整體-局部條件下的數(shù)字加工研究

何　華，俞華華，劉建平

(1.蘇州大學(xué)教育學(xué)院心理學(xué)系，蘇州 215123；2.江西師范大學(xué)心理學(xué)院，江西省心理與認(rèn)知科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南昌 330022)

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整體-局部條件下的數(shù)字加工研究

何華1，俞華華1，劉建平2

(1.蘇州大學(xué)教育學(xué)院心理學(xué)系，蘇州 215123；2.江西師范大學(xué)心理學(xué)院，江西省心理與認(rèn)知科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南昌 330022)

摘要：以局部阿拉伯?dāng)?shù)字組成整體阿拉伯?dāng)?shù)字為實(shí)驗(yàn)材料，采用數(shù)字大小比較任務(wù)來探討在數(shù)字加工任務(wù)中的整體-局部的干擾效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是，數(shù)字大小一致反應(yīng)比不一致反應(yīng)加工要好；整體與局部之間存在雙向干擾，沒有發(fā)現(xiàn)整體加工優(yōu)勢(shì)。文中最后討論了整體-局部的復(fù)雜加工情況。

關(guān)鍵詞：整體-局部水平；整體加工優(yōu)勢(shì)；數(shù)字大小判斷任務(wù)

1引言

關(guān)于復(fù)合刺激的加工問題，Navon(1977)的研究是經(jīng)典的。之后有關(guān)整體-局部范式的大量研究也都發(fā)現(xiàn)了整體加工優(yōu)勢(shì)和干擾單向性。對(duì)其的解釋是，整體信息優(yōu)先加工，在早期階段累積快，甚至存在過濾局部信息的加工機(jī)制，而注意則進(jìn)一步放大了這種差異(Hoffman，1980；Miller，1981；Paquet&Merikle，1988；Zhang&Han，2007)。

但后續(xù)研究也發(fā)現(xiàn)，整體和局部可能都得到同時(shí)加工，哪個(gè)水平的刺激更易被識(shí)別，則這個(gè)水平的加工將占據(jù)優(yōu)勢(shì)。因此，不能說整體先得到加工，整體加工優(yōu)勢(shì)也未必是個(gè)必然出現(xiàn)的現(xiàn)象，一定條件下局部也會(huì)影響整體加工。這方面的研究多是通過操控刺激來使得對(duì)一個(gè)水平的知覺加工優(yōu)于另一個(gè)水平(如，視角、整體-局部大小比例、空間頻率等)。Navon和Norman(1983)在關(guān)于整體優(yōu)勢(shì)是否由視角決定的研究中，其實(shí)驗(yàn)二發(fā)現(xiàn)，對(duì)于小視角，整體干擾局部加工，但局部未干擾整體加工；在大視角條件下，局部與整體加工的平均反應(yīng)時(shí)雖然存在很大差異，但干擾效應(yīng)更小且是對(duì)稱的。而且，甚至也有研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)局部刺激被充分加工后，整體加工優(yōu)勢(shì)會(huì)消失(Griceetal.，1983)。Shedden和Reid(2001)則從S-R圖式來研究整體-局部加工的問題，他們發(fā)現(xiàn)，在變動(dòng)S-R圖式(實(shí)驗(yàn)一)下存在雙向干擾，一致性S-R圖式(實(shí)驗(yàn)二)中是單向干擾。

2問題提出

以整體-局部數(shù)字為實(shí)驗(yàn)材料，在集中注意整體或局部數(shù)字條件下，對(duì)整體和局部數(shù)字進(jìn)行大小比較判斷。研究假設(shè)是：(1)局部-整體數(shù)字水平下，大小一致比不一致加工要好。(2)局部-整體數(shù)字之間存在雙向干擾，整體加工優(yōu)勢(shì)消失。

3研究方法

3.1被試

23名蘇州大學(xué)本科生及研究生，男生10名，女生13名，年齡在20～32歲，平均年齡為24.696歲，年齡標(biāo)準(zhǔn)差2.494。均為右利手，視力或矯正視力均正常，沒有報(bào)告有精神病史及神經(jīng)系統(tǒng)疾病。實(shí)驗(yàn)后給予一定報(bào)酬。

3.2儀器與材料

計(jì)算機(jī)為LenovoPentium400兼容機(jī)，顯示器為17英寸的彩屏，刷新頻率65Hz，分辨率為1024×768，實(shí)驗(yàn)程序用E-Prime2.0編制。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程在保持日光照明燈的房間內(nèi)進(jìn)行，被試坐在距離計(jì)算機(jī)屏幕大約85厘米處。

實(shí)驗(yàn)材料為在灰色屏幕上呈現(xiàn)的由黑色的局部小阿拉伯?dāng)?shù)字(1、2、8、9)組成整體大阿拉伯?dāng)?shù)字(1、2、8、9)，共組成16種復(fù)合數(shù)字，包括11、12、21，等等(前面的數(shù)字為局部數(shù)字，后面的數(shù)字為整體數(shù)字)。局部與整體的數(shù)字大小一致(大于/小于5)，如材料11、12；或者是沖突的(局部數(shù)字小于/大于5，而整體數(shù)字大于/小于5)，如材料18、19。整體與局部數(shù)字大小一致與不一致各為8種。整體阿拉伯?dāng)?shù)字高度為34厘米，視角為2.29°；局部阿拉伯?dāng)?shù)字高度為整體的1/8，視角為0.29°。注視點(diǎn)為一個(gè)紅色的“十”字，高度為1.0°。呈現(xiàn)刺激的數(shù)字背景色為灰色，亮度為32.2cd/m2。

3.3設(shè)計(jì)與程序

自變量為目標(biāo)水平(局部與整體)，刺激間關(guān)系(局部-整體數(shù)字大小的不一致與一致)。因變量為反應(yīng)時(shí)。實(shí)驗(yàn)為2×2的被試內(nèi)設(shè)計(jì)。其中目標(biāo)水平和刺激間關(guān)系為被試內(nèi)變量。

圖1　實(shí)驗(yàn)流程圖

實(shí)驗(yàn)流程見圖1。實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)任務(wù)，任務(wù)一要求被試判斷局部數(shù)字是大于5還是小于5，任務(wù)二要求被試判斷整體數(shù)字是大于5還是小于5。每一任務(wù)有兩個(gè)block，用以平衡左右手。所有被試以拉丁方順序完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)一和二的四個(gè)block試驗(yàn)，以排除順序效應(yīng)。要求被試快速并正確作反應(yīng)。

4結(jié)果和分析

表1　整體-局部條件下，不一致與一致平均反應(yīng)時(shí)(ms)、標(biāo)準(zhǔn)差、錯(cuò)誤率(%)及差異

表2　不一致與一致條件下，整體-局部平均反應(yīng)時(shí)(ms)、標(biāo)準(zhǔn)差、錯(cuò)誤率(%)及差異

表3　配對(duì)樣本T檢驗(yàn)

5討論

以前很多整體-局部范式下的研究表明，即便集中注意于局部，整體加工優(yōu)勢(shì)也會(huì)出現(xiàn)。這使人質(zhì)疑局部會(huì)如同整體一樣得到加工？人們很容易想到，是否局部信息會(huì)被過濾掉了，但是有研究已有力說明，并不存在過濾機(jī)制。即，整體和局部加工是可以同時(shí)進(jìn)行的，且并非整體加工優(yōu)先完成并決定最終反應(yīng)，而是需要對(duì)這兩種水平的信息進(jìn)行整合后做出判斷。雖然實(shí)驗(yàn)任務(wù)是注意一個(gè)水平(整體或局部)，忽略另一個(gè)水平，但未被注意到的水平仍然會(huì)被得到語義加工，因?yàn)椋瑪?shù)字材料的加工是高度自動(dòng)化，因此，兩個(gè)水平的信息將彼此作用，未被注意到的刺激會(huì)影響目標(biāo)加工。不過，還是由數(shù)字大小比較判斷來最終實(shí)現(xiàn)對(duì)這兩種信息的整合較有可能。

Dehaene和Akhavein(1995)提出了一個(gè)理論模型來描述數(shù)字大小比較過程，并認(rèn)為，大小比較過程是自動(dòng)，加工時(shí)間較長。正因?yàn)閿?shù)字大小比較過程具有前述特點(diǎn)，目標(biāo)對(duì)象和忽略對(duì)象的信息間相互影響或整合作用可能在末期發(fā)生，目標(biāo)對(duì)象在加工時(shí)間上與忽略對(duì)象的加工時(shí)間可能更加接近，因此整體加工優(yōu)勢(shì)不能充分顯現(xiàn)，甚至消失，整體與局部之間存在干擾雙向性。將本實(shí)驗(yàn)任務(wù)與Shedden等(2001)實(shí)驗(yàn)一采用數(shù)字序列判斷任務(wù)相比較，表面上看兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的任務(wù)雖然不同，但是完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)所需的加工過程卻基本一致，即都需對(duì)數(shù)字進(jìn)行更精細(xì)的深加工，需通達(dá)數(shù)字語義，加工階段發(fā)生晚，所以兩者實(shí)驗(yàn)結(jié)果也都一致。由此，可進(jìn)一步推論，整體加工效應(yīng)的產(chǎn)生表明，整體可能在早期知覺過程就得到加工，但也不能排除局部也得到加工。可能由于材料和任務(wù)的特殊性，隨著加工過程增加，在末期可能會(huì)出現(xiàn)局部加工追趕上整體加工，而此時(shí)整體加工優(yōu)勢(shì)就未必能顯現(xiàn)。

很多研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)注意只是集中在整體或局部時(shí)，只存在單向整體加工優(yōu)勢(shì)。這似乎表明整體更容易吸引注意，且可能優(yōu)先加工并決定最終的反應(yīng)。而且，經(jīng)典的整體-局部范式中的任務(wù)是對(duì)刺激的知覺和再認(rèn)，這種任務(wù)是簡單的，加工是淺層的，幾乎很快就能做出反應(yīng)。但如果能實(shí)現(xiàn)注意被調(diào)整后分配到整體和局部上是均衡的，整體加工優(yōu)勢(shì)情況會(huì)發(fā)生改變。Briand(1993，1994)在這個(gè)思路下的研究并未得到整體加工優(yōu)勢(shì)。本研究也未發(fā)現(xiàn)整體加工優(yōu)勢(shì)。這表明研究任務(wù)實(shí)現(xiàn)了將注意均衡分配于注意對(duì)象和忽略對(duì)象上，而這需要依賴一定的任務(wù)難度和反應(yīng)不是只要求速度，所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)材料和任務(wù)就符合這個(gè)條件。正如前面所述，任務(wù)明確要求是既快又準(zhǔn)確地反應(yīng)，所以不會(huì)出現(xiàn)快速、自動(dòng)化的加工；迫使對(duì)每個(gè)試次中刺激的評(píng)估是充分的，末期加工難度也加大，這個(gè)反應(yīng)要求和實(shí)驗(yàn)材料的設(shè)計(jì)使得從對(duì)刺激的知覺到反應(yīng)的過程延長，迫使對(duì)每個(gè)試次中刺激的評(píng)估是充分的，末期加工難度也加大，因而整個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)也就具有了一定難度。

6結(jié)論

6.1局部-整體數(shù)字水平下，大小一致比不一致加工要好。

6.2局部-整體數(shù)字之間存在雙向干擾，整體加工優(yōu)勢(shì)消失。

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Study on Number Processing with Global-Local

Aspects of Compound Visual Stimulations

He Hua1，Yu Huahua1，Liu Jianping2

(1.Psychological Department，Educational Institute，Suzhou 215123；2.Psychological College，

Key Laboratory of Psychology and Cognition Science of Jiangxi，Jiangxi Normal University，Nanchang 330022)

Abstract：With number comparison task the present study employs local-global Arabic numerals，to study the interference between two different levels.Results are following：processing is better when local-global numerical magnitudes are congruent；the interferences are bidirectional when local and global numerical magnitudes are incongruent，and no global dominance was found.At last we discuss the complex processing of global-local aspects of compound visual stimulations.

Key words：global-local aspects of compound visual stimulations；global dominance；number comparison task

中圖分類號(hào)：B842.5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-5184(2015)06-0499-03