概述
線性推理又稱關係推理或線形三段論
依據有序事物間的關係進行的推理，它給出的兩個前提說明了三個邏輯項之間的可傳遞性的關係。
斯滕伯格將上述兩種理論結合，提出語言―表象整合模式：人們線上性推理時，首先對前提中的信息以命題的方式進行表征，繼而將表征的命題建構成一種心理表象上的空間序列。依據命題的空間序列進行認識加工，從而推論合乎邏輯的結論。
心理學對線性三段論推理的研究
操作模型自伯特在1919年對線性三段論推理進行研究後，在很長的一段時期中較少有人在這一領域繼續進行實驗研究。亨特（I M L Hunter）於1957年在《英國心理學雜誌》上發表的《三術語系列問題的解決》一文, 又重新使這一領域的研究得到重視。受認知心理學研究範式的影響，心理學對線性三段論的實驗設計方法從一開始就不同於對範疇三段論推理的研究，這主要表現在兩個方面：其一，心理學對範疇三段論推理進行實驗研究時，對實驗結果的分析主要偏重於被試解答試題的正誤率，而線上性三段論推理的實驗研究中，對實驗結果的分析雖然也分析正誤率，但更偏重於被試答題過程中反應時間的分析；其二，在範疇三段論的研究中, 解釋實驗結果的目的在於探求是什麼因素導致被試產生這樣的推理結果，而線上性三段論推理的研究中，則主要是想通過對結果的分析推斷被試推理過程中的內部表征和加工階段等問題。不同的心理學家根據各自的實驗結果提出了不同的心理學模型。亨特根據其實驗結果提出了一個操作模型 （performance model）。該模型認為，兩個前提中的信息形成一個統一的內部表征，當對問題的表征是在自然次序中呈現時，則大部分問題都將很容易被解決。線上性三段論推理研究中，亨特的操作模型提出得較早，也顯得較為簡單，一方面，它的基本思想為後來的一些模型所吸收，另一方面，它對當前這一領域的理論研究似乎不再有什麼影響。
空間表象模型1965年，德索托（L B de Soto）等人根據自己的實驗提出了最早的空間表象模型（spatial model）。後來，赫特洛切爾（J Huttenlocher）於1968年提出了更完善的空間表象模型。該理論認為，被試在接收到兩個前提中的信息後，對前提中的各個項會形成視覺空間表象。他認為，他所提出的空間表象模型得到以反應時為指標和以正確率為指標的實驗結果的支持。
語言模型克拉克（H H Clark，1969）在研究線性三段論時，提出了一個與操作模型和空間表象模型都對立的理論模型。該模型認為，線性三段論推理的表征既不是統一的，也不是表象性質的，而是由命題構成的。他借用喬姆斯基（A．N．Chomsky）的語言學理論，將他的理論模型稱之為語言學模型（linguistic model）。
語言-表象混合模型在空間表象模型 （強調錶象表征的作用） 和語言學模型 （強調命題表征的作用） 相對立的情況下，斯滕伯格（R．J．Sternberg，1980）提出了一個表象―語義混合模型（linguistic spatial mixed model）。這個模型認為，線性三段論推理既包含語言加工過程，也包含表象過程。具體地說，被試首先對前提中的語言信息進行語言加工，然後將前提信息再編碼為一個空間序列即空間表象，接著在閱讀問題和準備回答時再進一步進行語言加工。
上面提到的是目前流行最廣的幾個線性三段論推理模型。從實驗設計方面看，不同的心理學家雖然在設計實驗材料時所控制的自變數有所差異，但其實驗研究的基本範式是大致相同的，即根據一定目的設計好一定數量的線性三段論推理題，接著讓被試答題並記錄其反應時間和正誤率，最後對結果 （主要是反應時間） 進行統計分析, 並根據分析結果提出某種理論模型。
