工作记忆广度有限性的认知机制研究

1、辽宁师范大学硕士学位论文工作记忆广度有限性的认知机制研究姓名：王霞申请学位级别：硕士专业：发展与教育心理学指导教师：张奇20070520：作记忆广度有限性的认知机制研究摘要内容摘要：为了探讨工作记忆广度有限性的认知机制，作者以大学生和研究生为被试，设计两个实验进行了研究。实验检验了工作记忆厂度有限性的资源限制、记忆消退和转换机制三种假说。首先，为检验资源限制假晚，作者对加工成分的认知负荷（以下简称为加工负荷）进行了控制，设计了难度不同的两种工作记忆广度任务，连续运算广度任务和广度任务。在连续运算广度任务中，要求被试在记忆英语辅音字母的同时进行简单的算术运算；在广度任务中，要求被试在记忆相同英语

2、字母的同时阅读连续呈现的音节。其次，为检验记忆消退假说，实验对保持时间也进行了控制，这是通过变化连续运算广度任务中的符号一数字对数量和广度任务中音节的数量来实现的。最后，为检验转换机制假说，所有被试在完成工作记忆广度任务之前先进行一项转换效率任务。实验采用完全随机设计，名大学生和研究生被随机分配到四种实验条件中。对工作记忆度进行的二因素（加工负荷保持时间）方差分析发现，加工负荷的生效应显著，广度明显高于连续运算广度：保持时间的主效应不显著；两者的交互作用也不显著。对转换耗费与工作记忆广度进行的相关分析发现，两者没有显著性相关。在实验中，研究者设计了阅读数字广度任务与阅读字母广度任务考察了加工负

3、荷、记忆负荷（指储存成分的认知负荷）以及加工刺激与储存刺激的相似性对工作记忆广度的影响。加工负荷的控制是通过要求被试阅读数字或字母来实现的，记忆负荷的控制是通过要求被试记忆数字或字母来实现的，加工刺激与储存刺激相似性的控制是通过让被试在记忆数字或字母的同时阅读数字或字母来实现的。实验采用混合因素设计，加工任务为被试问因素，记忆任务为被试内因素，名大学生和研究生被随机分配到两种工作记忆广度任务中。对工作记忆广度进行的重复测量（加工负荷记忆负荷）方差分析发现：加工负荷的主效应不显著：记忆负荷的主效应显著，记忆负荷高的记忆工作记忆广度有限性的认知机制研究字母时的工作记忆广度明显低于记忆负荷低的记忆数

4、字时的工作记忆广度；两者的交互作用显著。简单效应检验发现：在记忆数字的条件下，阅读字母时的工作记忆广度明显高于阅读数字时的工作记忆广度：在记忆字母的条件下，阅读数字时的工作记忆广度明显高于阅读字母时的工作记忆广度。这些结果表明：（）只控制加工负荷时，加工负荷对工作记忆广度具有重要影响：（）记忆消退与转换效率对工作记忆广度没有影响；（）当同时控制加工与记忆负荷时，成人的工作记忆广度只受记忆负荷而不受加工负荷的影响；（）加工刺激与储存刺激的相似性对工作记忆，“度具有重要影响。关键词：加工负荷：记忆负荷；刺激相似性；工作记忆广度：，辩，（），；，（，），（），工作记忆广度有限性的认知机制研究，；，；

5、，（），；，：；工作记忆广度有限性的认知机制研究学位论文独创性声明本人承诺：所呈交的学位论文是本人在导师指导下所取得的研究成果。论文中除特别加以标注和致谢的地方外，不包含他人和其他机构已经撰写或发表过的研究成果，其他同志的研究成果对本人的启示和所提供的帮助，均己在论文中做了明确的声明并表示谢意。一繇移霞日期：硼年只猫目学位论文版权的使用授权书本学位论文作者完全了解辽宁师范大学有关保留、使用学位论文的规定，及学校有权保留并向国家有关部门或机构送交复印件或磁盘允许论文被查阅和借阅。本文授权辽宁师范大学，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、

6、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后使用本授权书。学位论文作者签名：霞指导教师签名：日艺毯炒牟铜潮期：工作记忆广度有限性的认知机制研究第一部分引言问题的提出年。和提出了工作记忆（，简称。删”）的概念。认为工作记忆是一个容量有限的系统，具有信息暂时储存和加工两种功能。他们提出的多成分工作记忆模型包括三个成分：中枢执行系统（咖嘲翩咖呐）、语音环（晒咖酬叩）和视一空模板（们酬柏咖副）。其中，语音环负责暂时保持和加工言语信息，视一空模板负责暂时保持和加工视觉与空间信息。中枢执行系统负责推理、决定及协调两个子系统的活动。最近，又提出了模型的另一个成分，郾情景缓中器（哺，），用以解决模型在解释工作记忆与长

7、时记忆的联系以及子系统的信息整合等方面所遇到的问题由于工作记忆在复杂认知活动中发挥着重要作用，它能够预测高水平认知能力，并且能对来自正常人、脑损患者、计算机建模及脑成像技术的资料进行简洁一致的解释，目前已成为认知领域的一个研究热点。从研究内容上来讲，工作记忆的研究主要包括以下几个方面：一是对工作记忆模型的理论建构研究；二是对工作记忆在人类认知活动中作用的行为应用研究；三是探讨工作记忆大脑机制的认知神经研究。从地域上来讲，工作记忆研究又分为欧洲传统和北美传统两种研究范式四欧洲传统的突出代表就是的多成分工作记忆模型，它强调把工作记忆分成多种具有独立资源的子系统，突出视、听两个信息通道的信息加工和储

8、存。欧洲传统的前期研究主要集中在工作记忆的两个子系统语音环和视空模板的研究上，现在已转向对中枢执行系统和情景缓冲器的研究。而北美传统的工作记忆研究则强调工作记忆的整体性，突出一般性的资源分配，注重探讨工作记忆广度的有限性及工作记忆广度与高水平认知能力的关系等问题。本文的研究主要是根据北美研究范式，考察的是工作记忆广度有限性的心理机制问题。所以，文献综述围绕这个研究主题展开文献综述工作记忆广度的提出及其研究内容工作记忆广度（，有时简称为。工作记忆”）是工作记忆研究的一个重要方面，主要有阅读广度】、数数广度川、运算广度和阅读字母广度【等。和】最早开始了工作记忆广度的研究并提出了阅读广度的概念他们从

9、工作记忆具有同时性信息加工和储存的特点出发，设计了一种既需要信息加工、又需要信息储存的阅读广度任务来测量工作记忆广度。工作记忆广度有限性的认知机制研究阅读广度任务的形式是：要求被试在阅读每个句子的同时保持句子的最后一个单词，然后让被试完成一项有关句子内容的正误判断问题，之后要求被试依次回忆每个句子的最后一个单词。实验中，要求被试阅读并进行正误判断的句子数量逐次递增，被试能够正确回忆最后一个单词时所加工的句子的最大数量就是该被试的阅读广度。研究发现，阅读广度通常在之间变化，并存在个体差异】。关于工作记忆广度的有限性，和认为，用于加工和储存的认知资源总量是有限的，阅读广度受有限的认知资源的限制。【

10、】甚至指出。工作记忆中所有活动都与激活资源有关，“容量有限可被操作性地定义为系统用于储存和加工的最大激活量”（）。因为每个个体的激活资源是有限的，所以和认为，加工效率在工作记忆作业中具有重要作用，它是工作记忆广度个体差异的来源。他们的解释是，低效率者加工慢，必须将更多的资源用在加工任务上，只剩下少量资源用于储存活动，所以很难将工作记忆中的信息保持足够长的时间，也就不能很好地记住单词。相比之下，高效率者加工所需要的赘源较少，有更多的资源可以用来保持句子的最后一个单词，所以记得好。和蛐【】在研究中还发现，阅读广度比短时记忆广度能更好地预测复杂的认知能力。他们认为这是由于阅读广度任务测量了对工作记忆

11、广度任务中的加工和储存进行权衡的能力。即，与传统的短时记忆任务只需要对信息进行简单的保持和回忆不同，阅读广度任务除了要保持记忆项目外，同时还要进行加工活动。与他们的假设一致，和司的研究发现，阅读广度与理解能力的相关约为，与言语智力的相关约为。而等人对篇以前发表的研究报告进行的比较分析进一步得出，阅读广度和阅读理解之间的相关是，显著高于单词广度和阅读理解之间的相关。自和以后，其他研究者相继对工作记忆广度的相关问题进行了大量的研究。总的来说，研究的内容主要是探讨工作记忆广度与认知能力的关系以及工作记忆广度的有限性等问题。下面先对工作记忆广度与认知能力关系的研究作一些简要介绍，接着再综述工作记忆广度

12、有限性的几种理论模型及其实验研究。就工作记忆广度与认知能力的关系而言，许多研究发现，工作记忆在复杂认知活动中具有重要作用与一般流体智力存在着高相关，能很好地预测语言理解、阅读和数掣、推理等能力【。对此，和等人用潜变量分工作记忆广度有限性的认知机制研究析的方法对短时记忆、工作记忆与流体智力之间的关系进行了专门研究。研究以大样本的大学生为被试，实验任务包括三个短时记忆任务，三个工作记忆广度任务和四个运用中枢执行系统的任务。此外，被试还参加了瑞文标准推理测验和卡特尔文化公平测验（作为流体智力的测试）结果发现，当工作记忆和短时记忆变量的共同变异被捧除后，残余工作记忆成分与流体智力存在相关，而短时记忆的

13、残余成分与流体智力无关。他们的解释是，尽管短时记忆和工作记忆依赖于同样的记忆系统，但工作记忆运用了模型中负责控制高水平认知能力盼中枢执行系统，所以工作记忆相当于短时储存成分加上控制性注意（扎）成分。因此，控制工作记忆与短时记忆任务中的共同变异后藕下一个对应于中枢执行系统的残余成分，即控制性注意成分，正是这个成分促成了工作记忆与流体智力之问的关系等人【对儿童所进行的研究获得了类似结果，支持了的结论关于工作记忆与认知能力的关系，我国也有学者进行了研究，其结果与和的非常相似饲如，李德明等人刎的研究发现，工作记忆在认知年老化过程中具有重要作用，其作用量达到刘昌的研究则发现，工作记忆在儿童的流体智力发展

14、中同样具有重要作用，能解释儿童流体智力发展的嬲王亚蒯蠲的研究也发现，工作记忆对儿童思维发展作用的综合统计量为。由于工作记忆与流体智力高度相关，在认知发展中发挥着重要作用，因此，研究工作记忆广度的有限性问题对理解许多高水平认知活动的基本过程具有重要意义接下来对解释工作记忆广度有限性的理论模型及相关实验研究进行归纳梳理。工作记忆广度的理论模型工作记忆广度理论主要是用于解释工作记忆广度的有限性问题。关于这个问题，】运用元分析研究得出，工作记忆的容量约为个项目，因项目的性质和测量方式的不同而不同。所有的工作记忆广度理论都承认工作记忆的容量是有限的，但所作的解释各不相同资源共享模型（）认为，工作记忆广度

15、主要受有限的认知资源限制；任务转换模型（）认为记忆痕迹会随时间消退，保持时间是影响工作记忆广度的主要因素；时间资源共享模型（）则提出，工作记忆广度既受工作记忆广度有限性的认知机制研究有限的认知资源限制，也与记忆消退和转换机制有关，是加工成分的认知负荷决定着工作记忆广度。资源共享模型资源共享模型假设，用于加工和储存的资源总量是一定的，加工与储存之阃存在着资源权衡关系。除前文提到的和外，其他早期从事工作记忆广度研究的学者也都支持资源共享模型，如等。与和的观点相同，也认为工作记忆广度受有限的认知空间（）限制，强调加工效率在工作记忆广度中的作用。例如，在认知发展一般理论（）中，拼】提出，每个个体都，）

16、，分为操作空间（），即。拥有一个总体加工空间（，）和短时储存空间（认为，个体的总体加工空问不随年龄变化，变化的只是加工效率。因此，与年龄有关的工作记忆广度发展是加工效率提高的结果。在一项研究中，等人【设计了一种数数广度任务，要求被试在数一系列卡片上点的同时保持所数点的总数，数完后要求被试按顺序回忆。被试能正确回忆所数总点数的卡片最大量即为他的数数广度。研究发现，岁和岁儿童数数广度与数数速度呈近似线性关系，即数数的速度越快，广度越高。为了进一步检验这种关系是一种因果关系，他们进行了第二项实验。在这项实验中，他们控制了任务难度，要求成人被试用无意义音节而不是数字数数。结果发现，增加作业难度降低了成

17、人的数数速度，也消除了成人与儿童的广度差异。这个结果证实了他们关于数数速度与数数广度关系的预测。等人解释道加工效率反映了加工需要中央工作空间的多少快速加工只需要少量的工作空间，留下更多的空间用于储存信息，所以广度高。关于工作记忆广度的有限性问题，认为，由于加工与储存之问存在着资源权衡关系，两者都在争夺共同的有限资源，所以工作记忆广度主要受有限的认知资源限制。，任务转换模型和【冽认为工作记忆广度主要不是受有限的共享资源限制，而是与记忆消退有关，保持时阃（）是决定工作记忆广度的主要因素。他们提出的任务转换模型假定，工作记忆广度任务中的加工与储存活动不是一种资源共享关系，而是一种注意转换关系。即，他

18、们认为：个体在完成工作记工作记忆广度有限性的认知机制研究忆广度任务的过程中，是以一种系列的方式在加工与储存活动之间进行注意转换的。即，先进行加工活动，接着进行储存活动，然后再进行加工活动和储存活动，如此往复。以数数广废任务为例，他们认为儿童会先数卡片上的点，然后将所数的点的总数记住，接着又数下一张卡片上的点再接着记住总数，如此依次进行。等人同时认为，一旦进入加工活动，记忆痕迹就开始经历持续的与时间有关的消退，直到加工活动结束才能将注意转向记忆项目。也就是说，在加工过程中不存在对记忆项目的积极保持所以，加工时问越长，记忆痕迹因注意转移而经历的消退时间就越长，遗忘得就越多鉴于上述假设，俄和对等人川

19、研究中的广度与速度的关系作了另一种解释：加工速度是通过保持时间来影响工作记忆广度的。加工速度越快，保持时间就越短，遗忘得也越少，广度就越高：反之则越低为了验证假设，等人进行了一系列实验研究。首先，针对瞰研究中存在难度增加与保持时间延长相混淆的问题，。和硐在实验中分别控制了数数难度和数数时间。结果发现，增加数数难度（减少目标肃激与分心刺激之问的区分性）并没有使数数广度降低；相反，延长数数时间却使数数广度明星降低在第二项研究中，撕等人【刀对数数广度任务中卡片捧列的顺序效应和位置效应进行了考察。实验程序如下：向儿童呈现一系列大小卡片，大卡片上的目标刺激为个，平均个：小卡片为个。平均个；大卡片的平均数

20、数时间长于小卡片的平均数数时间。根据数数时问的长短将卡片分为两种排列顺序，一种捧列顺序是第一张是小卡片，最后一张是大卡片，称为长尾条件（）：反之称为短尾条件（衄）两种条件下中间的卡片都相同，例如，长尾条件下卡片上目标刺激的数量依次为，短尾条件的为由于总体加工难度相同，按照资源共享模型，这两种条件下的工作记忆广度应该一样但实验结果却发现长尾条件下的广度明显低于短尾条件下的广度。研究者认为这是由两种条件下不同的保持时间所造成因为数第一张卡片不需要保持记忆项目，所以长尾条件的保持时间比短尾条件的要长。另外，研究者还发现，儿童数最后一张卡片的速度明显快于第一张，存在位置效应，这与资源共享模型记忆负荷增

21、加加工速度应该降低，数尾张卡片应该慢于数首张卡片的观点正好相反在对阅读广度和运算广度任务的研究中，研究者也观察到了同样的结果。因此提出，。理论与计算模型越来越清楚地表明资源共享是多余的”）。一年后，碰等人凹】对晰】研究中的被试作了追踪研究仍然发现工作记忆广。度有限性的认知机制研究作记忆广度受保持时间影响。他们同时还发现，尽管个体的阅读广度和运算广度能解释阅读与运算成绩中各自的独立变异，但也能解释相当部分的共同变异，而这与资源共享模型是一致的。等人由此总结道，工作记忆广度不只是对共享资源的测量，它还受到激活代码（）快速消退的影响。因此，为更好地解释实验结果。资源共享模型应该将激活消退的观点纳入其

22、中。时间资源共享模型和】认为，和的研究不足以推翻资源共享模型。因为他们在改变加工活动的时问的同时也改变了加工活动的难度。例如，在和的研究中，加工第一张卡片不需要进行储存活动，所以首张为小卡片的长尾条件的认知负荷要高于首张为大卡片的短尾条件的认知负荷。而且。和在研究中是通过向被试呈现包括更多点的卡片来变化数数时间的。这样，数更多的点需要运用更大的数字，而这些数字使用频率较低，因此加工的难度更大【刈，需要保持的信息也更多【。同样，在阅读广度任务中，阅读复杂语法结构的长句子比阅读短句子更难；在运算广度任务中，更长的运算问题包括的数字更大，自动化水平更低，计算更难。因此，他们在研究中观察到的加工时间对

23、工作记忆广度的影响可能是源于认知负荷的增加。工作记忆广度到底是受有限的认知资源限制还是与保持时间有关？和脸验了上述两种假说。他们在控制加工时间相等但变化认知负荷的条件下，对儿童的数数广度、运算广度与“”广度作了比较。运算广度任务要求被试在解决算术闯题的同时记忆字母，面在广度任务中，只要求被试在反复说的同时记忆字母。正如任务转换模型所预测的，、和岁儿章的数数广度与广度没有差异。但是，研究也发现，广度总是高于运算广度，这与认知资源假说是一致的。此外，等人倒对成人数数作业所进行的研究还发现，在有记忆负荷的条件下，成人的数数速度比无记忆负荷条件下的速度要慢。研究者因此得出，即便是简单的成人数数作业，也

24、是需要认知资源的。这个结果也为认知资源论提供了支持。基于上述研究，等人【提出了时间资源共享模型，该模型假定：）工作记忆广度任务中的加工与储存活动都需要注意资源。两者之间存在着资源共享关系；）一旦注意从储存活动转移，记忆痕迹就会经历时问上的消退，通过注意集中可以刷新记忆痕迹：）因为存在着提取瓶颈的限制，一次只允许进行一个记忆项目的提取，所以当加工活动是提取任务时，注意共享就是基于时工作记忆广度有限性的认知机制研究间的。这种注意共享是通过在加工与储存之问进行快速频繁的注意转换实现的因此，他们认为工作记忆广度既受有限的注意资源限制，也与记忆消退有关，同时还受转换机制的影响。即，工作记忆广度至少受有限

25、的注意资源（）、转换机制（）和记忆消退）三个因素影响为验证上述假设，等人嗍提出了一个新的认知负荷概念，并用认知负荷将上述三个因素统一了起来与传统的资源共享模型把认知负荷等同于任务难度不同，等人将认知负荷看成是加工活动完全占用注意资源的时问的函数。在这段时间内，加工活动阻止了注意向储存活动的转移，从而阻止了注意对记忆痕迹的刷新（即回忆或复述）这段时间越长，注意可以灵活地转向储存活动并刷新记忆痕迹的时间就越短，记忆效果就越差。需要指出的是，这里的时问不同于原始的总体加工时间，而是原始加工时问中加工活动完全占用注意资源的那部分时间。举饲来说，在一项工作记忆广度任务中，如果允许加工的时间为，那么这即为

26、原始的总体加工时间，而加工活动完全占用注意资源的那部分时间（如，）才为这项活动的认知负荷。他们还提出，在记忆提取类任务中，如果提取速度相同，认知负荷，即注意资源被占用的时间，可用量化的公式表达为：蝴其中，是认知负荷，是提取类型，是提取数量，代表提取难度，也就是提取活动完全占用注意资源的时间，是用于加工的总时间。若提取性质一样，可用公式表示。在这种情况下，认知负荷可用提取数量和总体加工时问之比来表示，即用提取速度来表示上述两个公式表明，在总体加工时同和提取数量相同的情况下，改变提取难度会导致认知负荷的变化。等人叫用一组实验检验了上述观点。实验在控制保持时间相等的条件下对成人的运算广度和广度进行了

27、比较。实验在同样的条件下，比较了成人的连续运算广度、阅读运算广度和广度。结果发现，即便保持时问相等，成人的工作记忆广度仍与加工成分的认知负荷有关，所需要的认知资源多，工作记忆广度就低。这两个实验结果为工作记忆广度受认知资源限制的观点提供了证据。实验进一步对保持时间和认知资源效应进行了考察，发现了显著的认知负荷效应，但不存在保持时间效应。实验“分别控制提取时间和提取数量。考察了提取速度效应。结果发现，提取时间不变而提取数量增加或提取工作记忆广度有限性的认知机制研究数量不变而提取时间减少时，工作记忆广度都有降低，这与任务转换模型保持时间越短广度越高的观点正好相反。实验检验了他们关于工作记忆广度是认

28、知负荷函数的预测，发现认知负荷与工作记忆广度成线性关系，证实了他们的假设。等人刈对儿童所进行的研究也发现，加工成分的认知负荷决定着儿童的工作记忆广度，为他们的模型提供了进一步的支持。在关于成人言语工作记忆研究的基础上，我国学者王国明旧采用空自工作记忆广度任务范式，就认知负荷和记忆痕迹衰退对成人空间工作记忆广度的影响进行了研究。结果发现认知负荷对成人空间工作记忆广度有重要影响，而加工时间对被试成绩不产生影响。王国明用时闯资源共享模型对上述结果进行了解释。值得一提的是，等人在研究中还对工作记忆广度测量和工作记忆广度任务进行了考察。关于工作记忆广度测量和工作记忆广度任务，主要有两种观点。传统的观点认

29、为：工作记忆广度任务测量的是高水平执行能力（或监控、协调能力【卯，加工任务应该从那些需要进行高水平执行控制的复杂活动中选择（如，问题解决、阅读理解、推理和心理运算）。因为复杂活动会充分占用有限的认知资源，干扰储存活动，因而能准确地测量工作记忆的容量。与传统的观点不同，等人认为，工作记忆广度任务测量的是简单和复杂活动中都具有的基本资源（），即测量的是注意资源。因此，他们在研究中使用了一种新的有时间限制的计算机节奏的（）广度任务。与传统的自我节奏的（）广度任务包括复杂的加工活动不同，新任务的加工成分是简单的阅读字母或者加减或的运算。总之，新任务的主要特点是：包括一系列细小的加工步骤，每个加工步骤都

30、非常简单。足以在限定的时问内完成。但同时这些加工步骤又需要相当的注意，因而能够有效地阻止复述策略的使用。概括而言，新任务与传统任务有两点不同，一是时间限制，二是加工任务是简单活动。等人的解释是：因为传统任务没有时间限制。所以，被试在执行任务过程中可以使用策略。而这些策略又可能会对基本资源的测量产生偏差，相比之下，新任务因为有时间限制，阻碍了策略使用，因而能更准确地测量工作记忆广度，测量出工作记忆广度所反映的基本资源的容量。等人【对上述两种假说进行了检验，发现新任务比传统任务对高水平认知作业具有更高的预测力。与的研究相似，和】对阅读广度任务进行的研究也发现，同主试控制的任务相比，被试控制的任务完

31、工作记忆广度有限性的认知机制研究成的时间更长，而且降低了阅读广度与言语推理能力之间的相关问题与假设问题的提出如前所述，三种理论模型在工作记忆广度的有限性问题上还存在着明显的分歧，工作记忆广度到底是受有限的认知资源限制还是与记忆消退有关，抑或是既与认知资源和记忆消退有关，同时也受转换机制影响？有关这个问题还需要作进一步的研究。因此，本研究实验的目的就是要检验这三种假说首先，工作记忆广度是受资源限制还是与记忆消退有关？按照资源共享模型工作记忆广度受有限的认知资源限制及加工与储存之间存在资源共享关系的观点，增加加工成分的认知负荷应该会使加工活动占用的资源更多，相应地就会减少储存活动的资源，因而会影响

32、到储存项目的保持和回忆。与资源共享模型的观点不同，任务转换模型认为工作记忆广度与认知资源无关，而与记忆痕迹消退有关即认为工作记忆广度受总体保持时可的制约，总体保持时间越长，。储存项目经历消退的时间也越长，遗忘得就越多，因而记忆效果就越差。为检验这两种假说，实验分别对加工成分的认知负荷与总体保持时间进行了控制。加工成分认知负荷的控制是通过让被试进行连续的简单运算或重复说音节“”来实现的在连续运算广度任务中，要求被试在记忆英语辅音字母的同时进行简单的加减或加减的连续运算（如。，。）。在广度任务中，要求被试在记忆同样的英语辅音字母（以下简称为“字母”）的同时大声读出屏幕上连续呈现的音节。保持时间的控

33、制是通过变化连续运算中符号数字对的数量和说音节的数量来实现的实验采用精确控制时间的新的计算机节奏的工作记忆广度任务。其次，转换机制是否会影响工作记忆广度？如前所述，时问资源共享模型认为，加工与储存之间存在着资源共享关系，但由于中枢瓶颈的限制，注意一次只能指向一个“物体”别。所以，当注意指向加工活动时，储存活动中的记忆项目就会因注意的转移而经历时间上的消退。也就是说，他们认为加工与储存之间的注意共享是通过在加工过程中快速频繁的注意转换来实现的。换句话说，时间资源关系模型中加工与储存之间的关系不同于传统资源共享模型中那种此消彼长的资源共享关系，而是非此即彼的资源共享关系，其实就是一种快速频繁的注意

34、转换关系。因此，他们认为工作记忆广度除了受有限的注意资源和记忆消退影响外，同时与还转换机制有关有必要指出的是，尽管研究者认为工作记忆广度可工作记忆广度有限性的认知机制研究能与转换机制有关，但他们并未对此进行直接研究（等，）。因此在实验中，我们还要考察工作记忆广度与转换机制之间的关系。按照时间资源共享模型的注意转换假说，即，如果转换机制影响工作记忆广度，那转换效率不同的个体的工作记忆广度应该会有差异，即转换效率高的个体的工作记忆广度要高于转换效率低的个体的工作记忆广度。考察转换效率的指标用被试在交互任务（）和单一任务（）上的转换耗费（）【来表示。所谓转换耗费，是指被试在完成交互任务时，即从一项任

35、务转向另一项任务，其反应时间会长于完成单一任务的反应时问，两者反应时之差即为其在交互任务上的转换耗费。研究中常用这种转换耗费作为考察个体转换效率的指标。例如，等人】在用潜变量分析工作记忆的执行功能的研究中，就是用转换耗费作为考察个体转换效率的指标。关于转换耗费，许多研究者都对其性质和机制进行了研究，并进行了不同的理论解释。及其同事【认为，在执行转换任务的过程中，被试既需要对先前的任务遗留下来的激活进行抑制，又需要对新任务进行自上而下的准备，这种用于抑制先前的任务而重新开始新任务所导致的反应时间或正确率的下降即为转换耗费，即重新开始耗费（）。和（】用另一种观点来解释转换耗费，认为当被试转向新任务

36、时，刚刚完成的任务就受到抑制，当这种受到抑制的任务再度成为当前的相关任务时，这种抑制就很难轻易解除。和的观点是，尽管在准备间歇中可以对任务转换进行一些自上而下的任务集的重构（），但是，只有在新任务的刺激出现时对这种任务集的重构才能完成，所以耗费了时间。尽管存在上述分歧，但在任务转换过程中会产生转换耗费上研究者的观点却是非常致的。第三，与等人认为的加工成分的认知负荷决定工作记忆广度的观点不同，我们认为，储存成分的认知负荷也有可能对工作记忆广度产生影响。因为工作记忆具有加工和储存两种功能，工作记忆广度任务由加工任务和储存任务两个部分构成。而且，最近的一些研究也表明，储存因素对工作记忆广度也具有重要

37、影响。如，（和（的因素分析发现，影响工作记忆广度的因素有三个，分别为一般加工因素、言语储存因素和视空储存因素。所以，除了加工成分的认知负荷（以下简称为“加工负荷”）影响工作记忆广度外，储存成分的认知负荷（以下简称为。记忆负荷”）也可能对个体的工作记忆成绩产生影响。工作记忆广度有限性的认知机制研究此外，另一些研究表明。加工刺激与储存刺激之间的相似性也影响个体的工作记忆广度例如，有研究发现，加工刺激与储存刺激属于相同范畴时（如，加工刺激和储存刺激都是言语材料）的工作记忆广度明显低于两者属于不同范畴时（如，加工刺激是言语材料而储存刺激是视空材料）的工作记忆广度伽。研究者用多重资源模型对上述结果进行了

38、解释，认为加工刺激与储存刺激的区分性减少了加工活动与储存活动对有限资源的争夺因为，多重资源模型认为言语材料和视空材科分别受工作记忆的不同子系统，即语音环和视空模板的支持等人对儿童的研究也获得了类似结果他们发现，即便加工刺激与储存刺激都属于言语材料，但两者属于不同范畴时（如，阅读句子与记忆数字）的工作记忆广度仍然高于两者属于同一范畴时（如，解决算术问题与记忆数字）的工作记忆广度嗍根据上面的分析，除了受加工负荷的影响之外，工作记忆广度是否还受记忆负荷的制约呢？这个问题目前尚无研究报告。因此，在实验中，我们要在同时控制加工负荷和记忆负荷的条件下考察加工负荷和记忆负荷的效应。此外，研究还要采用新的实验

39、程序并以大学生为被试，进一步验证刺激相似性效应为此，我们首先对工作记忆广度任务的加工负荷和记忆负荷进行了控制。为便于比较和考察两种认知负荷的影响，我们在实验中设计了加工活动和储存活动都是记忆提取活动的工作记忆广度任务两种加工任务分别是阅读数字和阅读字母，两种储存任务分别是记忆数字和记忆字母。加工负荷的控制是通过要求被试在相同的总体加工时间内阅读同样数量的数字或字母实现的，而记忆负荷的控制是通过要求被试在相同的加工条件下记忆同样数量的数字或字母实现的（参见上面的认知负荷公式）。预实验结果表明，大学生被试阅读字母比阅读数字慢，每个字母的平均阕读时间为（），而每个数字的平均阅读对阊为（），两者差异显

40、著（，（，）。由于阅读数字和阅读字母所占用的注意资源的时间不同，根据时问资源共享模型的认知负荷概念，可以认为两种阅读任务的认知负荷不同。同理，可以认为记忆数字和记忆字母的认知负荷也不同，因为，数字和字母的发音时间不同，提取数字要比提取字母占用注意资源的时间短。而且，根据等人的认知负荷概念，可以将记忆提取活动中的记忆负荷定义为：记忆负荷是储存活动完全占用储存资源的时间的函数。其次，为了考察刺激相似性效应，我们还对加工刺激与储存刺激的关系进行了控制。在相似条件下，要求被试在阅读数字的同时记忆数字或在阅读字母的同时记丁作记忆广度有限性的认知机制研究忆字母；在无关条件下，要求被试在阅读字母的同时记忆数

41、字或在阅读数字的同时记忆字母。有必要指出的是。为了体现工作记忆广度任务同时性加工和储存的特点，与等人要求被试先进行加工活动然后保持记忆项目的程序不同，我们的实验程序要求被试先保持记忆项目然后再进行加工活动。因为。这种情况下，被试在进行每一个加工活动时都需要保持储存信息。研究假设针对上述问题和研究设想，我们提出如下实验假设：实验所要验证的假设是：（）加工负荷对工作记忆广度应该具有重要影响：在两种保持时问及总体条件下，加工负荷高的工作记忆广度都应该明显低于加工负荷低的工作记忆广度。（）保持时白不影响工作记忆广度：长、短两种保持时间条件下的工作记忆广度应该没有显著性差异。（）根据时间资源共享模型关于转换机制影响工作记忆广度的观点，在高负荷长时间、高负荷短时间、低负荷长时间、低负荷短时间以及总体条件下，转换效率应该与工作记忆广度有显著性相关。实验的假设是：（）记忆数字时的工作记忆广度应该高于记忆字母时的工作记忆广度。（）在记忆数字的条件下，阅读字母时的工作记忆广度应该高于阅读数字时的