（基础心理学专业论文）时距估计范式的任务转换研究.pdf

摘要 时间估计对于人类生存和适应环境具有重要作用，因此时间估计也是心理时 间领域研究得最多的一个问题，时距估计受多种因素影响，其中实验范式是最重 要的一个因素，即时距估计研究存在着两种实验范式，预期式实验范式和回溯式 实验范式。目前，国内外已有一些有关实验范式和任务转换的相关研究，但大多 数都是单独探讨范式效应或某种范式下分析任务转换研究，将范式效应和任务转 换研究结合起来进行研究的尚不多见。本研究以预期式和回溯式时距估计为背 景，采用s t r o o p 作业任务，以正确率和时距估计为指标，通过操纵目标时距、 任务难度和任务转换度三个因素，通过两个实验考察了时距估计范式的任务转换 过程、目标时距估计的长度效应以及不同实验范式和任务转换对正确率和时距估 计的影响。 本研究得出以下主要结果： ( 1 ) 回溯式条件下高转换任务的反应时显著长于预期式条件下高转换任务的反 应时。 ( 2 ) 验证了被试在时距估计过程中表现出长时距低估和短时距高估现象，即被 试在目标时距为6 秒时出现高估，在目标时距为1 2 秒时出现低估。 ( 3 ) 在预期式和回溯式两种范式下，目标时距越低，则被试的反应正确率越低； 同样也存在着任务转换效应和任务难度效应，即任务容易组的正确率显著高于任 务困难组的正确率：任务转换度低组的正确率显著高于任务转换度高组的正确 率。 ( 4 ) 在预期式范式下，被试在低难度任务或低转换度任务时所估计的时距更长： 而在回溯式范式下，出现了相反的情况，即在低难度任务或低转换度任务时被试 所估计的时距更短。 关键词：时距估计：预期式范式；回溯式范式：任务转换研究 ” a b s t r a c t d u r a t i o nt i m i n gi st h em o s tr e s e a r c h a s p e c to fp s y c h o l o g i c a lt i m e ，p r o b a b a l y b e c a u s ei ti so fg r e a ts i g n i f i c a n c ef o rh u m a nb e i n g st os u r v i v ea n d a d a p tt o e n v i r o n m e n t s d u r a t i o ne s t i m a t i o ni si n f l u e n c e db ym a n yf a c t o r s ，e x p e r i m e n t a l p a r a d i g m sa r eo n eo fm o s ti m p o r t a n to n e s t h a ti s ，t h e r e a r et w oe x p e r i m e n t a l p a r a d i g m si nt h et e m p o r a ld u r a t i o ne s t i m a t e dr e s e a r c h ，t h ep r o s p e c t i v ee x p e r i m e n t a l p a r a d i g ma n dr e t r o s p e c t i v ee x p e r i m e n t a lp a r a d i g m a tp r e s e n t ，d o m e s t i ca n df o r e i g n h a ds o m er e s e a r c ha b o u te x p e r i m e n tm o d e la n dt a s ks w i t c h ，b u tm o s to ft h e ma r e d i s c u s sm o d e le f f e c ta l o n eo rj u s ts t u d yt a s ks w i t c hi ns o m ek i n do fm o d e l t h e r e s e a r c hw h i c hc o m b i n et h em o d e le f f e c tw i t ht a s ks w i t c hr e s e a r c hs t i l ln o tt os e e t h eb a c k g r o u n do fm yr e s e a r c hi s p r o s p e c t i v ep a r a d i g ma n dr e t r o s p e c t i v e p a r a d i g mw h i c hu s e ss t r o o pj o bt a s ka n dt a k et h ea c c u r a c ya n dt h et i m ed u r a t i o n e s t i m a t e dv a l u ea st h et a r g e t t h i sr e s e a r c h o p e r a t e s g o a lt i m ed u r a t i o n ，t h et a s k d i f f i c u l t y a n dt h et a s ks w i t c ht h r e e f a c t o r s ，a n dt h e nt h o u g ht h er e s e a r c ht w o e x p e r i m e n tt os h o wt h et a s ks w i t c hp r o c e s so ft h ed u r a t i o ne s t i m a t e dp a r a d i g m ，t h e l e n g t he f f e c to ft h et a r g e td u r a t i o ne s t i m a t i o na n dt h ei n f l u e n c eo fa c c u r a c ya n dt h e t i m ed u r a t i o ne s t i m a t e d t h ef o l l o w i n gr e s u l t sc a nb em a d ei nt h i sr e s e a r c h ： ( 1 ) u n d e rt h er e t r o s p e c t i v ep a r a d i g m ，t h er e a c t i o nt i m eo ft h eh i g hs w i t c ht a s k w a ss i g n i f i c a n t l yl o n g e rt h a nt h er e a c t i o nt i m eo ft h eh i g hs w i t c ht a s k i nt h e p r o s p e c t i v ep a r a d i g m ( 2 ) t h i sr e s u l tv a l i d a t et h ep h e n o m e n o nw h i c ha l ls u b j e c t so v e r e s t i m a t e dt h e s h o r t e rd u r a t i o n sa n du n d e r e s t i m a t e dt h el o n g e rd u r a t i o n s t h i sp h e n o m e n o ni sw h e n t h et a r g e td u r a t i o nw a s6s e c o n d st oa p p e a rt h eo v e r e s t i m a t i o n ，w h e nt h et a r g e t d u r a t i o nw a s12s e c o n d sp r e s e n t e dt h eu n d e r e s t i m a t i o n ( 3 ) u n d e rt h ep r o s p e c t i v ep a r a d i g ma n dt h er e t r o s p e c t i v ep a r a d i g m ，t h et a r g e t d u r a t i o ni sl o w e r , t h er e s p o n s ea c c u r a c yi sl o w e r s i m i l a r l y , t h e r ea r et a s k - s w i t c h i n g e f f e c ta n dt h ee f f e c to ft a s kd i f f i c u l t y , t h a ti st h ea c c u r a c yo ft h et a s ke a s yg r o u pw a s s i g n i f i c a n t l yh i g h e rt h a nt h ea c c u r a c yo ft h et a s kd i f f i c u l tg r o u p ；t h ea c c u r a c yo ft h e t a s k s w i t c h i n gl o wg r o u pw a ss i g n i f i c a n t l yh i 曲e rt h a nt h ea c c u r a c yo ft h et a s k s w i t c h i n gh i g hg r o u p ( 4 ) u n d e rt h ep r o s p e c t i v ep a r a d i g m ，t h es u b je c t se s t i m a t e dd u r a t i o nl o n g e ri nt h e e a s yt a s ko rl o ws w i t c ht a s k u n d e rt h er e t r o s p e c t i v ep a r a d i g m ，t h e yh a v et h eo p p o s i t e s i t u a t i o n t h a ti st h es u b j e c t se s t i m a t e dd u r a t i o nl o w e ri nt h ee a s yt a s ko rl o ws w i t c h t a s k k e yw o r d s ：d u r a t i o ne s t i m a t i o n ；p r o s p e c t i v ep a r a d i g m ；r e t r o s p e c t i v ep a r a d i g m ；t a s k s w i t c h i n g r e s e a r c h i i i 目录 中文摘要i 英文摘要i i 目勇乏i v 弓f言 1 1 文献综述i l o 000 0000 2 1 1 预期式范式的相关研究0 000 0 2 1 2 回溯式范式的相关研究3 1 3 任务转换的相关研究3 1 3 1 任务转换的研究范式4 1 3 2 任务转换的相关理论5 1 4 问题的提出o ob 7 1 5本研究的构想及意义8 2 实验一回溯式范式的任务转换研究1 0 2 1研究目的1 0 2 2 研究假设1 0 2 3 研究方法1 0 2 4 结果与分析12 2 5 讨论1 7 3 实验二预期式范式的任务转换研究1 9 3 1 研究目的1 9 3 2 研究假设b o n 0 1 9 3 3 研究方法1 9 3 4 结果与分析o 00 2 0 3 5 讨论0 000 00 0 2 6 4 总的讨论2 7 4 1 任务转换的内源性准备和外源性调节2 7 4 2 目标时距估计的长度效应2 8 4 3 两种范式下的反应具有相似的认知过程 2 9 4 4 两种范式下的时距估计符合不同的反应模型2 9 4 5 研究不足与展望3 0 i v 5 结论3 2 参考文献3 3 附录3 7 致谢q oo io oo o 3 9 在读期间公开发表论文( 著) 及科研情况4 0 v 引言 时间是自然界物质所存在的一种基本形式。对时间感知属认知范畴，因此对 时间的研究是心理学家所关注的一个问题。1 9 8 0 年j a m e s 在其心理学原理 中把人类的时间经验区分为回溯的时间感和预期的时间感乜3 。他说，人们对于“充 满各种有趣经验的一段时间觉的过得很快，而当我们回忆时又觉的很长，另一方 面，没有什么经验的一段时间觉的过的很慢，而回忆时却觉的很短。 后来心理学 家对时间记忆的研究采用两种范式，即预期式范式和回溯式范式。预期式范式就 是让被试在实验开始前明确知道将要在刺激呈现后，完成对刺激时距进行绝对的 或相对的时距估计。基于这种认知模式，b l o c k 于1 9 9 0 年指出使用预期式范式 进行时距估计是一种”经验的时距”。而回溯式范式则不让被试知道有时距估计任 务，而是要求他们对实验的其它任务进行操作，当刺激呈现结束后，突然让被试 对刚才呈现的刺激时距进行估计。因此在回溯式范式中，时距的估计主要依赖于 从记忆中接收到的信息，基于这种原因，b l o c k 指出回溯式范式的时距加工属于 一种”回忆的时距”。根据以往大量的研究结果显示，基本上支持这样一个结论， 即回溯式范式时距估计实际上涉及长时记忆，依赖于所存储的信息，而预期式范 式时距估计则涉及短时记忆，依赖于时间处理器里时间信息的积累。 任务转换也是人们从事同常认知活动的基本方式，譬如在日常生活当中，我 们需要在不同的任务之间进行转换，比如某人正在房间里看电视，这时门铃突然 响了，他暂停看电视去开门。这时一位朋友进来房间要和他讨论某个问题，他就 要做相应的准备。以上这些看似简单的认知任务转换，却涉及无外部刺激的内源 性准备，如上面为讨论做准备，以及对部刺激作反应的外源性调节，如听到门铃 响去开门。因此任务转换需要一个合适的心理资源配置、一个程序图或任务设置。 当前心理学家进行任务转换研究所采用的方法主要是让被试在快速的两个任务 之间进行转换，然后选取反应时或正确率作为指标，并且发现在进行任务转换时 会比任务重复时的反应时更高，正确率更低，这个被称为转换代价。当前任务转 换研究的焦点主要是对转换代价来源的解释争议上。以下是对以往有关时距估计 范式的研究以及任务转换的研究范式和一些相关理论的的文献综述。 硕十学位论文 1 文献综述 1 1预期式范式的相关研究 时间知觉的心理学家一般都使用预期式范式进行研究，因为在预期式范式 下，人们会有意识地把时间信息作为一个整体的时间经验进行编码；因此b l o c k 等人( 1 9 9 0 ) 使用经验的时距来表示预期式范式。一般来讲，如果使用预期式范 式的研究越多，那么使用回溯式范式的研究会越少。出现这种情况的主要原因在 于，一旦被试进行了一次回溯式时距估计后，他们自然会意识到自已随后可能也 会对某段时距进行估计，而这就是预期式时距估计的典型特征。 对于预期式范式的研究最早源于1 9 世纪8 0 年代，开创记忆研究的心理学家 h e b b i n g h a u s 认为人类有三种不同的记忆类型：即随意记忆、无意记忆和自发 记忆。从记忆研究所采用的范式来看，自由回忆和线索回忆相当于随意记忆：内 隐记忆属于无意记忆1 ：而预期式记忆探索的领域则属于自发记忆h 1 。一般来说， 心理学界普遍认为是l e w i n 的学生b i r e n b a u m ( 1 9 3 0 ) 正式使用预期式范式来进行 实验研究，在其实验中，实验任务就是要求被试去解决一些问题，并且把每个问 题的答案都写在一张纸上，同时要求被试在用过的纸上签名，实验的真正目的是 要被试记住在答题纸上的签名。h a r r i s ( 1 9 8 4 ) 对预期式记忆进行了综述，对预期 式范式的一些实验情景进行了描述以及从概念分析的角度对预期式记忆进行分 类，但并没有实验范式和理论指导。1 9 9 0 年e i n s e t e i n 和m c d a n i e l 使用了预期 式记忆的实验研究方法，将预期式记忆引入到实验室情境中，使预期式记忆研究 有了严格控制的经典实验室研究范式。国内心理学家也对预期式范式进行了研 究，李宏翰和赵崇莲( 1 9 9 8 ) 在一些记忆老化现象研究中提及到了预期式记忆。 但最早以预期式记忆作为探讨对象的研究论文是赵晋全和郭力平发表的前瞻记 忆研究的评述，这篇论文指出了预期式记忆的定义、预期式记忆的研究方法和 影响因素以及对预期式记忆的神经机制和认知加工机制进行了较为全面的介绍 嫡1 。王丽娟从发展的角度探索了预期式记忆的加工机制及其影响因素的问题，并 深入探索了在预期式记忆加工过程中，意识和无意识的关系问题哺1 。黄希庭等人 采用事件相关电位技术，对预期式记忆的加工机制，主要是执行前的加工机制进 行了研究。其结果支持预备注意加工理论和记忆加工理论，也部分支持多重加工 理论。 2 。 。 1 2 回溯式范式的相关研究 在回溯式范式条件下，个体对时问信息进行编码可能是偶然发生的，因为任 何相关联的信息都是后来从记忆中所找到的，因此，回溯式范式又被称为记忆的 时距。对于回溯式范式的研究，国内外心理学家也进行了大量的研究。国外研究 者( b l o c k1 9 9 0 ，f r a i s s e1 9 6 3 ，o r n s t e i n1 9 6 9 ，p o y n t e r1 9 8 3 ) 认为回溯式时间 记忆模型经常强调记忆。其中o r n s t e i n 的存储容量模型认为人对间隔时间的估 计取决于他记忆存储空间中事件的数量秘1 。但是大多数支持该模型的研究调查结 果显示，刺激物的数量与其复杂性是不一致的( b l o c k l 9 7 4 ，1 9 7 8 ) 。有研究者 ( b l o c k l 9 8 9 ，1 9 9 0 ，b l o c ka n dr e e d1 9 7 8 ) 认为背景改变模型是一个可选择性的 基于记忆的模型。这个模型假定记忆的时距是一种认知建构过程，这一过程是基 于在一段时间内利用背景改变在记忆中编码，这些改变发生在情感的，环境的或 是其他背景的因素当中。如果背景改变恢复的愈多，回忆的时距就会增加。也有 许多研究者研究了在回忆的时距条件下刺激物的复杂性所导致的结果。o r n s t e i n 在实验中发现，如果在一段时间内包含有更多的复杂刺激物，那么记忆的时距有 时就会增加呻1 。然而，过去的研究发现与此并不一致。b l o c k 和z a k a y ( 1 9 9 7 ) 发 现，在困难信息的处理过程中，大部分变量会影响预期式判断，但是似乎对回溯 式判断很少甚至没有影响旧1 。并且，b l o c k 和r e e d ( 1 9 7 8 ) 在实验中发现，如果某 人必须改变加工信息的方式，回忆的时距将会增加，但是经验的时距不会受到影 响，这些证据表明了有其他变量会影响回忆的时距但是并不经常影响经验的时距 u 引。z a k a y 和他的同事们在1 9 9 4 年发现，信息的分段会影响回溯式时间判断但 是不会影响预期式时间判断n 。在国内也有大量研究者致力于研究回溯式记忆， 国内研究者邓麟对回溯式时间记忆特点的研究发现，回溯时序记忆的准确率高于 随机猜测水平，时序和时点的回溯记忆受被试的自我卷入程度的影响，回溯时距 估计受到真实时距长短和延迟时间长短的交互影响n2 j 。张永红对公众时间回溯式 记忆特点的研究发现，事件同期回忆的正确率受到时间远近的影响，较远的事件 回忆正确率低，而较近的事件回忆正确率高，存在着近因效应：而且在事件的年、 月回忆正确率上存在着显著差异，事件发生的年的正确率要显著优于月的准确 率。此外，关注度与回忆年、月正确率没有显著相关，但是与高估和低估百分率 存在显著相关，即被试关注的事件容易低估，被试不关注的事件容易高估u3 | 。 1 3任务转换的相关研究 在日常生活当中，人们总是要在多项任务中进行操作和转换，c o l l e t e 等人 3 硕十学位论文 把从一个认知任务转换到另一个认知任务的过程称作转换加工4 1 。转换加工在工 作记忆中体现为控制竞争同一认知资源的两项任务之间相互转换的过程。n o r m a n 和s h a l l i c e 曾提出，转换加工能力是中央执行( c e n t r a le x e c u t i v e ，c e ) 功能的 一个重要方面“。而中央执行系统是b a d d e l e y 等人提出的工作记忆模型的核心。 它负责工作记忆中的注意控制，其功能类似于一个能量有限的注意系统，负责指 挥各次级系统的活动口6 | 。因此任务转换是中央执行系统的功能之一n7 1 。任务转换 研究也作为当前研究人类控制过程的一种重要范式为我们了解人们认知控制过 程的某些方面提供了可能性，当前研究者们普遍认为人类的认知活动是由执行控 制和自动控制两个机制共同决定的，由于研究者所研究的侧重点不同，所以当前 的主要争议是转换损失到底是来源于内源性的执行控制还是外源性的自动调节。 也就是说争议的焦点主要集中在转换损失的来源和组成问题上。 1 3 1任务转换的研究范式 任务转换范式最早起源于1 9 2 7 年j e r s i l d 的研究n 引。他在实验中采用区组 设计的方式，用转换组( 任务序列为a b a b a b a b a b ) 被试反应的时间减去控制 组( 任务序列为a a a 从或b b b b b ) 的反应时间，发现了任务转换损失。但是 在j e r s il d 的范式中，被试需要记住任务序列并且保持两种任务都处于准备状 态，从而使得工作记忆的负担加重，因此不能确定任务转换损失是由于转换本身 还是由于更重的记忆负担所导致的。因此为了避免j e r s i l d 范式中所带来的混 淆，为此r o g e r s 和m o n s e l l 设计了一种新型的交替转换范式( a l t e r n a t i n g - r u n s p a r a d i g m ) n9 1 。此范式采用了组内测量转换代价。当被试每执行n 个( n 为大于 或等于2 的整数) 相同的任务后转换一次任务，任务序列为a a b b a a b b ，这样 的设计使得任务转换过程与任务重复过程的工作记忆负担相当，因此可以得出任 务转换损失是由任务转换本身所导致的，而不是由记忆负担产生的。r o g e r s 和 m o n s e l l 的研究重新获得了心理学界对任务转换范式的注意，大量心理学家投入 其中，并对任务转换进行大规模的实证研究和理论探讨。但是在交替转换范式当 中，由于可以预测任务的顺序，因此后来的研究者对预测顺序可能对转换损失的 影响提出质疑，于是就有了现在比较常用的任务线索范式( t a s k c u e i n g p a r a d i g m ) ，此类范式的最大优点就是任务序列的不可预测性，被试必顺依靠给 定的线索提示来执行相应的任务，从而完成了任务序列的随机性和不可预测性。 通常被试在靶子刺激呈现之前或同时，通过呈现的刺激的颜色或位置的不同，提 示他们将要执行的任务类型。因此该范式的最大优点就是使任务重复过程和任务 转换过程的工作记忆负担得到了最大程度的平衡，从而可以肯定转换损失主要是 由于转换本身造成的。还有一种范式称为指示转换范式 ( i n t e r m i t t e n t - i n s t r u c t i o np a r a d i g m ) ，该范式虽然不如任务线索范式常用， 4 但是该范式也能解决任务顺序的可预测问题。在指示转换范式中，通常要求被试 一直执行一组相同类型的任务，当得到接下来的任务类型的指示后转入下一组任 务，然后继续执行下一组任务。当得到指示进入另一组任务时，即使任务类型没 有发生变化，被试的反应也会变慢，但变化的幅度会小于进入另一组不同类型的 任务的情况，然后通过比较变化组和没有变化组之间的差异来测量转换代价。 1 3 2任务转换的相关理论 1 3 2 1任务转换研究中的基本现象 在任务转换研究中存在着这样一些基本现象乜0 | ： ( 1 ) 转换代价( s w i t c hc o s t ) ：即任务重复优势( t a s k r e p e t i t i o nb e n e f i t ) ， 即任务转换过程和任务重复过程相比，即任务转换的实验项目比任务重复的实验 项目的反应时会显著长，并且错误率会更高，并且是任务转换范式的核心现象。 ( 2 ) 准备效应( p r e p a r a t i o ne f f e c t ) ：对于要将进行的实验任务，如果给定先 前任务的信息，并且准备时间充分，那么转换损失通常会减少。r o g e r s 和m o n s e l l 称这种效应为任务设置重建的内源性准备成分，即由执行控制过程引起。 ( 3 ) 残余代价( r e s i d u a lc o s t ) ：由于准备时间并不能完全消除转换代价，即使 将准备时间提到1 2 0 0 毫秒，还是会存在转换代价的。因此r o g e r s 和i o n s e l l 将这种残余代价归因为控制的外源性调节成分，即受到自动控制的影响。 ( 4 ) n - 2 重复损失( n - 2r e p e t i t i o nc o s t s ) ：这种损失现象是在三个不同任务 的任务转换模式中所出现的一种现象。即在实验任务顺序a b a 中，把a 任务的成 绩与任务顺序c b a 中a 任务的成绩进行比较，会得出任务顺序a b a 中a 任务的反 应时间比任务顺序c b a 中a 任务的反应时显著更长，并且错误率也更高。因此这 种时间和正确率上的损失，就称为n - 2 重复损失。这种损失也被解释为任务转换 后的持续性抑制( m a y r & k e e l e ，2 0 0 0 ) 。 1 3 2 2 转换代价的来源 对于任换转换的关键争议就是关于转换代价来源的解释，即就是关于执行 控制和自动控制在任务转换过程中所起的不同作用和对转换代价所产生的影响， 也就是说到底转换代价是来源于内源性准备的执行控制还是来源于外源性调节 的自动激活。因此当前对于这种转换代价来源的解释主要包括以下三种： ( 1 ) 任务设置的重构( t a s k s e tr e c o n f i g u r a t i o n ，t s r ) ：对于同一刺激在 不同的情况下所对应的反应往往有很多种，因此在特定的条件下需要进行内部设 置，从而使得将要执行的是对当前任务所对应的反应，而不是对其它任务作出反 5 硕十学位论文 应，这种内部设置就被称为任务设置( t a s k s e t ) 。m o n s e l l 等人指出对于重复 的任务而言，被试只需要保持先前的任务设置，而当转换到一个新的任务时，就 必须要有一个任务设置的重构( t a s k s e tr e c o n f i g u r a t i o n ，t s r ) 过程晗叭。这个 过程包含了对注意的转移以及把当前任务的反应规则提取到工作记忆当中去，然 后改变这种先前的反应规则，所以这个过程就包括了对先前任务设置的抑制和激 活当前的任务设置。按照任务设置重构的观点，如果有足够的时间去用于任务重 建，那么转换损失将会减少。这种改进称为准备效应( p r e p a r ee f f e c t ) 。在r o g e r s 和m o n s e l l 的研究中，表明了有准备效应的存在n9 i 。但是当准备时间提到6 0 0 毫秒后或有更长的准备时间，就不能使转换换损失减少，因此剩下的这部分差异 就被称为剩余损失。根据这个结果，r o g e r s 和m o n s e l l 认为，有一部分任务重 建过程必须要等到靶刺激出现后才能执行，这一部分由外源性刺激触发。 ( 2 ) 联结的竞争( a s s o c i a t i v er e t r i e v a l ) ：j e r s i l d 在最初研究任务转 换时，让被试做两套实验任务，其中一套任务是数字的加3 任务或减3 任务的转 换；而另一套任务就是数字加3 任务或报告给定形容词的反义词的任务转换。在 前一套任务中，每个刺激应对应着两种可能的反应，称为双向刺激；而在后一套 任务中每个刺激只对应着一种反应，称为单向刺激n 引。其实验结果表明在前一套 任务中发现了转换代价，而在后一套任务中没有发现转换代价。心理学家 s p e c t o r 和b i e d e r m a n 在1 9 7 6 年的重复实验结果也证实了这种现象。所有的 这些研究结果都表明，只有当同一种刺激对应着多种反应一刺激的联结时，任务 中的多种反应一刺激联结间产生竞争才会产生转换代价。对于这种解释，a l l p o r t 等人又进行了一系列的研究，如他们1 9 9 4 年的实验中，把实验分成三个模块乜船， 在第一个模块( p u r eb l o c k ) 中，被试先重复执行色词s t r o o p 任务的颜色命名任 务，然后重复执行数字s t r o o p 任务的报告数组大小任务，然后再进行上述两种 任务的切换，此时没有发现存在转换损失；而在第二个模块中，被试重复执行色 词s t r o o p 任务的读词任务，然后重复执行数字s t r o o p 任务的读数字任务，再进 行切换，这时就存在转换损失；第三模块的任务与第一模块的任务完全一样，但 是经过了第二个模块的任务操作，这时刺激已对应了两种联结，因此也存在着转 换损失。这个实验结果进一步证明了非单一联结在任务转换中的重要影响，并且 这种影响是长期的。因此他们认为转换代价主要是由于在先前任务中所形成的反 应一刺激联结和当前任务中的反应一刺激联结相竞争，从而引起时间的消耗，这可 能是转换代价的主要成分。根据a 1l p o r t 等人一系列的研究乜3 2 4 1 以及m a y r 等人 的研究乜习啪1 ，转换损失可以用竞争假设进行解释瞳7 1 ：即当靶刺激是双向刺激时， 在所有的实验任务中包括转换的任务和重复的任务时，都存在着竞争，最后被执 行的将是竞争胜出的任务。并且每执行完一个任务后，其对应的联结就会得到加 强。例如，如果任务l 对应于重复试次，则它在之i j 仃的试次中就得到了加强，相 6 对更容易会在竞争中胜出；反之，如果任务1 对应于转换试次，而在之前得到加 强的是另一个任务，那么任务l 竞争胜出就会更为困难，并且相应的耗时更长， 于是就产生了转换损失。 ( 3 ) 任务设置的惯性( t a s k s e ti n e r t i a ，t s i ) ：根据a 1 l p o r t 等人的任务 设置惯性假说，由于先前任务的残余激活能够促进重复任务，并干扰转换任务， 导致转换代价。尽管任务设置惯性假说并不否定内部控制的作用，但是它明确否 定转换代价的减少是反映被试对即将到来任务准备性的提高。因此这种观点认为 转换代价与先前任务的加工有关，而与即将要进行任务的加工无关。为了支持这 种观点，a 1 l p o r t 和w y l i e 进行了一系列的研究，研究发现先前的任务难度对转 换代价会产生影响，当先前的任务难度越高，就会越难转换到另一个任务；而即 将进行的任务难度对转换代价却没有任何影响。例如在s t r o o p 任务中，单词阅 读任务比颜色命名任务更容易完成，而在这两种任务之前进行转换时，h l l p o r t 发现被试更难从颜色命名任务转换到单词阅读任务，因为从颜色命名转换到单词 阅读的转换代价会更大瞳引。而在母语与第二语言数字的命名的任务转换研究中， 也发现了有类似现象的存在，比如被试会更难转换到母语的数字命名任务汹3 。根 据a 1l p o r t 等人任务设置惯性的解释，认为先前的任务设置在任务完成后，在相 当长一段时间内会持续存在，并且对随后的任务发生影响。a l l p o r t 认为在完成 较容易的任务时，被试需要对较困难的任务会有一个额外的抑制过程，当从比较 容易的任务转换到比较困难的任务时，比较困难的任务由于受到了这种持续抑制 的影响而导致了更大的转换代价。 1 4 问题的提出 对于时距估计范式的研究，大多数时距估计的心理学研究都是分别进行预 期式和回溯式记忆研究，并没有对两种研究范式的时间估计的认知过程和加工机 制进行综合研究，对于时间估计的信息加工过程研究，必须要有一套既可信又有 效的时间测量工具和测量方法。b i n d r u & w a k s b e r y 曾描述到“尽管时间估计研究 和设计相当简单，但理解起来却十分复杂，几乎很难从不同的实验结果中得到一 个既包含表面上看似矛盾的现象又包含着实质上具有一般性的东西。”在已往的 文献中，时间估计的研究方法是一种参与实验过程，是一种会对实验结果造成影 响的重要变量。研究方法的不同，实质上是实验控制变量的不同( 黄希庭，1 9 9 3 ) 。许多关于时距估计的研究结果都看似对立和互相矛盾，因此只有真正了解研 究背景中各种情境因素复杂的交互作用才可能真正理解这一过程。 深入探讨不同时距估计范式和方法所涉及的认知加工过程和加工机制对于 7 硕十学位论文 比较和整合该领域的研究成果将具有重要的理论价值。同样对于任务转换研究， 大多数心理学家对于转换代价来源及成分的研究较多，以及大量的心理学家对于 反应一刺激间隔时间与任务转换的关系进行了大量的研究。r o g e r s 和m o n s e l l 在研 究中发现，只有当反应一刺激间隔时间在不同的区组时，转换代价才会随着反应一 刺激间隔时间的增长而减少，而当反应一刺激间隔时间在同一区组时，转换代价 则没有变化。这表明任务重构过程只能够被和任务相联系的刺激所引发，并且也 要等到与之相关联的刺激呈现重构过程才能完成，即更加关注新的刺激呈现之前 对新任务设置的执行准备引。同样，m e r i a n ( 1 9 9 6 ) 的研究中运用固定的反应一 刺激间隔时间，而变化线索和目标刺激之间的间隔，结果得出转换代价随着线索 和目标刺激间隔的延长而减少口。k l u w e 认为任务设置是可以逐步准备的，随着 可预期内容的增加，被试的反应会加快口引。等等所有的这些研究都表明了转换代 价与即将到来任务刺激的准备有关联。但是这些研究只是对任务转换进行了单独 的研究。对于时距估计实验范式和任务转换的研究，一些研究者单独对预期式短 时距估计与任务转换的关系进行了一系列的研究，b a d d e l e y ( 2 0 0 1 ) 采用随机生成 任务干扰中央执行系统的抑制优势反应功能、并考察其与任务转换的关系，并且 还研究了语音回路的复述和视空间画板的复述对任务转换损失的影响，发现了中 央执行系统功能和语音回路的操作受损失时，任务转换损失明显，尤其是干扰前 者产生的影响更大，而干扰视空间画板的操作时，任务转换损失不显著口引。 s h i n o h a r a ( 2 0 0 2 ) 研究认为，中央执行系统的执行控制功能只参与预期式时距估 计，而不需要执行功能主动控制的被动加工并不参与预期式时距估计。然而这些 研究只是单独将预期式时距估计和任务转换进行结合起来研究。也有研究者将两 种实验范式与任务转换结合起来进行研究，2 0 0 4 年z a k a y 和b l o c k 在实验中让被试 分别在两种实验范式下用时距再现法估计整个任务转换所经历的时距，但此研究 也只是单独研究了中央执行系统的任务转换功能对时距信息加工的影响。即让被 试在两种范式下用时距再现法估计整个转换任务所经历的时距值。 而将时距估计范式和任务转换研究结合起来，并系统探讨在两种范式下任 务转换的转换代价成分，以及探讨目标时距估计的长度效应和在两种实验范式下 的认知过程和加工机制方面，目前国内这方面相关的研究较少，本研究将尝试对 之进行初步的探讨。因此本研究拟探讨预期式和回溯式时距估计中的任务转换研 究，并且此研究还为执行控制和自动控制的加工过程研究提供了另一种方法论， 因为任务转换也是执行控制和自动控制的一种最为常用和最有效 一( s h a l l i c e ，1 9 9 4 ) 3 4 1 。 1 5 本研究的构想及意义 时距估计( 尤其是分和秒范围内的时距估计) 对于人类生存和 8 重要作用( b l o c k & z a k a y ，2 0 0 0 ) ，因此，时距估计也是心理时间领域研究的一个 热点问题( b l o c k & z a k a y ，2 0 0 1 ) 。由于许多同常生活情境都包含时距估计，并且 这种必不可少的认知功能常影响我们的日常行为；同样在日常生活中我们总是要 在多项任务中进行操作和转换，任务转换也是当前认知控制的主要研究范式，它 用来检验人们的认知控制加工，其特征就是在不同的任务之间进行快速的转换， 一般选反应时和错误率为指标，目前任务转换研究的焦点问题就是关于转换代价 来源的争议，即转换代价在多大程度上反应执行控制和自动控制的作用。因此对 转换代价来源的解释有助于我们更好地对任务转换中的年龄效应、脑损伤行为和 个体差异现象等等进行了解。本研究将试图对不同时距估计实验范式下任务转换 的认知过程和加工机制方面进行全面的探讨。 因此本研究至少具有两个方面的意义。首先，本研究把时距估计范式和任务 转换研究结合起来进行了分析，探讨预期式范式和回溯式范式分别对应于何种转 换代价成分，到底是与执行控制的内源性准备相联系还是与自动控制的外源性准 备相关：以及探讨目标时距估计的长度效应；和分析两种实验范式下反应的认知 过程和时距估计的反应模型，丰富和验证了时距估计范式和任务转换的一些相关 理论，具有理论上的意义。其次，本研究中涉及到的两种范式下的任务转换过程 对人们从事日常活动具有一定的指导作用。由于人们在日常生活中需要在不同的 任务之间进行转换，以及对时距长短作出判断和估计。因此对时距估计的任务转 换研究有助于提高人们对时间估计的准确性，具有实际上的意义。 本研究尝试结合预期式和回溯式两种实验范式，在两个正式实验中采用 s t r o o p 作业任务，分别让被试在预期式范式和回溯式范式下，将四种实验条件 ( 高转换高难度、高转换低难度、低转换高难度、低转换低难度) 和两种反应一 刺激间隔时间( 1 s ，2 s ) 结合起来，结合两个实验系统考察预期式范式和回溯式 范式下任务转换过程的加工机制和认知过程，发现在两种实验范式下存在着三种 方式的交互作用：目标时距，任务难度，任务转换度。通过对这些交互作用进行 进一步分析，并通过数据分析验证了转换加工包括内源性准备和外源性调节的理 论假设，并探究不同实验范式下的转换加工到底是由内源性准备还是由外源性调 节来完成的；同时可以通过实验数据显示被试在估计时距时存在长短时距估计效 应，即被试表现出长时距低估和短时距高估现象；以及发现在两种范式下的反应 具有相似的认知过程和两种范式下的时距估计分别符合不同的反应模型，即预期 式范式下的时距估计结果符合注意资源模型，回溯式范式下的时距估计结果符合 背景改变模型。 9 硕十学位论文 2 实验一：回溯式范式的任务转换研究 2 1 研究目的 在回溯式范式下，采用双任务作业，要求被试操作两个不同的s t r o o p 任务， 探察在高低任务转换度、任务困难度和r s i ( 反应一刺激时间间隔) 变化条件下 对正确率和时距估计所带来的影响。 2 2 研究假设 1 、目标时距越低， 2 、回溯式范式下， 向于低估。 3 、回溯式范式下， 距估计。 4 、回溯式范式下， 的时距估计。 被试的反应正确率越低。 当目标时距为6 秒时倾向高估，当目标时距为1 2 秒时倾 被试对任务难度高的任务时距估计高于任务难度低的时 被试对任务转换度高的任务时距估计高于任务转换度低 2 3 研究方法 2 3 1 被试 被试为2 5 5 名高校大学生，男女各半，年龄在1 9 2 4 岁之间，平均年龄为 2 1 2 3 岁。被试视力正常或矫正视力j 下常，无色觉障碍，身体健康无神经系统疾 病，没有脑部损伤史，以前未参加过类似实验。 2 3 2 实验仪器 、 联想笔记本电脑若干台，实验程序为e - p r i m e 软件编程程序，该软件对 反应的记录精度为l m s 。计算机键盘上的s ，k 两键作为左右手反应键。 2 3 3 实验