비율, 간격 스케줄
응용행동분석가는 대부분의 치료 프로그램에 직접, 혹은 간접적으로 비율 혹은 간격 스케줄을 사용하는데, 특히 비율 스케줄을 많이 사용한다(Latal & Neef, 1990) 비율 스케줄에서는 강화를 받기 위해 여러 번의 반응을 해야 한다. 비율 조건이 10개의 정반응이라면, 10번째 정반응만이 강화를 받는다. 간격 스케줄은 강화를 받기 위해 일정 시간이 지나야 한다. 만약 간격 조건이 5분이라면, 마지막 강화 받은 반응으로부터 5분이 지난 후에 발생한 첫 정반응에 대해 강화를 받는다.
비율 스케줄에서 강화를 받으려면 여러 번의 반응을 해야 한다. 단순한 시간 경과로는 강화를 받지 못한다. 대신 참가자의 반응률이 강화 빈도를 결정한다.
개인이 비율 조건을 빨리 달성할수록, 강화도 빨리 얻을 수 있다. 역으로, 간격 스케줄에서는 일정 시간이 지나 발생한 반응만이 강화를 받을 수 있다. 간격 스케줄에서는 전체 반응 수는 언제, 그리고 얼마나 자주 강화를 받는지와 무관하다. 간격 스케줄에서는 높은 빈도의 반응을 산출한다고 하여 높은 빈도로 강화를 받는 것은 아니다. 강화는 오직 일정 시간이 경과한 후에 발생한 반응에 수반한다. 간격 스케줄에서 강화의 가용성은 시간에 의해 통제되지만, 비율 스케줄에서는 반응자 스스로 통제할 수 있는데, 이는 개인이 비 율 조건을 빨리 달성하면 강화를 더 빨리 받을 수 있다는 것을 의미한다.
고정, 변동 스케줄
응용행동분석가는 고정 혹은 변동 스케줄하에 비율 혹은 간격 스케줄을 사용할 수 있다. 고정 스케줄에서, 반응률 혹은 시간 조건은 일정하게 유지된다. 변동 스케줄에서 반응률 혹은 시간 조건은 강화 받은 반응과 그다음 반응 사이에 다르게 나타날 수 있다. 비율/간격과 고정/변동 수반(유관)의 조합은 네 가지 간헐강화 스케줄을 만든다. 고정 비율, 변동 비율, 고정 간격, 그리고 변동 간격이 이에 해당한다.
다음에 이어지는 부분은 네 가지 기본적인 간헐강화 스케줄을 정의하고 각 스케줄의 예를 제시하며, 기초 연구에서 잘 축적된 각 스케줄의 효과를 설명한다.
고정 비율의 정의
고정 비율(fixed ratio : FR) 강화 스케줄에서는 강화를 받기 위해선 일정 수의 반응을 해야 한다. 예를 들어 FRA 스케줄에서는 매 4번째 정반응(혹은 목표 행동)을 강화한다. FR15 스케줄은 강화를 받기 위해 15개의 반응을 해야 함을 의미한다. Skinner(1938)는 각 비율 조건을 반응 단위로 개념화하였다. 따라서 강화를 발생하기 위해서는 마지막 반응뿐 아니라 어떤 비율에 해당하는 수만큼의 반응이 필요하다.
어떤 사업체에서는 FR 스케줄로 급여를 지불한다 (예 : 삯일). 근로자는 특정한 과업의 수를 끝낸 후에 급여를 받을 수 있다(예 : 15개 기구 조립하기, 오렌지 한 박스 따기). 어떤 학급에서는 처음 본 5개 단어를 배운 후에 스마일 표시를 상으로 받거나 10개의 수학 문제를 푼 뒤에 점수를 받을 수 있다.
De Luca와 Holborn(1990)은 기초선과 FR 강화 스케 술에서 비만과 정상 아동의 자전거 페달을 밟는 비율을 비교하였다. 기초선과 FR 조건에서 운동 시간은 동일하였다. 기초선에서 페달 밟는 비율을 안정적으로 구한 후, De Luca와 Holbom은 기초선 동안 발생한 강화 비율에 맞추어 FR 스케줄을 도입하였다. 모든 참가 자는 FR 스케줄을 도입한 후 페달을 밟는 비율이 증가하였다.
고정 비율 스케줄의 효과
수행의 일관성
FR 스케줄의 전형적인 반응은 다음과 같다-(a) 첫 반응 발생 후 참가자는 쉬는 시간 없이 지속적으로 반응한다, (b) 강화 뒤에 강화 후 휴지기가 나타난다(즉 참가자는 강화 후 일정 기간 동안 반응하지 않는다).
비율의 크기는 강화 후 휴지기에 영향을 미친다. 비율이 클수록 휴지기는 길게 나타나며, 비율이 낮으면 휴지기는 짧게 나타난다.
반응 비율
FR 스케줄에서는 반응 비율이 높다. FR 스케줄에서 높은 반응률은 강화 제시를 최대화하는데, 이는 반응률이 많을수록 강화 비율이 커지기 때문이다. 고정 비율에서 사람들은 비율 조건을 완수하면 강화를 받기 때문에 빨리 일한다. 타자치는 사람은 대개 FR 스케줄로 계약을 맺는다. 이들은 일정 작업량에 따라 계약한다. 25쪽의 설명서를 치기로 계약한 사람은 최대 비율로 타자를 칠 것이다. 설명서가 빨리 완성될수록 급여를 빨리 받을 수 있으며, 하루에 완수할 수 있는 일의 양도 많아진다.
비율의 크기는 FR 스케줄의 반응률에 영향을 미칠 수 있다. 어느 정도까지 비율 조건이 클수록 반응률이 높다. 교사는 수학 문제에서 매 3번째 정반응에 강화를 줄 수 있다. 이러한 비율 조건에서, 학생은 12개 문 제를 주어진 시간에 완수하여 4번의 강화를 받을 수 있다. 만약 교사가 3번째 반응이 아닌 12번째 반응에 강화를 준다면, 학생은 적은 시간에 더 많은 문제를 풀 수도 있다. 더 높은 비율은 더 높은 반응률을 산출한다. 그러나 만약 비율 조건이 너무 클 경우 반응률 은 감소한다. 최대 비율은 참가자의 이전 FR 강화 역사, 동기 조작, 강화의 질, 반응률의 변화 절차에 의해 결정된다. 만약 긴 시간 동안 비율 조건이 점차적으로 높아지면, 아주 높은 비율 조건이 달성될 수도 있다.
변동 비율의 정의
변동 비율(variable ratio : VR) 강화 스케줄에서는 강화를 받기 위해 필요한 반응 수가 매번 달라진다. 반응 수의 평균을 VR 스케줄로 나타낼 수 있다. 예를 들어 VR 10 스케줄에서는 평균적으로 10번째 반응마다 강화를 제공한다. 1번째 반응, 20번째 반응, 3번째 반응, 13번째 반응, 혹은 D 번째 반응 후에 강화를 주지만, 강화 받기 위해 필요한 반응의 평균은 10이다. (예: 1+ 20+3+13+18=55, 55/5=10) 도박용 슬롯머신은 VR 스케줄의 좋은 예이다. 이 기계는 일정 비율로 당첨되도록 맞춰져 있다. 도박을 하는 사람은 당첨이 될지 아닐지를 예측할 수 없다. 연속적으로 2~3회 당첨되어도 그 후 20번 혹은 그 이상 다시 당첨되지 않을 수도 있다.
De Luca와 Holborn(1992)은 3명의 비만 학생과 3명의 정상체중 학생에게 자전거 페달 밟기에 대한 VR 스케줄의 효과를 측정하였다. 아이들은 매주 월요일에서 금요일까지 자전거를 탈 수 있었으며, 자전거를 타라고 재촉 받지는 않았다. 기초선 조건 동안 참가자는 "타고 싶은 만큼 타라."는 지시를 받았다. De Luca 와 Holbomn은 페달 밟는 비율에 대한 안정적인 기초선을 구한 후 VR 강화 스케줄을 도입하였다. 이들은 기초선 단계에서 1분당 페달 회전 수의 평균을 계산한 후 이보다 약 15% 빠르게 페달을 밟을 수 있도록 첫 VR 스케줄을 세웠다. 아이들은 VR 스케줄의 점수에 따라 지원 강화제(bachup rentorce)로 교환할 수 있었다. De Luca와 Holbom은 VR 스케줄을 약 15%씩 두 번 증가시켰다. 각 VR 값에서 페달 밟는 비율이 체계적으로 증가하였으며, 이는 변동 비율이 증가할수록 반응률이 높아졌음을 의미한다. De Luca와 Holbom은 VR 스케줄이 이전 그들의 연구인 FR 스케줄(De Luca & Hobom, 1990)보다 높은 반응률을 산출한다고 보고하였다.
일반적으로 학생들의 행동은 변동 비율의 종료 후에 강화를 받는다. 즉, 대부분 학생들은 질문에 답했을 때 선생님이 칭찬을 해 줄 것인지의 여부를 예측할 수 없다. 좋은 성적, 보상, 승진 등은 예측 불가능한 수의 반응 뒤에 나타난다. 한 예로, 어떤 선생님은 A라는 학생이 10개 문제를 풀었을 때 강화를 제공하고, B 학 생에게는 3개를 풀었을 때 강화를 줄 수 있다.
변동 비율 스케줄의 효과
수행의 일관성
VR 스케줄은 지속적이고 꾸준한 반응을 산출한다. VR 스케줄에서는 보통 FR 스케줄처럼 강화 후 휴지가 나타나지 않는다. 휴지기가 나타나지 않는 것은 아마도 다음 반응이 언제 강화를 발생시킬지에 대한 정보가 없기 때문이다. 다음 반응이 강화를 발생시킬 수도 있기 때문에 반응은 꾸준히 유지된다.
반응 비율
FR 스케줄과 마찬가지로 VR 스케줄에서는 반응률이 높다. 또한 FR 스케줄과 유사하게, 비율의 크기는 반응 빈도에 영향을 미친다. 비율 조건이 클수록 반응률이 높다. 또한 FR 스케줄과 마찬가지로 변동 비율 조건을 점차적으로 늘렸을 때, 참가자는 매우 높은 비율 조건에 반응한다. 그림 8.3은 VR 강화 스케줄에 의해 발생하는 전형적인 스케줄 효과를 요약하고 있다.