把搔搔某隻海豚的舌頭制約成有效的次級增強物，這隻海豚已學會接受，甚至享受訓練當中出現這種觸覺增強，另一位年輕訓練師看了他們互動後，決定稍後訓練同一隻海豚時也搔搔牠的舌頭，但令這位年輕訓練師大出望外的是，這隻海豚閉上大嘴，用力咬住了他的手，這種情形可能常發生，但是當它發生在自己身上時年輕訓練師通常很意外。每個次級增強物──尤其在剛介紹它時──必須由每位訓練師個別進行制約，等到使用它的訓練師人數足以使它成為良好制約的增強物時，海豚才有可能接納任何人提供這個次級增強物，但是除非訓練師自己花時間建立與動物的關係，否則將永遠無法確定這一點。

利用以下例子最能讓年輕訓練師理解這個概念：

『有天下班後我湊巧注意到，一位訓練 師的 太太在辦公室與他相會，當她接近他時，她 謝謝 先生早些時候幫忙處理了一些雜事，然後她輕撫了他的肩膀，親了他的脖子，他的臉突然變得容光煥發，馬上改變了他原來嚴肅的情緒，我心裡想，這真是個善用增強的女子。兩天後我注意到這位訓練師把打掃工作做得極好，在他走出那個區域時，我決定提供給他那個似乎很有效的增強物，但是就在我即將親他的時候，他差點把我揍得半死！為什麼？因為我和他的關係不同於他 和 太太的關係。』

雖然我們與動物的關係絕對很不同，但這個故事清楚說明，在某個狀況下有效的增強物不見得在所有狀況下都有效。

制約次級增強物的步驟其實相當簡單，想教導的增強物應該和初級增強物配對作連結，與訓練早期建立橋樑刺激的步驟相同，不管使用哨子、水底聲響、響片、口頭Good或閃光，它們全是次級增強物，這些東西首度出現在動物面前時不具意義，經過不斷與初級增強物連結後，多數訓練師目睹過橋樑刺激的強大效用，其他次級增強物的訓練也可有相同作用。

我們在Shedd水生動物舘採取系統化方式介紹次級增強物，在不使用食物的遊戲期間，我們鼓勵訓練師發揮創意，看看動物似乎喜歡哪些事物，然後再利用這些資訊協助判定應該制約何種次級增強物。新刺激（尚未制約成增強物）會被視為訓練中的一項新行為，在新刺激經常與初級增強物配對出現後，這個新增強物再偶爾用於簡單或容易的行為之後，久而久之，每位訓練師依自己的進度進行到下一步驟──訓練困難複雜的行為時使用次級增強物，最後，隨著訓練師累積越來越多的經驗，他再開始介紹尚未經制約的新增強物，這個步驟會保留給手下動物已訓練一陣子的資深訓練師。

我們在Shedd水生動物舘把次級增強物的運用視為高階概念，新手訓練師必須先證實自己充分認識該物種和該隻動物的訓練史，了解進行次級增強所需的所有行為要求，也透徹了解基本操作制約原則。我們教導新手訓練師這些概念的作法和教導動物時非常相似，利用的是漸進法，如果你想教人學會閱讀，你不會一開始就拿出一整部小說，你會先教注音符號，然後從閱讀童書開始，慢慢地採用越困難越複雜的閱讀題材，我們教導次級增強物之類的概念時也採相同方式。

介紹次級增強物的好方法還有很多其他作法，但是以我們的工作人員極多，手下物種種類也繁多的狀況而言，我們發現這個作法很有效，它讓訓練主管有個監督個別訓練師和個別動物訓練進度的系統，也確保訓練師的作法保持一致，它允許資深訓練師實驗的自由，也給予動物不時接受挑戰及刺激的機會。

我相信以下三個個案說明了次級增強物對優質照料極其重要：

個案一：太平洋斑紋海豚（Pacific white-sided dolphin）

第一個例子發生於1994年夏，一隻母的太平洋斑紋海豚開始食慾低落，牠似乎變得有點倦動。雖然牠沒有興趣進食，牠仍樂意依要求提供行為，在這段期間牠最有興趣的兩個活動似乎是到處跟隨我們及接受碰觸，雖然牠多數行為非常合作，我們無法讓牠維持穩定進食。獸醫為牠開的抗生素必須嚴格按時服用，由於我們無法確定牠到了服藥時間是否會肚子餓（牠通常不餓），我們把服藥時間轉為遊戲，我們會跑一跑，然後拍撫牠，再來跑一跑又拍撫牠，然後叫牠張開嘴巴，放條塞藥的魚在嘴裡又跑走，然後再次拍撫牠，在這麼興奮的狀態下，牠會把魚吞下去。一陣子以後，我們開始利用次級增強物增強牠吞下魚的行為，雖然花了好幾個星期牠才恢復穩定進食，牠從未錯過服藥。我們之所以能夠成功治療這隻海豚，主因是牠天性好玩，而且牠對次級增強物已有強烈連結。

個案二：白鯨

白鯨的性情不同於多數鯨豚，過去我們最年長的一隻母白鯨對於環境變化出現不尋常的反應。新海生館開幕不及一年時，我們提供了場地置放姐妹機構的偽虎鯨（false killer whales），牠們抵達當天，這隻母白鯨決定絕食，雖然我們明白這可能是新動物進駐引起的，我們並不想冒險，獸醫堅持我們取得血液樣本，雖然牠已被訓練過志願採血，常識告訴我們不進食的動物可能不會乖乖志願接受採血，然而我們發現，牠雖然會把餵牠的魚一一吐出來，牠仍會輕易聽令提供行為。我們的白鯨一直很喜歡有人碰觸，使用天然菜瓜海綿摩蹭、搔搔舌頭和身體按摩很容易就制約成增強物，偽虎鯨到來後一週期間證實這類次級增強物極有用處，母白鯨仍參加每次訓練，每條魚都吐出來，但是每次都會接受觸覺增強物，更重要的是，在這一週內牠讓我們進行了三次志願採血，還好確認了牠並未生病。如果我們未曾建立次級增強物的使用，我們將無法與牠建立起這種好關係，也不可能能以這種方式採到血液。

個案三：皺齒海豚（Rough-toothed dolphin）

1994年初我獲得到法屬玻里尼西亞一處天然瀉湖訓練機構訓練皺齒海豚的機會，牠們原生於該島，被納入Dolphin Quest的一個新型互動計畫，牠們的特點之一是，每一隻海豚甚至在能夠經常性進食之前即會摩蹭我們的手腳，尋求觸覺互動，在一週內每隻海豚都發展出尋求工作人員給予觸覺互動的興趣。

同時，我們開始餵食，我們發現牠們利用一種野外同樣出現的進食技巧，牠們把魚往水面用力摔，直到魚頭掉下，然後先吞下魚頭再緩慢地吞入魚身，照牠們這種速度，每回餵食可能不止一個小時，我們試過把魚頭去掉再餵食，但是牠們還是會在進食前先去除魚身前端，我們也試過切成小塊餵食，但是牠們不肯吃。我們知道可以慢慢制約牠們進食較小條的魚而且快點吞嚥下去，但是在那之前以魚作為增強物意謂每次互動之間必須間隔五分鐘以上的時間。

在我們訓練進食行為的同時，我們也持續進行遊戲時間，幾天後我們開始與每隻動物建立極正面的關係，牠們的觸覺反應極為強烈，於是我們開始純粹利用觸覺增強物塑形行為，我們教牠們在淺水中進行身體檢查，量腰圍並志願接受輕度保定，所有行為都利用磨搓、拍撫和按摩作為增強物，我們也在碼頭上訓練，證實關柵、舉尾（tail presentation）、張嘴和出水側翻（breaches）全可單靠觸覺增強進行塑形，這些行為全在由人類照料不到六星期的動物身上建立完成。

我們的假設是觸覺對這個物種在野外的生活占有重要地位，但即使如此，我們仍必須獲得動物信任，與個別動物建立關係。最初幾個星期是制約這些動物接受人類碰觸的關鍵時期，後來碰觸則成為極為有效的次級增強物。

結語

次級增強物並不是新的工具，然而它並未被經常使用，而且它在我們海洋哺乳動物訓練領域中的定義並不一致。訓練是以科學驗證後的行為準則作為依據的技術，隨著從事這個領域的人數增加，新訓練師必須綜合科學知識、操作制約專有名詞以及所有訓練機構多年累積經驗才能持續改善手下動物的生活，適當運用並小心執行的次級增強物不但是強而有力的增強物，也是有助我們大幅改善動物生活不可或缺的工具之一。

多數資深訓練師或許可以分享更多有效運用次級增強物的例子，對於只相信食物才能作為增強物的人，我希望本篇報告呈現了一些使用制約增強物的好處。對於想使用次級增強物但對於它有時不一定有效的情形望而卻步的訓練師，或許本文建議了一些讓你更能結合這類增強物和訓練的方式，最後，對於你們多數或許曾以更有效更具創意方式運用次級增強物的人，我希望本文至少提供了一些運用次級增強物的有趣實例。

誌謝

感謝協助本報告完成的所有人士，文中任何錯誤或特殊看法為我個人責任，但是我感激文中多個個案當中個人有幸共事的所有人士，我特別希望感謝Shedd水生動物舘的海洋哺乳動物部門工作人員，以及Dophin Quest法屬玻利維亞和夏威夷的支援。

參考文獻：

Brill, R.L. (1981). R.I.R. in use athe Brookfield Zoo:  Random and interruptd reinforcement redefined in perspective.  In J. Barry & R.L. Brill (Eds.), Proceeding of the 9^th annual conference of the Initernational Marine Animal Trainers Association (pp.49-58).

Gardner, R.A. & Gardner, B.T. (1969).  Teaching sign language to a chimpanzee. Science 165:664-672.

IMATA. (1971-1991). (Various Eds.), Proceedings of the annual conference of the International Marine Animal Trainers Association.

IMATA. (1976-1994). (Various Eds.), Soundings.

Kelleher, R.T. (1966).  Chaining and conditioned reinforcement. In W.K. Honig (Ed.), Operant behavior: Areas of research and applicationd(pp. 160-212). New York :  Appleton-Century-Crofts.

Norris, K.S. (1994).  Beluga: White whale of the North. National Geographic 185 (6): 2-30.

Reynolds, G.S. (1975). A primer of operant conditioning (Rev. Ed.) Glenview , Illinois : Scott Foresman and Co.

加州海獅的次級增強物

原文出處：《Animal Training-Successful Animal Management through Positive Reinforcement》　

（動物訓練－透過正增強成功進行動物管理）

第九章訓練師論壇問與答，pp.300-301

譯者：黃薇菁（Vicki）

譯文出處：『動物的事‧響片訓練』奇摩部落格

問：我們的訓練師希望了解更多加州海獅可用的非食物增強物（例如玩具、抓癢等），我們也想知道在遊戲時間（沒有食物）使用橋樑刺激是否會減少平時訓練時橋樑刺激的效用？

IMATA動物技師訓練顧問委員會回答：次級增強物對於所有鰭腳類動物(Pinnipeds)都非常有效，尤其是加州海獅。如同任何動物遇上新情境一樣，訓練次級增強物最有效的作法或許是把它視成一項新行為來訓練，次級增強物常是訓練師覺得對動物具正面價值的事物，可是我們不可能確定這一點，假設某個次級增強物本來就是正面事物可能會導致不喜見的行為，甚至攻擊，因此如果一開始就一定建立次級增強物和初級增強物的配對連結，你可以讓動物對這些次級增強物減敏，也確保它們最後一定成為正增強物，無論動物是否原來就偏好它們。

開始使用新的次級增強物時，你必須謹記在心──所有動物都是個體，對不同刺激有不同好惡。次級增強物也是［動物－訓練師］關係的一部分，所以不同訓練師可使同一個次級增強物對動物產生不同效用，因此在次級增強物施用變化性增強時制以前，訓練它與初級增強物的配對連結更形重要──慢慢讓動物對這些增強物減敏，觀察牠們是否出現後退、全身緊繃、迴避碰觸互動或忽略玩具等訊號，直到你覺得牠可以被次級增強物正增強時，最好還是先強化它的概念一陣子，然後才能假設你能單獨運用次級增強物了。無論動物對於次級增強物的制約反應已經存在多久，定期以初級增強物強化仍是個好主意。要能有變通彈性，有些動物永遠不會喜歡次級增強物，所以它當然不會有用處。一些常用的次級增強物是口頭稱讚、冰塊、觸覺互動、玩具和被水瓶噴水。你將發現海獅對各式各樣的新刺激都有反應。

我們想不出任何遊戲時間裡有必要使用橋樑刺激的理由，但是如果它沒有與增強物配對，它的橋樑效果很快會稀釋消逝，況且它也不太可能引發任何喜見反應（尤其是非常在意魚桶的海獅）。各家訓練機構對於『遊戲』時間的定義可能不一，但使用橋樑刺激可能會使它成了『訓練』　時間，動物可能完全不認為牠們在玩（而且此時海獅通常會不解為何沒有魚桶，也不解橋樑刺激出現後為何沒有增強物──這些可都是激怒750磅重公海獅的好公式）。

這帶出使用口頭橋樑刺激的一個要點，如果以口頭Good作為橋樑，參與遊戲時間的新訓練師或新志工也常說出Good，他們可能在不經意間消除了橋樑的效用。

澳洲海洋公園海洋哺乳動物訓練師回答：澳洲海洋公園的訓練師訓練八種鰭腳類動物，我們有效使用了另類增強物，例如觸覺互動、玩具、遊戲時間、社交互動、連鎖行為和創意新訓練，訓練師發現使用次級增強物時有兩個基本關鍵：

１．有些種類的鰭腳類動物天生較容易接受次級增強物

２．即使同一物種，有些個體的接受度會比其他個體高。

　　南方海獅屬（Arctocephalus）的動物似乎天生就比其他鰭腳類容易接受觸覺增強，海狗（fur seal）似乎顯著花上較多時間理毛，或許是牠們似乎比加洲海獅更享受觸覺互動，也更有反應，此外特定種類的海狗的反應與其他海狗不同：紐西蘭海狗（Arctocephalus forsteri）比澳洲海狗（A. doriferus）反應好，澳洲海獅（及其他Neophoca屬的鰭腳類）也對觸覺增強有良好反應。

我們也在一些種類身上成功運用玩具作為增強物，但運用程度不一，然而接觸玩具的機會在控管之下，目的是避免對特定玩具感到無聊，也維持玩具的趣味價值，動物年紀、種類及個體差異性也可能是成功使用這類增強物的影響因素，澳洲海獅特別容易接受玩具，甚至成年個體亦然，事實上牠們對於環境比其他鰭腳類近親更為好奇，我們發現加州海獅在青春期對玩具反應較佳，我們曾以牠們最愛的玩具作為進行關柵及分群隔離程序的增強物，我們在海洋公園曾用過一個特別成功的玩具，它是一根綁上繩子的PVC水管，從展示場屋頂懸垂而下，有隻青春期的母加州海獅從使水管像鞦韆般來回擺動當中獲得了不少樂趣。

與其他鰭腳類或鯨豚的社交互動也是成功的增強物，不過這有時出現負面效果，因為動物可能極喜愛有同伴的經驗而不肯分離。

我們偶而也利用牠們最愛的活動，一個典型例子是對我們的鯨豚利用動力充氣汽艇，我們的澳洲鯨豚在進入一處瀉湖關柵後，牠們即可享受與汽艇飆船的激烈樂趣，事實上牠們有時根本等不及想和汽艇一同進入瀉湖關柵，看來應該是想飆飆船吧。

我們在澳洲海洋公園的經驗是，使用橋樑刺激並不會破壞它在普通訓練時的效用，我們的訓練師會來回進行遊戲和規劃訓練，偶爾遇到喜見行為出現時，他們會在遊戲時間或創意新訓練時間標定這個行為，而這些時間通常儘可能減少初級增強物的使用。