四變換群是運算可逆性的整體結構形式。原為現代代數學的術語,皮亞傑引入形式運算思維的研究,作為形式運算階段的一種認知結構。可逆性包括逆反性(N)和相互性(R)。在群集運算階段(即具體運算階段),可逆性的兩種形式(即逆反性和相互性)還未形成一個系統;到形式運算階段,則逐步構成一個四變換群系統。
如一個命題或一個事物的關係,可有四個基本變換:正面或肯定(I),反面或否定(N),相互(R),相關(C)。每一正面運算,從分類上必有一逆反運算,從關係上必有一互相運算,而相互的逆反則是相關。四變換群由lNRC的組合關係構成,並可窮盡命題的各種關係。如“P蘊涵著Q”;它的否定是“P而不是Q”;它的相反就是“Q蘊涵著P”;還可得到互反的否定是“Q而不是P”等。