（基础心理学专业论文）整体局部加工范式下的数字空间效应.pdf

e0 ；f ；r 、q 苏州大学学位论文使用授权声明 本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定， 即：学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸 质论文的内容相一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献 信息情报中心、中国科学技术信息研究所( 含万方数据电子出版社) 、 中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子 文档，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存和汇编学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索。 经校保密办审核批准，本学位论文属保密论文，在年 解密后适用本规定。 论文作者签名：堕垄乡 日 导师签名：日期：。! ：! 型 整体- 局部加工范式下的数! # 空间效应 由 整体局部加工范式下的数字空间效应 中文提要 数字加工的研究是认知心理学的热点问题之一。数字空间特性的研究是数字加工 研究的重要部分。国内外学者对数字空间表征的研究主要集中在注意和空间任务方 面，但研究方法还比较单一；特别是在空间任务的研究中，数字作为无关刺激的出现 都是独立于探测刺激的。本文结合知觉任务整体一局部加工的范式来研究数字效应， 把数字与其它刺激很好的融合，来探讨数字的在不同任务和不同注意状态下的空间特 性。 本研究包括两个实验。实验一包括数字作为整体( 字母为局部) 和数字作为局部 ( 字母为整体) 两组实验，要求被试判断呈现的数字比5 大还是比5 小，以此探讨在 注意状态下，数字作为整体和作为局部( 1 5 个小数字组成一个字母) 加工方式的不 同。实验二和实验一的实验材料相同，任务是要求被试判断呈现的作为整体的字母( 数 字为局部) 和作为局部的字母( 数字为整体) 是元音还是辅音，避开了直接对数字大 小进行加工判断，来探讨数字作为一个无关刺激是否会对空间任务产生影响。 本研究获得以下结论： 1 ) 实验一中，整体和局部两种加工任务下，数字反应时没有显著差异。 2 ) 实验一中，在数字为局部特征的任务下出现了s n a r c 效应，在数字为整体特征 的任务下没有出现s n a r c 效应。 3 ) 实验二中，整体和局部两种加工任务下，字母反应时有显著差异。 4 ) 实验二中，在数字为整体特征和局部特征的加工任务下，都没有出现s n a r c 效应。 关键词：数字的空间表征s n a r c 效应整体一局部加工整体优先局部优先 作者：时秀兰 指导教师：何华 a b s t r a c t s p a t i a lr e p r e s e n t a t i o n so fn u m b e r si np a r a d i g m o fg l o b a l - l o c a lp r o c e s s i n g s p a t i a lr e p r e s e n t a t i o n s o fn u m b e r si np a r a d i g mo f g l o b a l - l o c a lp r o c e s s i n g a b s t r a c t d i g i t a lp r o c e s s i n gr e s e a r c hi sah o tt o p i co fc o g n i t i v ep s y c h o l o g yac h a r a c t e r i s t i co f d i g i t a la n ds p a c ei sa l li m p o r t a n tp a r to ft h ed i g i t a lp r o c e s s i n gs t u d y s c h o l a r so fd i g i t a l s p a t i a lr e p r e s e n t a t i o nf o c u s e so na t t e n t i o na n ds p a t i a lt a s k s ，b u tt h er e s e a r c hm e t h o d sa r e s t i l lr e l a t i v e l ys i m p l e i nt h es p a c em i s s i o nt h ee m e r g e n c eo ff i g u r e sa su n r e l a t e ds t i m u l a t e a r ea l s oi n d e p e n d e n to ft h ep r o b es t i m u l u s i nt h i sp a p e r , w eu s ep a r a d i g mo fg l o b a l - i x c a l p r o c e s s i n go fp e r c e p t i o nt a s kt os t u d yd i g i t a le f f e c t s ，t h en u m b e ro fg o o di n t e g r a t i o nw i t h o t h e rs t i m u l it oe x p l o r es p a t i a lc h a r a c t e r i s t i c si nt h ed i f f e r e n tt a s k sa n dd i f f e r e n ta t t e n t i o n s t a t e t h i ss t u d yi n c l u d e st w oe x p e r i m e n t s e x p e r i m e n t1i n c l u d e dt w oe x p e r i m e n t so f f i g u r ea sg l o b a lf e a t u r e ( 1 e t t e r sa sl o c a l ) a n dn u m b e r sa sl o c a lf e a t u r e ( 1 e t t e r sa sg l o b a l ) ， r e q u i r es u b j e c t st od e t e r m i n et h ef i g u r e ss h o wt o5l a r g eo rs m a l l ，i no r d e rt oe x p l o r et h e a t t e n t i o ns t a t e ，t h ef i g u r ea sg l o b a la n da sl o c a l ( 15n u m b e r sf o r ma sal e t t e r ) o fd i f f e r e n t p r o c e s s i n gm e t h o d s e x p e r i m e n t2a n de x p e r i m e n t1o ft h es a m ee x p e r i m e n t a lm a t e r i a l s ， r e q u i r es u b j e c t st oj u d g et h el e t t e r sp r e s e n t e da sg l o b a lf e a t u r e ( n u m b e ra sl o c a l ) a n da s l o c a lf e a t u r e ( n u m b e ra sg l o b a l ) i sav o w e lo rac o n s o n a n t a v o i dt h ed i r e c t p r o c e s st o n u m b e r s ，t oi n v e s t i g a t ean u m b e ro fu n r e l a t e df a c t o r si fi m p a c ts p a c em i s s i o n s i nt h i ss t u d y , t h ef o l l o w i n gc o n c l u s i o n s ： 1 ) e x p e r i m e n t1 ，i nt h et w ok i n d so fg l o b a la n dl o c a lp r o c e s s i n gt a s k s ，t h en u m b e ro f n od i f f e r e n c ei nr e a c t i o nt i m e 2 ) e x p e r i m e n t1 ，a st h en u m b e ro fl o c a lf e a t u r ei np r o c e s s i n gt a s ks n a r ce f f e c t o c c u r r e d ，t h en u m b e ro ft a s k sa sg l o b a lf e a t u r ed o e sn o ta p p e a rt h es n a r ce f f e c t 3 ) e x p e r i m e n t2 ，i nt w ok i n d so fg l o b a la n dl o c a lp r o c e s s i n gt a s k s ，t h el e t t e r sh a s s p a t i a lr e p r e s e n t a t i o n so fn u m b e r si np a r a d i g mo fg l o b a l - l o c a lp r o c e s s i n g 1 a b s t r a c t s i g n i f i c a n td i f f e r e n c e si nr e a c t i o nt i m e 4 ) e x p e r i m e n t2 ，i nt h en u m b e rf o rg l o b a lf e a t u r ea n dl o c a lf e a t u r ep r o c e s s i n gt a s l b o t ht h es n a r ce f f e c td i dn o to c c u r k e yw o r d s ：d i g i t a lr e p r e s e n t a t i o n so fs p a c e ，s n a r ce f f e c t ，g l o b a l - l o c a lp r o c e s s i n g ， g l o b a lp r e c e d e n c e ，l o c a lp r e c e d e n c e w r i t t e nb y ：s h ix i u l a n s u p e r v i s e db y ：h eh u a 目录 1j ；i言1 1 1 数字空间特性的发现1 1 2 数字空间表征的特点2 1 2 1 数字s n a r c 效应3 1 2 2 距离效应4 1 2 3 心理数字线4 1 3 数字加工的认知模型5 1 3 1 认知结构模型6 1 3 2 三重编码理论模型6 1 4 数字与其他认知过程相关研究综述7 1 4 1 注意与数字加工的相关研究7 1 4 2 空间任务与数字加工的相关研究9 1 5 整体一局部加工研究范式l l 1 5 1 关于整体优先机制的理论1 2 1 5 2 影响整体优先性的因素。1 4 2 研究构想与假设1 5 2 1 现有研究的不足_ 1 6 2 1 1 不同注意状态的研究 2 1 2 数字与空间任务的融合 2 2 研究内容 2 3 研究假设 3 实验一1 8 3 1 问题提出l8 3 2 研究方法。l8 3 2 1 被试18 3 2 2 实验材料与装置18 3 2 3 实验设计与程序。1 9 3 2 4 数据处理2 0 3 3 实验结果分析2 0 3 3 1 两种任务下平均反应时差异检验2 l 3 3 2s n a r c 效j 立2 2 3 4 讨论。2 3 3 4 1 两种任务下数字平均反应时无差异2 3 3 4 2 对整体特征的知觉加工延长了反应时间2 4 3 4 3 从数字个数考察局部优先性2 4 3 5 结论2 5 4 实验二2 6 4 1 问题提出。2 6 4 2 研究方法2 6 4 2 1 被试2 6 4 2 2 实验材料与装置。2 6 4 2 3 实验设计与程序2 7 4 2 4 数据处理2 8 4 3 实验结果分析2 8 4 3 1 两种任务下平均反应时差异检验( 字母角度) 2 9 4 3 2 两种任务下平均反应时差异检验( 数字角度) 。2 9 4 3 3s n a r c 效j 立3 0 - 4 4 讨论31 、 、 - 4 4 1 两种任务下字母平均反应时有差异3 1 4 4 2 数字作为整体的空间表征被自动激活了3 l 4 5 结论。3 2 5 总讨论3 3 5 1 实验一和实验二在两种任务下得出了相反的结论3 3 5 2 对数字的加工是一条无条件线路3 4 5 3 数字空间效应可以作为考察 参考文献 附录 附录1 实验材料 附录2 实验指导语 附录3 数据分析表4 5 攻读硕士学位期间出版或公开发表的论著、论文4 7 j 舌 记4 8 整体- 局部加工范式下的数字空间效应 1 引言 数字加工能力是日常生活必须的基本能力，对数字加工机制的研究一直是， 研究领域中的热点之一。从g a l t o n ( 1 8 8 0 ) 首次明确提出数字的空间特性到 r e s t l e ( 1 9 7 0 ) 提出心理数字线，经历了一个漫长的发展阶段。之后d e h a e n e 相继在两 次研究中发现数字加工的特殊空间效应，他把它命名为数字空间编码联合效应，又称 s n a r c ( s p a t i a l n u m e r i c a la s s o c i a t i o no fr e s p o n s ec o d e s ) 效应，即小数字表 征在心理数字线的左侧，大数字表征在心理数字线的右侧( d e h a e n ee ta l ，1 9 9 3 ； d e h a e n ee ta l ，1 9 9 0 ) 。至此对数字在空间上的表征方位有了明确定义，各国学者们也 纷纷开始对数字加工展开深入的研究。 随着数字加工研究的深入，数字空间效应和数字本身空间特性的研究越来越受到 国内外研究者的重视。研究者们从诸多方面对该问题进行了探讨，如数字本身的空间 特性引起了空间注意的转移( f i s c h e re ta l ，2 0 0 3 ) ，不同注意条件下的数字的空间效应 ( 刘超等，2 0 0 4 ，2 0 0 5 ) ，空间表征的变化引起的数字加工效应的不同( b a c h t o l de ta l ， 1 9 9 8 ) ，以及数字的大小表征对空间任务绩效的影响( c a l a b r i a & r o s s e t t i ，2 0 0 5 ；f i s c h e r ， 2 0 0 1 ；f i a se ta l ，2 0 0 1 ) 等等，并且取得了一定的研究成果。先前的研究者们( d e h a e n ee t a 1 ，1 9 9 3 ；d e h a e n ee ta 1 ，1 9 9 0 ) 设计的任务大都是直接对数字进行大小判断或奇偶判 断：近年来，研究者们开始关注数字作为无关刺激的空间特性( f i s c h e r e ta 1 。2 0 0 3 ；f i a s e ta l 。但是相关的研究还比较少，方法也比较单一。 从数字研究的现状来看，数字空间特性的研究仍然有许多值得探讨的地方，无论 是与注意相关的研究，还是与其他认知活动的结合。另外数字在任务中作为无关刺激 的研究刚刚起步，算是一个热点中的热点，怎样把这一步走好，对未来的研究来说也 是至关重要的。 1 1 数字空间特性的发现 毕达哥拉斯说，“万物皆数”。人们的同常生活离不开数。我们需要用数来定义物 体的特征，如书桌的长度为1 2 0 c m ，杯子的容量为2 0 0 m l ；我们还需要不断地比较环 1 引言整体- 局部加工范式下的数字空间效应 境中出现的信息，新修的马路是不是比以前宽了? 这两个双胞胎兄弟哪个更高一些? 我们叫邻居家把音乐声音放低一点，他是否按我们的要求做了昵? 无数这样的例子， 都离不开数字的参与( k a d o s he ta l ，2 0 0 8 ) 。 从直觉上来看，人们所进行的数字加工是一种脱离物体的纯数字符号的n i ，不 需要空间信息的参与，但事实表明数字和空间存在紧密的关系，数字加工离不开各种 各样的客体，而每一客体都有空间分布上的特性，这些抽象于物体之上的数字概念自 然与空间信息密切相关( 徐晓东& 刘昌，2 0 0 6 ) 。另外，在学校教育也发现，一般数学成 绩好的学生都有很好的空间思维和想象能力；很多伟大的数学家都提到视觉空间表象 对他们的数学思维所起到的重要作用。这些事实说明数字编码和空间信息加工之间存 在着某种关联。 但是长期以来这种关联并没有引起人们的注意，直到1 8 8 0 年g a l t o n 在 ( n a t u r e ) ) 上发表文章才明确提出数字具有空间特性。g a l t o n 在n a t u r e 杂志上发表 了两篇论文，名为“可视化的数字( v i s u a l i s e dn u m e r a l s ) ”( g a l t o n ，1 8 8 0 ) 。在文 中他报告了一个相当有趣的现象：对某些正常人来说，数字似乎占据着非常精确的空 间位置，g a l t o n 称之为“自然的思想路线( n a t u r a ll i n e so ft h o u g h t ) ”这种现象 现在被称为是一种联觉，是由单一感官事件引发的复合式知觉经验的显著条件。个体 可以“尝”到形状，“听到颜色，或者“看到空间里的数字。这些都是我们感官 产生的联觉。 他在研究中还发现，在有些被试头脑中，数字具有一定的形状和方向，如位于数 字序列开始部分的数字排成一个类似时钟表面的圆环。后来，h u b b a r d 等人对一个法 国被试进行研究时也发现了类似的心理数字形状。他们还发现，数字的形状可以同视 觉物体一样形成心理表征，并能对其进行一定的操作，如心理旋转或缩放( h u b b a r de t a l ，2 0 0 5 ) 。基于上述结果，他们认为，数字形状就是一种数字一空间联觉，即把数字 表征为一条空间中连续的，对大数字进行压缩的线( h u b b a r de ta 1 ，2 0 0 5 ) 。有了数字与 空间存在对应关系的证据，后来研究者进行了大量的研究来探讨数字的加工方式。 1 2 数字空间表征的特点 数字数量大小是最重要的语义数字表征。在语义或非语义的数字任务中 2 整体- 局部加工范式下的数字空间效应 ( b r y s b a e r t ，1 9 9 5 ；f i a se ta l ，1 9 9 6 ) ，它是自动被 e ta 1 ，2 0 0 1 ) 或无意识呈现( k o e c h l i ne ta l ，1 9 9 9 ； 也是被自动激活的。有三种影响语义数字表征的效应：数字距离效应，s n a r c 效应和 大小效应。下面简要的介绍前两个与空间有关的效应。 1 2 1 数字s n a r c 效应 数字s n a r c ( s p a t i a l n u m e r i c a la s s o c i a t i o no fr e s p o n s ec o d e s ) 效应是 由d e h a e n e 首次发现并对其命名的，起初d e h a e n e 等在实验中让被试把依次呈现的数 字( 取自1 。9 9 但不包括6 5 ) 与6 5 比较，把被试分两组进行，要求其中一组被试当 出现的数字比6 5 小时用左手按键反应，比6 5 大时用右手按键反应；另一组被试则做 出相反的按键反应，即当出现的数字比6 5 大时用左手按键反应，比6 5 小时用右手按 键反应。结果前一组被试的反应时间明显比后一组被试短，错误率也更低，这种奇怪 的现象引起了他们的兴趣( d e h a e n ee ta 1 1 9 9 0 ) 。 为了进一步探讨这种现象产生的原因，d e h a e n e 等改变了之前研究的实验条件， 把原来判断数字的大小的任务改成判断数字的奇偶，并且把原来的被试间设计改为被 试内设计。结果他们再一次验证了先前的实验结果，即左手对小数的反应快于对大数 的反应，而右手对大数的反应快于对小数的反应( d e h a e n ee ta 1 ，1 9 9 3 ) 。此时d e h a e n e 等把这种数字和空间方位间的关联效应正式命名为空间数字反应编码联合效应 ( s n a r ce f f e c t ) 。在此之后，数字加工效应开始引起研究者们的注意，很多研究者 采用不同的数字材料和研究范式进一步探讨了该效应，他们发现s n a r c 效应与反应 方式无关( s c h w a r z k e u s ，2 0 0 4 ) ，除了对数字的大小反应时会出现，对数字的其他特 性( 如奇偶性) ，甚至在非数字加工任务中也会出现( c a l a b r i a r o s s e t t i ，2 0 0 5 ；f i s c h e r ， 2 0 0 1 ；d e h a e n ee ta 1 ，1 9 9 3 ；s c h w a r z k e u s ，2 0 0 4 ) 。s n a r c 效应的发现从定量上证明 了数字具有空间特性，为数字和空间关联的研究奠定了基础，目前s n a r c 效应已经 成为研究数字表征和空间关系的重要指标。 随后大量的研究都证实了s n a r c 效应的存在及其存在的稳定性和广泛性。除了阿 拉伯数字外，在其他符号形式的数字中也发现了该效应，如英文数字( c a l a b r i a r o s s e t t i ，2 0 0 5 ) ，中文数字( h u n ge ta l ，2 0 0 7 ；刘超& 傅小兰，2 0 0 4 ) 、德文数字( n u e r ke ta l ， 2 0 0 5 ) 等，都显示出相似的空间特性。在实验材料上，g e v e r s 等采用字母和月份等顺 r l 引言整体局部加工范式下的数字空间效应 序性材料为实验刺激，研究刺激在测试材料中的序列位置与个体空间反应偏向间的联 系，结果也发现了s n a r c 效应( g e v e r se ta l ，2 0 0 3 ) 。在刺激呈现位置和方式方面，无论 数字是出现在屏幕中央还是左右单侧视野( k e u s & s c h w a r z ，2 0 0 5 ；d e h a e n e e ta 1 ，1 9 9 3 ； s c h w a r z & k e u s ，2 0 0 4 ) ，无论数字是以视觉呈现或是听觉呈现( n u e r ke ta 1 ，2 0 0 5 ) ，都 出现了标准的s n a r c 效应；在个体反应方式上，无论是双手按键反应，还是不需要 手的语言反应和眼动反应，都有研究者报告发现了s n a r c 效应( k e u s & s c h w a r z ，2 0 0 4 ； f i s c h e re ta l ，2 0 0 4 ；s c h w a r z & k e u s ，2 0 0 5 ) 。说明s n a r c 效应的产生与采用何种反应方 式之间是没有联系的，是个体对数字产生的一种特有的内部心理表征。 1 2 2 距离效应 距离效应( d i s t a n c ee f f e c t ) 最早是由m o y e r ( 1 9 6 7 ) 提出的，在数字大小比较 的实验中，他发现被试的反应时会随两个数字间距离的增加而减短，例如，比较1 和9 的反应时要显著短于比较8 和9 的反应时( c a m p b e l l ，1 9 9 9 ；m o y e r l a n d a u e r ， 1 9 6 7 ；d e h a e n ee ta 1 ，1 9 9 0 ) ，m o y e r 把这样的效应称为距离效应。另外在判断两个数字 是否相同时，即在相同时作出按键反应，被试在判断数量上距离接近的两个数字( 如 8 和9 ) 的反应时要长于判断数量上相隔较远的两个数的反应时( 如1 和9 ) 。 除了在比较阿拉伯数字的实验中发现距离效应外，进一步的研究发现采用其他形 式数字，以及非数字的实验材料也都发现了距离效应。d e h a e n e 等对不同数字形式的 刺激进行了研究，实验分为阿拉伯数字组、口语数字组、以及混合数字组( d e h a e n e & a k h a v e i n 1 9 9 5 ) 。阿拉伯数字就是实验刺激都为阿拉伯数字；口语数字表示实验刺激 为英文单词数字( o n e ，t w o ) ；混合数字指呈现的数字既有阿拉伯数字又有口语数字。 结果显示，阿拉伯数字和口语数字，在加工过程中都会自动转化为相同的数量大小表 征，并且在数量比较和配对任务中，三组数字都产生了距离效应。与数字s n a r c 效应 相似，除了数字大小，在数字其他特性和非数字的实验材料中发现也存在距离效应， 如点阵数目比较、线段长度比较、数字个数或数字物理大小比较等f f a n s k y & a l g o m ， 2 0 0 2 ；f i s c h e r , 2 0 0 1 ；r u b i n s t e ne ta l ，2 0 0 2 ；b u c l ( 1 e y g i l l m a n ，1 9 7 4 ) 。 1 2 3 心理数字线 研究者们经常用“心理数字线”来对数字的空间效应进行解释( r e s t l e ，1 9 7 0 ；m o y e r 4 整体局部加工范式下的数字空间效应 1 引言 & l a n d a u e r ，1 9 6 7 ；d e h a e n ee ta 1 ，1 9 9 3 ) 。“心理数字线( m e n t a ln u m b e r1in e ) 这个 概念是由r e s t l e 等提出的，是存在于个体心中的一条假想的线( r e s t l e ，1 9 7 0 ) 。他们 认为在每个人心中都有这样一条水平延伸的连续的“数字线 ，每个数字根据它相对 于其他数字数量的大小相应地排列在这条线上，相对小的数字排列在“心理数字线 的左侧，相对大的数字则位于右侧，即从小数到大数依次从左往右表征，每个数字都 可以在这条线上找到相应的位置。 由于“心理数字线”的存在，对于s n a r c 效应，研究者认为数量相对小的数字表 征在心理数字线的左侧，因此按左侧键的反应会比右侧键更快，而数量相对大的数字 表征在心理数字线的右侧，那么用右侧键进行反应会更快( b e r c he ta 1 1 9 9 9 ；d e h a e n e e ta 1 ，1 9 9 3 ；f i a s v e r g u t s ，2 0 0 4 ) 。在奇偶实验或其他非数字加工实验中，数字的大小 虽然是无关因素，但仍然会激活相应的数字空间特征，说明数字能自动激活空间位置。 对于距离效应，研究者认为与s n a r c 效应一样也是反映了数字的空间特性，同样 是因为“心理数字线”的存在而出现的( g a l l i s t e l g e l m a n ，1 9 9 2 ；d e h a e n ee ta 1 ，1 9 9 0 ) 。 在实验中，数字的数量表征会被自动激活，并按照由小到大的顺序从左往右置于“心 理数字线上，然后再对位于线上的两个数字进行比较。数量上接近的两个数字( 如 8 和9 ) ，它们在数字线上的位置也非常接近，会有相互重叠的地方，因此彼此之间容 易产生干扰而影响被试的判断；而距离相对较远的两个数字( 如1 和9 ) ，它们在数字 线上的距离也会比较远，彼此之间的干扰较小，因此能够更快地做出判断。也就是说， 在“心理数字线”上两个数字距离越接近就越不容易判断，越远则越容易判断。 用“心理数字线”对数字的空间特性s n a r c 效应和距离效应进行解释，同时这些 效应的广泛存在也进一步验证了“心理数字线 的存在。 1 3 数字加工的认知模型 对于阿拉伯和文字两种不同形式的数字认知，研究者们已经提出了各种不同的数 字加工模型( c a m p b e l l ，1 9 9 4 ；c i p o l o t t i & b u t t e r w o r t h ，1 9 9 5 ；m c c l o s k e y ，1 9 9 2 ；n o e l s e r o n ，1 9 9 3 ；d e h a e n e ，1 9 9 2 ；d e h a e n e & c o h e n ，1 9 9 5 ；d e h a e n ee ta l ，2 0 0 3 ) 。大部分模型 认为存在专门的符号表征系统，以此来解释人们用阿拉伯或文字形式数字来理解和产 出口头或书面数词的能力。但是，这些模型大部分都是集中于数字编码转换能力( n o e l 5 l 引言整体? 局部加工范式下的数字空间效应 6 j 整体局部加工范式下的数字空间效应 1 引言 3 ) 假设每一个数字加工任务都存在一套固定的输入和输出编码系统。例如，假 设数字比较是依靠数字在“心理数字线”上的数量编码来进行的，乘法表是储存在记 忆中的由单词串表达的数字之间的语言联系。 1 4 数字与其他认知过程相关研究综述 当对数字空间效应的研究取得一定成果以后，研究者已经不再满足于知道“是什 么 了，而要知道“为什么 。什么情况下会产生s n a r c 效应? 什么影响了s n a r c 效应 的产生? 对数字加工的研究从单纯以数字为研究对象渐渐发展到将数字加工与注意 ( f i s c h e r ，2 0 0 3 ；刘超& 傅小兰，2 0 0 4 ) 、空间任务( b a c h t o l de ta 1 ，1 9 9 8 ) 等结合来研究， 探索其他认知过程对数字加工会产生怎样的影响，以此更加深入全面了解数字加工。 1 4 1 注意与数字加工的相关研究 数字与空间有着密切的关系，人们对空间信息的加工离不开注意的参与，那么注 意的改变也必然会对数字加工任务产生影响。自从数字的空间特性被发现以来，研究 者首先从行为( d e h a e n ee ta 1 ，1 9 9 3 ) 和生理反应( j ie ta 1 ，1 9 9 8 ) 上证明了数字空间效应 的存在，之后又从行为( t r i c k p y l y s h y n ，1 9 9 3 ；k a d o s he ta 1 ，2 0 0 8 ；w a l s h ，2 0 0 3 ) 和生 理角度( h u b b a r de ta 1 ，2 0 0 5 ；s a l i l l a se ta 1 ，2 0 0 8 ) 证明了注意和数字存在着关联。已有的 研究成果表明，数字的空间表征会引起个体空间注意的转移( f i s c h e re ta 1 ，2 0 0 3 ) ，不 同注意条件也会对数字加工效应产生影响( 刘超傅小兰，2 0 0 4 ，2 0 0 5 ) 。 1 4 1 1 数字表征的激活引起空间注意转移 f i s h e r 等( 2 0 0 3 ) 发表在( ( n a t u r en e u r o s c i e n c e ) ) 上的研究结果，对于整个数字加 工与空间注意领域具有极大的推动作用。在此之前数字加工研究出现了瓶颈：一是几 乎很少涉及空间注意，二是在实验任务上基本上都是对数字的大小或奇偶进行反应， 即是对数字本身特性的反应。f i s h e r 提醒了大家从不同角度来研究数字的空间特性。 f i s h e r 等设计的这个实验非常巧妙，简单直观地反映了数字加工和空间注意的关系。 实验程序是先在屏幕中间呈现一个阿拉伯数字( 1 、2 、8 或9 ) ，然后数字消失且一定 时间间隔后在屏幕的左侧或右侧出现一个方块。实验开始前告知被试数字是无关刺 激，要求其根据方块出现的位置进行相应的单手按键反应。结果发现，当数字和方块 7 r 。 l 引言整体- 局部加工范式下的数字空间效应 的时间间隔超过3 0 0 m s 时，如果在方块前呈现的数字是小数( 1 或2 ) ，那么被试对随 后出现在左侧的方块的反应要快于出现在右侧的方块；如果呈现的数字是大数( 8 或 9 ) ，那么被试对出现在右侧方块的反应会比左侧的更快。f i s h e r 认为，在实验中虽 然数字是无关刺激，但是个体会产生对数字的自动加工，从而激活了相应数量大小在 “心理数字线”上的空间表征，从而使注意产生空间上的转移，即对小数的自动加工 使注意偏向左侧视野，对大数的自动加工使注意偏向右侧视野。这个结果表明个体会 对视野中的数字产生自动激活，并表征到“心理数字线上，引起空间注意的转移。 后来沈模卫等采用f i s h e r 的实验范式，探讨对数字的浅加工是否会使个体注意在 水平方向和垂直方向都产生转移( 沈模卫等，2 0 0 6 ) 。结果显示注意在水平方向上发生 了转移，与f i s h e r 等的研究一致。但是在垂直方向上未发现注意的转移。 1 4 1 2 不同注意条件下的数字效应 f i s h e r 等的研究得出，对数字加工产生的空间表征会引起空间注意的转移，那么 注意的不同是否会对数字加工特点产生影响呢? 我国学者傅小兰、刘超等对此进行了 一系列相关研究，并提供了一些答案。刘超等最初采用的是无线索的注意研究范式， 分大、小数考查了数字距离效应和符号效应，发现注意对大小数的距离效应和符号效 应都有着不同的影响：在注意条件下大小数都出现了距离效应，而在非注意条件下只 有小数出现了距离效应；在注意条件下大小数都没有出现符号效应，而在非注意条件 下只有小数出现了符号效应，中文数字绩效显著好于阿拉伯数字。在两种注意条件下， 小数字都出现了距离效应和符号效应，而大数字都没有出现，表明注意对抽象数字的 加工有着重要的影响，同时这也从另一个角度为数字加工与空间注意有内在联系的观 点提供了证据。这个研究中，刘超等人主要采用e n n s 和d i l o l l o 的研究范式考察在无 线索提示下注意和非注意条件对数字加工的影响。但是由于这个实验范式有其自身的 一些局限性：，首先，刺激随机出现在中央和外周注视点，但是没有一个标准来区分不 同注意条件和中央与外周视野的区别；其次，这个研究范式无法进一步细分不同类型 的注意，也就无法更深入研究各种注意条件下对数字加工的不同影响。 考虑到这些因素，刘超等接着又做了一个研究，在原来无线索注意的基础上增加 了内源性注意和外源性注意，考查这三种注意条件下不同符号数字在提示有效和无效 时的s n a r c 效应( 刘超等，2 0 0 4 ) 。实验采用1 - 9 的阿拉伯与中文数字为刺激材料，任 8 整体- 局部加工范式下的数字空间效应l 引言 务是判断数字的奇偶。实验结果表明：无线索时的注意条件下阿拉伯和中文数字都出 现s n a r c 效应，无线索的非注意条件下则都没有出现。内源性注意条件下，提示有效 时，阿拉伯和中文数都有s n a r c 效应；提示无效时，只有阿拉伯数字显示了s n a r c 效应。在外源性注意条件下，提示有效时只有阿拉伯数字具有s n a r c 效应；提示无效 时，阿拉伯和中文都没有s n a r c 效应。综上说明外源性注意对数字加工的影响比内源 性注意更大，中文数字受到各种注意的影响比阿拉伯数字更大。 研究者们一般用自动化加工注意和控制加工注意来解释内源性注意和外源性注 意，那么到底是哪类注意会对数字加工产生更多影响呢? 为了深入探讨这个问题，刘 超等( 2 0 0 5 ) 采用了p o s n e r 的内源性注意和外源性注意研究范式，考查不同注意类 型对数字加工的影响。实验材料为阿拉伯和中文数字形式的小数( 1 - 4 ) 和大数( 6 - 9 ) ， 实验任务为判断呈现的数字是比5 大还是比5 小，具体考查的是在提示有效与无效时， 大数和小数加工的距离效应和符号效应。结果表明：在提示有效时，内源性和外源性 注意条件下，大数和小数都出现了距离效应。在提示无效时，内源性注意条件下，大 数和小数都出现了距离效应；而外源性注意条件下只有小数出现了距离效应，大数的 距离效应明显减弱甚至消失。 综合这三次系列实验的研究结果，刘超等认为，外源性注意比内源性注意对数字 加工的影响更大，并且认为对数字j n i 产生影响的注意主要是自下而上的自动化加工 注意而不是控制加工注意。 1 4 2 空间任务与数字加工的相关研究 随着对数字研究的深入，在数字与空间任务的结合方面的研究，也从对数字的直 接反应( b a c h t o l de ta 1 ，1 9 9 8 ) 逐渐过渡到把数字作为无关刺激时对空间任务的影响，如 对数字串进行分段( c a l a b r i a r o s s e t t i ，2 0 0 5 ；h e v i ae ta l ，2 0 0 6 ；f i s c h e r ，2 0 0 1 ；l o e t s c h e r e ta l ，2 0 0 8 ) 、把数字作为无关的背景刺激( f i a se ta 1 ，2 0 0 1 ) 。根据已有的研究成果可以 看出，数字加工与空间任务的结合可以分为2 类，一是空间任务表征对数字加工效应 的影响，二是数字的空间特性对空间任务的影响。 1 4 2 1 空间表征对数字加工的影响 b a c h t o l d 等人为了考查空间表征与数字加工的关系，做了一项实验，有直尺和钟 表两种任务，在这两种任务中发现了相反方向的s n a r c 效应( b a c h t o l de ta 1 ，1 9 9 8 ) 。在 9 空间效应 2 0 个练 大还是 度。与 练习项 字也是 通过练 象成一 验中不 做出相 ( 即从1 1 的这5 后，用 被试对 小数字左手反应快于右手，对大数字右手反应快于左手，与通常的s n a r c 效应一样； 而在钟表任务中则刚好相反，对小数字右手反应快于左手，对大数字左手反应快于右 手，b a c h t o l d 称之为反向的s n a r c 效应。 1 4 2 2 数字的空间特性对空间任务的影响 判断数字奇偶性是除了判断数字大小外，研究者最常用的一种对数字的反应方 式，由于数字奇偶