（应用心理学专业论文）中断对前瞻性记忆任务的影响.pdf

中断对前瞻性记忆任务的影响 摘要 信息技术的飞速发展给人们带来了许多便利，但同时也使得任务环境变得 更加复杂。人们需要在同一时间内完成多项任务，在任务问切换，中断频繁发 生给工作绩效带来了严重的消极影响，减小中断带来的干扰成为亟待解决的问 题。本论文在仔细分析前人对中断影响研究的基础上进一步分析了中断对前瞻 性记忆任务的影响。探讨了中断任务难度、持续时间对前瞻性记忆任务绩效的 影响，同时比较了使用策略和外部提示线索对前瞻性记忆任务绩效的促进作 用。以期为中断管理及相关应用的设计提供实验依据。本研究包括三个实验： 实验一：中断持续时间和中断难度对前瞻性记忆任务绩效的影响 实验二：在不同中断难度下使用策略对前瞻性记忆任务绩效的影响 实验三：在不同中断难度下提示线索对前瞻性记忆任务绩效的影响 本研究主要得出以下实验结论： ( 1 ) 任务难度对前瞻性记忆任务的绩效有显著影响，任务难度较大时将 恶化记忆绩效。在中断难度较大的条件下使用复述和监控策略无法大幅度提高 记忆绩效，但使用外部提示线索可以有效提高记忆绩效。 ( 2 ) 中断任务的持续时间4 0 s 和8 0 s 的条件下前瞻性记忆任务的绩效没有 显著差异。 ( 3 ) 中断方式对前瞻性记忆任务的绩效有显著影响，突然中断的记忆绩 效低于中断前给与简短停顿并显示提示信息的记忆绩效。中断设计应根据任务 目标给予用户更多可供选择的响应方式。 ( 4 ) 使用策略和外部提示线索都能有效提高前瞻性记忆任务的绩效，相比 之下，使用外部提示线索能够更有效地提高记忆绩效，在中断任务较难的条件 下记忆绩效也能得到大幅提高，但提示线索的性质也是决定其效用的重要因 素。 关键词：前瞻性记忆中断任务难度中断持续时间策略使用提示线索 t h ee f f e c to ft h ei n t e r r u p t i o no n t h ep e r f o r m a n c eo ft h ep r o s p e c t i v em e m o r yt a s k a b s t r a c t t h er a p i dd e v e l o p m e n to ft h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yb r i n g su sv a r i o u s v a l u a b l eb e n e f i t s ，h o w e v e r , i ta l s ob r i n g sm o r ec o m p l e x i t ) ，a n df r a g m e n t a t i o nt o p e o p l e st a s k u n d e rs u c hc o n d i t i o n s p e o p l eh a v et om a n a g em u l t i p l et a s k sa tt h e s a m et i m e ，s w i t c h i n gc o n t i n u a l l y f r e q u e n ti n t e r r u p t i o n sh a v eas e r i o u sn e g a t i v e i m p a c to nt h ep e r f o r m a n c eo f t h et a s k t h e r e f o r e ，i n t e r r u p t i o ni sap r o b l e mt h a tn e e d t ob es o l v e du r g e n t l y b a s e do nt h ep r e v i o u sr e s e a r c h e s t h i sp a p e re x a m i n e dt h e e f f e c to ft h ed i f f i c u l t ya n dt h ed u r a t i o no ft h ei n t e r r u p t i n gt a s ko nt h ep e r f o r m a n c e o ft h ep r o s p e c t i v em e m o r yt a s k i ta l s oe x p l o r e dw h e t h e rt h es t r a t e g i e sa n de x t e r n a l c b ew e r eu s e d ，t h ep e r f o r m a n c ec o u l db ei m p r o v e do f t h ep r o s p e c t i v em e m o r yt a s k t h e s t u d yw a sc o m p o s e do f t h r e ee x p e r i m e n t s ： e x p e r i m e n t1 ：t h ee f f e c to ft h ed u r a t i o na n dt h ed i f f i c u l t yo ft h ei n t e r r u p t i o n o nt h ep e r f o r m a n c eo f t h ep r o s p e c t i v em e m o r y e x p e r i m e n t2 ：t h ee f f e c t o fs t r a t e g y - u s i n go nt h ep e r f o r m a n c eo ft h e p r o s p e c t i v em e m o r y t a s ki ni n t e r r u p t i n gt a s k sw i t hh i g h e ro rl o w e rd i f f i c u l t y e x p e r i m e n t3 ：t h ee f f e c to fu s i n ge x t e r n a lo u e0 1 1t h ep e r f o r m a n c eo ft h e p r o s p e c t i v em e m o r yt a s ki ni n t e r r u p t i n gt a s k sw i t hh i g h e ro rl o w e rd i f f i c u l t y t h er e s u l t sa r e 嬲f o l l o w s ： ( 1 ) t h ed i f f i c u l t y o ft h e i n t e r r u p t i n g t a s kh a das i g n i f i c a n t i m p a c t o nt h e p e r f o r m a n c eo f t h ep r o s p e c t i v em e m o r yt a s k i nt h ei n t e r r u p t i n gt a s kw i t l lh i g h e r d i f f i c u l t y , t h ep e r f o r m a n c ew a sd e t e r i o r a t e d c o m p a r e dw i t hu s i n gt h es t r a t e g i e s o fr e h e a r s a la n dm o n i t o r i n g , u s i n ge x t e r n a lc u ec o u l dh e l pp a r t i c i p a n t st og e t m o r ei m p r o v e m e n to nt h ep e r f o r m a n c e ，i nt h ei n t e r r u p t i n gt a s k sw i t hh i g h e r d i f f i c u l t y ( 2 ) w h 肌i t sd u r a t i o nw a sa t4 0 so r8 0 s ，t h ei n t e r r u p t i n gt a s kh a dn os i g n i f i c a n t i m p a c to nt h ep e r f o r m a n c eo f t h ep r o s p e c t i v em e m o r y t a s k i i ( 3 ) t h em o d eo fi n t e r r u p t i o nh a da s i g n i f i c a n ti m p a c to nt h ep e r f o r m a n e eo ft h e p r o s p e c t i v em e m o r yt a s lt h ep e r f o r m a n c eo ft h ei m m e d i a t ei n t e r r u p t i o nw i l t 5 w o r s et h a nt h eo n ei nt h em o d ew h i c hh a da l i t t l el a ga n dm e s s a g eb e f o r et h e i n t e r r u p t i o n ( 4 ) b o t hs t r a t e g y u s i n ga n de x t e r n a l c u ec o u l di m p r o v et h ep e r f o r m a n c 2o ft h e p r o s p e c t i v em e m o r yt a s k h o w e v e r , t h ee f f e c to fs t r a t e g y - u s i n gw a sl i m i t e d , b u t e x t e r n a l 唧w a sg e n e r a l l ye f f e c t i v e t h ef e a t u r eo ft h ee x t e r n a lc u ei sv e r y i m p o r t a n ti nb o t ho f i n t e r r u p t i n gt a s k sw i t hh i g h e ro rl o w e rd i f f i c u l t y k e y w o r d s ：i n t e r r u p t i o n p r o s p e c t i v em e m o r y d i f f i c u l t yo ft h ei n t e r r u p t i o n d u r a t i o no f t h ei n t e r r u p t i o n s t r a t e g y - u s i n g e x t e r n a lc u e 第一部分：前言 1 中断研究简介 认知心理学领域的大量研究指出人的注意容量和信息加工资源是有限的。 人们需要集中精力来完成任务、做好决策；中断任务会干扰人们工作的顺利进 行。另一方面，任务中断往往无法避免，因为成功完成任务还需要人们不断监 控周围时刻变化的信息环境、与合作者交流、交换信息等【1 1 因此，任务的完 成需要人们具备良好的处理和管理中断的能力；任务环境、工作界面也应该向 人们提供帮助以支持人们更好地处理和管理中断。 在人机交互研究领域，中断( i n t e r r u p t i o n ) 研究有一段很长的历史。早 在2 0 世纪2 0 年代，z e i g a r n i k 和o v s i a n k i n a 就研究了中断对工作绩效的影响。 在4 0 年代，学者们把中断作为飞行事故和失误的重要原因进行研究，并有针对 性地提出多种设计原则以减少中断干扰带来的影响。从8 0 年代开始，中断被应 用到比较不同计算机界面的设计中1 2 】。与此同时，关于中断的认知研究也在进 行。研究者分别从感觉、注意、记忆、任务转换以及现实环境等方面对中断过 程进行了分析及建模，并根据研究结果提出提高绩效的方法。 如今，计算机处理速度飞速发展，网络、通讯设备广泛普及，科技的进步 向人们提供更多便利，同时也带来了更复杂的工作环境。即时消息系统、电子 邮件、新闻、股票、天气等信息的提示不时打断正常的工作流程：团队分工合 作的流行更是需要合作者之间实时交流更新信息。因此，人们需要在同一时间 内完成多项任务，在任务问切换，中断频繁发生。在一些环境中，中断带来的 轻微失误是可以接受的；而在另一些环境，如航空、大型工业控制等复杂工作 环境中，轻微的失误都能带来惨重的损失，甚至人员伤亡。因此在多任务环境 下如何解决中断的影响成为广泛关注的问题。 本研究首先描述中断对日常工作的影响，并从认知角度对描述的现象进行 分析，说明何种因素造成了中断影响；然后在理论分析的基础上介绍中断研究 成果在系统设计中的应用；最后就中断对前瞻性记忆任务的影响进行详细分析。 以期为人们理解中断、提高中断管理能力以及中断界面设计提供理论解释和实 证支持。 2 中断研究综述 2 1 中断对日常工作的影响 早在1 9 2 7 年，l e w i n 和z e i g a r n i k 就开始研究中断的影响。他们观察到被 中断任务的细节信息能够被更好的回忆 2 1 。v e s s e y 研究也有类似的发现，在有 中断的情况下原任务可以被更好的完成【1 1 。这些结果表明中断不仅不会干扰正 在进行的任务，甚至对其有促进的作用。 但研究发现，随着科学技术的发展人们的工作特征发生了巨大的改变，中 断频繁发生给工作绩效带来了严重的消极影响。一些研究者跟踪记录了各种职 业人群日常工作中的情况，结果普遍显示工作分裂已成为重要的工作特征，这 一特征表现为人们集中做单个任务的时间大量减少，工作中需频繁地进行任务 切换p 一。另外，由于分工与合作的流行，人们需要与其他同事保持通信和同步 以共同完成任务，在任务间转换和被中断的可能性增加。工作角色的广度和组 织层次的扁平程度越高，需要同时完成或者被中断的可能性越大【4 1 。 有研究报道信息工作者平均每三分钟就有一次任务转换；高频率任务转换 导致花费在一项任务上的时间极少，复杂任务的完成水平非常低。同时，转化 到新任务时还需要启动时间，频繁转换的累计消耗是相当大的浪费【3 】。中断后 难以恢复被中断任务，是中断的另一个主要影响。研究表明，大部分被中断的 任务在同一天内会被继续完成，但是在这之前至少会有两个任务插入【4 】，4 1 的被中断任务都没有得到马上完成【5 】。m a r k 等观察到由外部环境事件引发的外 源性中断，和由自己意志决定的中断相比，内外中断的恢复难易程度可能有所 不同1 3 1 。另外，任务的复杂程度、持续时间以及中断次数、时间长短、任务类 别都会不同程度地影响操作者返回至原任务。 虽然一般的观点认为任务被中断是令人讨厌的，但在h u d s o n 调查访谈中发 现管理者对中断十分依赖 6 1 。管理者都把中断看作工作中一个不可缺少的部分 并且从中得到许多收益，这集中表现在两个方面：一是中断往往带来了有价值 的信息，这些信息支持用户有效解决当前或者其他重要的工作；二是中断使得 一些任务及时被解决避免延误造成严重后果。因此中断对成功完成任务是十分 重要的，盲目减少中断将对工作带来极大的影响。 2 综合以上日常观察的结果可以得知，在多任务环境下中断己成为重要特征， 如何在保证中断带来收益的同时提高工作的连续性和减少中断带来影响是一个 亟待解决的问题。研究表明，当前的工具软件系统还无法对复杂任务被中断后 的恢复提供帮助1 4 ，要解决这一问题首先需要了解中断如何造成消极影响，人 们如何响应和管理中断。 2 2 中断影响的认知分析 c o h e n 认为任务中断的无法预测性和无法控制性将给人产生压力，给中断 结束后完成被中断的原任务绩效带来了负面影响r 玎。g i l l i e 和b r o a d b e n t 等人研 究证明，中断使得回到原任务上时的最初工作速度减慢，错误率增加，效率降 低 2 1 。但关于中断是否有消极影响的观点还存在争论，一部分研究者认为中断 不但不会有影响而且还能促进原任务的绩效。下面将就中断如何产生影响进行 具体的认知分析。首先分析中断产生积极影响的原因，然后从三个角度阐述人 们响应中断的过程及中断对原任务的消极影响，最后分析中断影响的个体差异。 2 2 1 中断的积极影响 关于中断对被中断任务的工作绩效是否有影响存在不一致的观点，一部分 研究者从典型记忆和注意的理论角度否认中断会产生影响。 l e w i n 和z e i g a r n i k 设计了一系列的实验来研究中断与选择性记忆的关系。 从简单的手工任务( 如：排列珠子) 到复杂的认知任务( 如：问题解决) ，他观 察到被中断任务的细节信息能够被更好的回忆，这个现象被称作“z e i g a r n i k e f f e c t ”1 2 。在另一个相关的系列研究中，o v s i a n k i n a 发现如果任务被中断，在 不予干涉的情况下人们往往会主动完成被中断的任务。他认为当任务被中断时 产生了一种紧张的机制，这种张力直到任务完成才能被释放 2 1 。v e s s e y 研究也 有类似的发现，在有中断的情况下原任务可以被更好的完成，不过他指出这只 在比较简单的任务和不需要很多认知资源的情况下才会发生。因为简单的工作 常常让人们疲劳和精神涣散，在这种条件下中断提高了操作者的唤醒程度和紧 张程度，使得他们更加集中关注可能被打断的任务从而提高了绩划n 。 a n t t io u l a s v i r t a 从长时工作记忆的理论出发认为【8 】：只要人们有足够的认知 资源和技能就能将任务表征编码到长时记忆可供提取框架中，那么无论是否存 在中断，这种记忆痕迹都是安全的，不会受到大的影响。为了证明这一假设， 他采用了阅读文本的任务，发现无论中断条件如何改变，被试对阅读过文本的 记忆绩效并不受到影响。然而，如果没有给予足够的时间来阅读编码文本，中 断后被试的记忆绩效将极大下降。因此他认为，帮助人们增强记忆技巧和设定 与任务编码需求相匹配的时间才是提高绩效的有效方法。值得考虑的是，文本 理解任务往往和人的认知图示以及长时记忆中的知识背景相联结，所以不能认 为所有任务都有很强的中断可容忍力( i n t e r r u p t i o nt o l e r a n c e ) 。 2 2 2 中断的消极影响 1 任务转换 中断结束后回复至原任务往往出现时间上的滞后和工作绩效的下降。从任 务切换( t a s ks w i t c h ) 的角度分析，切换至原任务时绩效损失的来源有两个可 能的解释：任务重建( t a s k - s e tr e c o n f i g u r a t i o n ) 、联结竞争( t a s k - s e t p r i m i n g a s s o c i a t i v er e t r i e v a l ) 和任务设置的惯性( t a s ks e ti n e r t i a l ) 。 ( 1 ) 任务重建：由于不同任务的目标不同、反应规则不同、需要调用的内 部资源不同，在不同任务间切换时人们需要针对每种特定条件进行内部设置， 这种内部设置被称为任务设置。m o n s e l l 等人认为，在执行切换时首先需要一 个“任务重建”的过程，包括注意的转移，将当前任务的反应规则装载到工作 记忆中以及改变之前的反应规则【9 】。这个过程包含了抑制之前的任务设置和激 活当前的任务设置。正是由于这个额外过程的存在造成了转换损失。 按照任务重建的观点，如果有足够的时间用于任务重建，转换损失将会减 小。这种改善称为准备效应。但是给予更多的准备时间并不能进一步减少切换 损失，因为有一部分任务重建过程必须要等到任务出现后才能进行【l o 】。 ( 2 ) 刺激反应联结竞争：当刺激对应于多个刺激反应联结时存在刺激 反应联结竞争】。例如a 、b 任务存在相同的任务刺激，当从a 任务转换至b 任务时，对应相同任务刺激的反应将产生竞争，如果a 任务相对于b 任务更容 易在竞争中胜出时，抑制a 任务胜出较为困难，于是产生了转换损失。同理， 如果操作者产生了对a 任务的反应惯性，抑制a 任务也会产生转换损耗。 根据以上两个观点，任务转换的损耗在一定意义上来说无法完全消除。但 转换损耗大小与任务的当前状态，被悬置的任务的性质、操作者对于任务的熟 练程度以及任务切换的方式都有关系【1 2 1 。如果中断结束切换至原任务前，针对 4 任务性质和环境特征给予充足的时间和相关的信息线索将能减小切换带来的消 耗。 2 目标激活模型 日常工作的观察中研究者们发现，为了能在中断后快速恢复被中断任务， 在进入中断任务之前人们往往会对将被悬置的任务做一些准备，例如做笔记、 或者标记。如果有可能，人们会延迟进入中断任务的时间，尽快先完成当前的 目标。那么，这些行为如何帮助人们在中断结束时更快恢复原任务，当无法采 取这样的行为时是否会对恢复产生负面影响? h t l m a n n 和t r a f t o n 对以上行为进行分析，并在a c t r 认知结构上建立目 标激活模型( g o a la c t i v a t i o nm o d e l ) j 3 l 。他们认为中断过程是一个任务目 标悬置和提取的行为过程，任务被中断时原任务目标被悬置，中断后是否能提 取被悬置的目标决定了原任务恢复的绩效。他们将中断过程进行了简单的描述 ( 如图) ，其中将中断任务结束到开始执行原任务的间隔定义为恢复延迟 ( r e s u m p t i o nl a g ) ，并将其作为检验中断影响的指标。 开始原提示中断任 任务务出现 进入中断 任务 中断任务 结束 继续完成 原任务 中断延迟 i n t e r r u p t i o nl a g 恢复延迟 r e s u m p t i o nl a g i n t e r r u p t i o nl a g ：中断提示信息出现至进入中断任务的时问。 r e s u m p t i o nl a g ：中断结束至重新开始原任务操作的时间。 图1 - 1 ：中断过程中的中断延迟和恢复延迟 该模型基础的加工过程假设是在提取原任务目标时，当中心认知查询记忆 目标时，返回的任务目标是激活程度最高的。这个模型中认为存在两种目标激 活方式。( 1 ) 基本激活：对目标的直接复述或提取，一个目标从记忆中提取的 频率越高其激活程度就越高，如果长时间没有得到提取它在记忆中的痕迹将逐 渐衰退。( 2 ) 联系激活：通过与目标相联系的内容而激活目标，也就是说当环 境中存在与之前目标有较强联系的内容时能够帮助激活原目标。根据以上理论， t r a f l o n 认为前面描述的人们在中断前采取的准备行为正是通过两种认知方法 提高了原任务目标的激活程度，从而加快原任务的恢复时间，这两种方法分别 是巩固和启动1 1 4 】。巩固是指如果在中断前给予简短的停顿或者延迟进入中断的 时间，操作者可以利用该时间来回顾复述原任务的目标或者编码前瞻性目标， 从而以基本激活的形式巩固原任务的目标。启动是指提供一些与原任务目标有 较强联系的线索，以联系激活的方式来启动原任务目标。通过以上两种方式增 加原任务目标的激活程度可以有效缩短恢复延迟的时间。反之，如果中断方式 阻碍了这两种激活任务目标的认知行为，中断将给原任务恢复带来严重的影响。 t r a f t o n i 】利用实验证明了这样的假设。实验中分别以立即进入、中断提示后给 予8 s 准备时间两种方式进入中断，存在中断延迟的条件下中断结束后能够更快 得恢复原任务操作，而且在中断延迟期间发现被试会主动回顾复述原目标或者 进行前瞻性目标的编码( 计划下一步的操作) 。 a n d e r s o n 和d o u g l a s s 不赞同这观点，他认为操作者不会选择在中断前做任 何准备，即使被悬置的目标在中断后完全遗忘【b 】。他们认为操作者只在中断后 提取原任务目标时耗费努力，或者通过环境线索重建目标【1 6 1 。另外在一些研究 中鼓励被试在中断延迟期间进行复述或做笔记反而影响了中断后的原任务绩效 旧。不过更多的证据还是支持t r a f l o n 的理论。h o d g e t t s 和j o n e s 用实验支持了 t r a f l o n 和a l t m a n 的两层次目标激活模型【l 引。另外实验还发现在准备过程中对 提取线索进行编码虽然能够帮助中断后提取原任务目标，但如果在中断后原任 务的视觉线索( 关键的任务环境) 被部分改变，中断前的准备作用就会消失。 可见，针对不同的任务环境和任务性质，设计合理的中断方式以及提取线 索能够帮助人们减小中断对原任务恢复的影响。但是，值得考虑的是，中断前 给予简短停顿虽然能够帮助原任务恢复，但其本身也是一种时间的消耗，同样 会对整体任务产生干扰。而且延迟进入中断能够缩短的恢复时间是有限的，如 何平衡利益和损耗之间的关系应引起注意。 3 中断管理阶段模型 l a t o r e l l a 基于理论和实验的支持提出了中断管理阶段模型f 1 卿( i n t e r r u p t i o n m a n a g e m e n ts t a g em o d e l ，i m s m ) ，对人在复杂系统中的中断认知过程建立了模 型( 见下图) 这个模型有五个突出的贡献：( 1 ) 该模型将各种相关的基础研究 6 有机地组织起来，例如涉及到感觉、记忆、注意、动机、时间安排、中断任务 和被中断任务的特征、环境以及操作者管理中断的特征等。( 2 ) 将中断管理视 作一个信息加工阶段，这是对复杂脑加工过程的一种简化。( 3 ) 模型中加入了 人们在各个阶段管理中断的行为。( 4 ) 概括了在各阶段中断形式带来的不同负 面影响。( 5 ) 提出了测量中断影响的因变量。 l a t o r e l l a 假设了一个中断任务的过程，用户执行正在进行的任务时可能会 出现中断任务的提示信号，提示有中断任务( 另一任务) 需要处理。在这个过 程中中断管理阶段模型详细分析了人在多任务环境下处理中断过程的四个认知 阶段，分别为： ( 1 ) 探测中断提示信号。执行正在进行任务的过程中探测到提示信号的出现； ( 2 ) 理解提示信号的编码含义。提示信号包含了中断任务的类型、重要程度、 紧急程度等多种信息。该阶段为用户理解提示信息的含义的过程： ( 3 ) 权衡优先级，协调中断任务( i n t e r r u p t i n gt a s k ) 和正在进行任务( o ng o i n g t a s k ) 。了解中断任务的性质后，用户需要权衡当前任务与中断任务的优先等级， 并协调处理好两个任务，以期达到较高的整体绩效。用户可能会选择先执行中 断任务，或者延迟中断任务； ( 4 ) 回复执行原任务( i n t e r r u p t e dt a s k ) 。 l a t o r c l l a 在模型中也指出了四种中断影响的形式：( 1 ) 转移，注意焦点或 某些感觉通道从原任务焦点上转移到中断提示信息刺激上。( 2 ) 分心，注意短 时内转移用于理解提示信号的含义。( 3 ) 干扰，当人们比较正在进行任务和中 断任务权重，协调处理双任务时需要耗费认知资源和时间，干扰了正在进行的 任务或造成了中断任务的延误。以上三种形式的干扰导致了整个任务流的分裂。 影响的程度取决于人们的中断管理行为如何将中断任务整合到整个任务流中。 7 巫圃 睡塞吵 厂_ i 志广 ( 注意转移) 领唾 厂萄r ( 分心) 图卜2 ：l a t o r e l l a 的中断管理阶段模型 基于以上的分析，l a t o r e l l a 针对不同干扰形式提出了测量其影响的方法： 评定分心程度可以通过测量中断提示的理解时问。干扰的影响可以测量中断点 协调双任务对正在进行任务或中断任务的影响程度，例如：中断任务的开始时 间，中断任务执行错误，原任务重启时间，中断前和中断后控制输入的间隔。 总破坏性通过综合考虑完成整个任务的时间，执行错误等来评估。 中断管理阶段模型是第一个完全基于人们如何处理中断而建立的模型。它 提供了一个有价值的假设任务框架、操作者中断管理以及相关环境的诸多影响 因素。描述了中断带来的负面影响和人们的处理方式，同时还提出了测量不同 影响的参数。这些贡献很多都可以直接应用于与该模型假设的任务形势相似的 中断任务中。 8 2 3 中断影响的个体差异 人们在多任务环境下处理中断的能力存在差异f l 】。差异来源于个人的资源 限制，如感觉、运动加工、记忆等认知能力等。例如，对提示信息探测能力的 不同使人们响应中断任务速度产生差异，记忆能力的差异影响被中断任务恢复 的绩效。除此之外，研究还表明人们的焦虑水平会影响回忆被中断任务信息的 绩效。是否有保持一定唤醒水平的能力影响人们执行被中断的警戒任务的绩效。 动机水平影响回忆被中断任务的信息的绩效以继续完成被搁置任务的倾向。认 知风格水平不同的人也表现出多任务绩效差异，不同认知风格水平的人在任务 间快速、成功转换的绩效存在明显区别。在人与人的交流中，一个人的理解能 力将决定他如何启动对话和接受中断的频率。性别也同样能影响交流中中断的 启动和控制。可见，个体的认知、协调能力的差异将影响他们执行多任务的绩 效。c h a p a n i s 等人认为，提供特殊的训练来培养某些中断协调能力可以减少中 断带来的负面影响。 3 中断研究在系统设计中的应用 3 1 信息提示系统 3 1 1 信息提示系统的概念 计算机系统在设计之初为了解决不同的问题引入了中断方式。一般情况下 中断是提醒用户继续完成被悬置或者后台中需要处理的问题。例如苹果公司的 “日历”程序最开始采用b e e p 声来中断用户当前任务并提示他们参加安排好的 会议。电子邮件应用程序通过打断用户来提示接受到新邮件。信息交流程序通 过中断交换所需的信息资源。汽车里也设计这样的功能，汽车会发出b e e p 声提 示那些将钥匙遗忘在车内的车主。这些程序都可统称作信息提示系统 ( n o t i f i e a t i o ns y s t e m ) 。普通意义上的信息提示系统包括；动态信息、即时信息 工具、日程提示工具、系统负荷监控等类似系统。设计信息提示系统的目标是 将当前重要的信息在恰当的时刻传递给用户，同时不给用户当前的任务带来干 扰【2 0 】。 9 3 1 2 信息提示系统的设计标准 o b e r m a y e r 和n u g e n t 指出：每一个引入的提示信息都与人们当前的任务有 一个相关程度，呈现中断提示的最佳方法是使得该种提示方式的注意捕捉程度 与相关程度对应【加1 。m c m r i c k a r d ，c a t r a m b o n e 、c h e w a r 等人针对信息提示的特 征提出了一个设计和评估的可量化维度- r c i 阎。r ( r e a c t i o n ) 为对提示的 探测及反应时间；c ( c o m p r e h e n s i o n ) 为理解信息需要的时间；i ( i n t e r r u p t i o n ) 对主任务的干扰程度。这三个标准为信息提示系统提出了一个设计和评估的可 量化标准。这一标准也与l a t o r e l l a 在中断管理阶段模型中提到测量中断影响的 标准相似。 反应 ( r e a c t i o n 图卜3 ：信息提示的司量化维度_ r c i 3 1 3 针对不同提示系统的设计原则 诸如股票、天气等信息提示多采用周边动态显示，这些信息需要人们在完 成主任务时对其实时监控，这类系统共同目标是在传递信息的同时不过多、过 长时间地占用注意资源，即期望信息的显示方式能让使用者快速探测到信息内 容、耗费最短的理解时间同时对主任务带来最小的干扰。m c c r i k a r d - 2 2 1 等人比较 了三种周边提示方式对于提示信息的可读性及对中心任务的影响，提示方式别 为：平移跳动( t i c k e r ) 、渐隐( f a d i n g ) 、快速系列显示( b l a s t ) 。研究发现平移 跳动显示方式有利于理解，渐隐显示有利于快速探测。进一步研究还发现，小 面积的显示方式能够使操作者快速反应，但同时带来对主任务的更多干扰，较 慢速的显示能够帮助操作者理解信息内容。综合说来，慢速的渐隐是最好的周 l o 边动态信息的显示方式。m a 百i o 和c 锄p b e l l 1 也进行了类似的研究，他们比较 了连续滚动和分散型两种信息显示方式，结果发现使用者在两种方式下对信息 的理解程度没有差异，但连续滚动显示对主任务的干扰更大。 有些信息提示系统并不直接呈现动态信息，而是使用一些信号提示用户其 他任务的状态，例如，通知用户有新的邮件、新的消息、新程序已打开等。这 些提示信号，在设计上要求既能引起用户注意，又能在不干扰当前任务的情况 下保持对用户的提示作用，即用户在需要专注于当前任务延迟提示任务时，不 被提示信号干扰。一般使用的提示方式有：b e e p 声，合成声，闪烁的文字提示， 以及变化的图标显示。b a r t r a m 等人】实验表明如果提示方式的编码是利用前 注意系统进行加工，能帮助人们快速有效地理解该信号，以降低提示对主任务 的干扰。w a r e ，b o n n o - 2 5 1 等将简单的线性运动作为捕获注意的装置，研究表明 采用简单运动的图标同颜色和形状编码的提示方式相比是一种更加高效的提示 方式，线性运动的时间与操作者响应的时间成反比。 l a c o r e l l a 【2 6 1 在提示信息通道上研究发现，在飞行任务中提示信息和正在进 行的任务是否使用同一个视觉或者听觉的通道会带来不同的影响。听觉任务情 况下的视觉提示导致最慢的中断任务进入时间；听觉任务的听觉中断提示导致 程序性任务的最大错误；视觉任务的视觉中断提示在中断持续中能有最佳的综 合表现；视觉任务中的听觉中断提示导致中断任务的最多错误。 3 2 注意觉察系统 m c f a r l a n e 曾提出，可以使用一种智能软件来帮助人们管理中断。近年来 许多研究者都投身到这样的智能系统的设计中，r o d a 2 刀总结了这些研究，提出 了一个实现该系统的大框架注意觉察系统( a t t e n t i o na w a r es y s t e m s ， a a s ) 。 注意觉察系统是在多任务环境下帮助用户管理任务中断及转移的新型人机 交互系统。注意觉察系统可用于帮助用户有效地控制多任务间的注意转移，实 现注意资源更为合理的管理和分配。该系统尤其适用于以下四类领域：( 1 ) 多 用户参与的、注意转换频繁的虚拟网络会议、合作平台等系统；( 2 ) 用户缺乏 环境经验难以合理选择注意焦点的网络教学系统等系统；( 3 ) 应对紧急情况的 大型医疗急救系统：( 4 ) 游戏以及娱乐系统。下面对该系统的三大功能体系作 简要介绍。 ( 1 ) 探测用户的注意状态 中断带来的影响在不同注意状态、不同任务下有显著的差异。探测用户当 前的注意焦点、目标，以及背景环境中正在发生的情况等线索是提供适时中断 提示的重要依据。这些线索可以从感觉线索和非感觉线索两类来源中获得。 在感觉线索中，用户注视信息( 如注视位置、注视时间) 是探测用户注意 焦点的关键指标【2 8 1 ，因而视线跟踪技术是主要的技术手段。非感觉线索一般包 括计算机运行的进程、软件状态记录和键盘鼠标的使用记录等伫7 】。较早开发出 的简易用户兴趣追踪系统【2 9 1 就结合了感觉和非感觉这两类线索，利用视线追踪 以及当前正在运行的程序、用户浏览的网页和文本输入的信息，从中抽取出关 键词，依据关键词的频率依次推断用户当前关注的内容，并为用户提供有针对 性的实时辅助信息。 ( 2 ) 确定任务的优先等级 注意觉察系统评估当前任务的可断性( i n t e r r u p t i b i l i t y ) 和备选任务的 优先等级，并权衡任务转换的成本和收益，以决定是否中断用户的当前任务。 所谓可断性，是指当前任务允许被干扰或被中断的程度，它取决于多种因素， 包括当前任务的重要性和所需的认知资源，备选任务和当前任务的相关性，各 选任务的紧迫性和信息加工时间，个人习惯，社会文化因素和环境因素等唧。 例如，h o r v i t z 采用分析事件内容的方法进行对电子邮件进行可断性评估，若 邮件发自重要的人或组织，或邮件中有“立即”、“很重要”等关键词，就马上 提交给用户。 ( 3 ) 优化信息显示方式 设计信息显示的方式应针对上一步对任务可断性和优先性的评估结果。对 于重要的新任务信息可使用突显、闪烁等方式呈现；而对于重要性低的信息， 可以采用颜色、亮度渐变或周边低分辨率等方式提示。一些先进的界面设计理 念也融入到注意觉察系统的显示界面设计中。例如f o n o 和v e r t e g a a l 应用鱼眼 ( f i s he y e ) 技术设计的界面【3 0 】拥有主窗体和分布于四周的窗体小图标被用 户注视的窗体成为主窗体，而其它窗体则自动最小化。还有些系统通过呈现某 些界面元素，如返回事件信息的指针，引导用户的注意返回到一个悬置问题的 1 2 特殊断点上，使用户可以在中断后方便地继续前一次的任务。 4 中断对前瞻性记忆任务影响的研究 在前面对日常工作的观察中提到，大部分工作者都必须在同一时问面对多 项任务以及频繁的中断。对于这些常常需要同时在多项任务中切换的工作者来 说必须记得何时执行哪些任务。不记得在未来的合适的时机去执行一个任务被 称作前瞻性记忆提取失败，中断的发生大大影响了这种前瞻性记忆的绩效。 4 1 前瞻性记忆概念及主要理论 前瞻性记忆( p r o s p e c t i v em e m o r y ) 是区别于回溯性记忆( r e t r o s p e c t i v e m e m o r y ) 提出的，是指在将来的适当时机完成某项活动的记忆【3 ”。前瞻性记忆 的概念在1 9 7 5 年才提出，它的提出突破了传统心理学对记忆的定义，拓展了记忆 的研究领域。由于它贴近人们的现实生活，在近二十多年内得到了广泛深入地研 究。 前瞻性记忆区别于其他记忆有以下三个特点：( 1 ) 形成将在适当时机完成某 项活动的意向( i n t e n t i o n ) ：( 2 ) 形成意向与意向执行之间存在时间间隔，间隔内 涉及另一任务；( 3 ) 不存在外显的明确提示要求人们该时刻提取意向。它有两种 基本的形式：基于事件的前瞻性记忆( e v e n t b a s e dp r o s p e c t i v em e m o r y ) 、基于时 间的前瞻性记忆( t i m e - b a s e dp r o s p e c t i v em e m o r y ) 。基于事件的前瞻性记忆任务 要求个体在当某个外部事件发生的时候做某事( 例如记住在路过超市时进去买某 个用品等) ，外部事件是提取前瞻性记忆意向的提取线索。成功完成前瞻性记忆 任务需要人们在正在进行的活动中时，辨识前瞻性记忆线索，并且能够回忆出与 前瞻记忆线索相联系的动作且执行。本研究主要探讨基于事件的前瞻性记忆。 1 9 9 0 年e i n s t e i n 和m c d a n i e l 提出了前瞻性记忆的第一个实验室研究范式口2 】： 要求被试在忙于操作进行中任务( 如短时记忆任务) 的同时，当某一特定目标时 间出现时( 前瞻性记忆线索) 完成前瞻记忆任务。进行中任务一般采用短时记忆 任务、词语的分类、颠倒的词语顺序重组、图片命名等任务，当指定的词语或者 图片( 前瞻记忆线索) 出现时要求按下特定键。接下来的研究中基本都沿用了这 种经典的实验范式。 目前为止，对于前瞻性记忆的机制的解释有五种模型。这里主要介绍 m c d a n i e l 和e i n s t e i n 于2 0 0 0 提出前瞻性记忆的多重加工理论模型。多重加工 模型综合了自动激活理论模型和策略加工模型的观点。自动激活理论认为对前 瞻性记忆意向的提取很大程度上是一种自动的加工过程，一旦目标事件与意向 行为建立了联结，会自动地去执行前瞻记忆任务，不存在对意向行为的控制搜 烈矧。而策略加工模型认为前瞻性记忆意向的提取阶段存在有意行为的控制搜 索，它需要占用人们的注意资源，需要人们将注意集中到前瞻性记忆任务中来 3 4 1 。多重加工模型结合以上两种观点认为前瞻记忆的提取既依赖于策略加工或 称注意需求加工，同时也依赖于自动加工【3 5 】。在策略加工或注意需求的过程中， 个体的主动性具有积极作用，个体能够自动地参与到前瞻记忆的提取过程中来。 而自动加工可能涉及几种不同的系统或过程，如注意系统和记忆系统。注意系 统的自动加工对一些重要的和不寻常的刺激做出自动的反应，对意向进行自发 的提取，因此基本上不消耗认知资源。如果意向活动很复杂或者与目标事件联 系不紧密，则最初的白发启动会接下来伴随一个记忆的控制性搜索。记忆系统 的自动加工由无意识的自动联结记忆系统支持，目标线索与活动联结的编码从 工作记忆中消失后就处于一种特殊的阈下激活状态，这种状态遇到所呈现的目 标线索时，将从目标出发沿着线索和活动的特殊路径自动扩散。基于事件的前 瞻记忆任务提取过程中两种类型n t 的参与程度与许多因素有关，如任务类型、 目标线索的性质、计划和个体差异等。g u y r m 等人的研究和b u r g e s s 等的研究 也认为前瞻记忆任务的完成是自动加工过程与控制加工过程并存的。 4 2 中断对前瞻性记忆的影响 已有研究表明前瞻性记忆的失败已成为信息工作者的重大问题 4 1 。j o n h o l b r o o k 等人对前瞻性记忆活动进行了研究 3 6 1 。他们跟踪八名被试七天的日常 生活，其中，被试4 9 次成功完成前瞻性记忆，2 9 次失败；而在飞行员的飞行 任务中，7 5 次由于记忆产生的错误操作中7