金美貞

【摘要】 本研究利用眼動技術揭示了兩位數大小比較過程中的眼動行為，并據此探討了兩位數的加工方式.結果顯示：（1）兩位數上的平均注視點的個位十位一致性主效應顯著；（2）個位十位一致性對下面兩位數中十位數的注視點數影響顯著，但對個位數的注視點數影響不顯著.這些結果表明兩位數的個位和十位是以分解的方式加工的.

【關鍵詞】 兩位數；十位個位一致性；注視點；加工方式

一、引 言

關于兩位數的加工方式，研究者在早期提出了整體加工的觀點，該觀點認為在進行數量比較或心理數字操作前兩位數的個位和十位數被整合成一個整體的實數，其十進制結構在數量加工中不再發(fā)揮作用，兩位數作為一個整體數量與一位數一起被模擬表征在一條心理數字線上.該觀點的提出是基于在數字加工中發(fā)現的整體數量距離效應，該效應是指兩個數間的相對整體數量距離越大，其加工速度越快，錯誤率越低.Hinrichs等（1981）采用標準數比較，要求被試將單獨呈現的一個兩位數與記憶中的標準數55相比，結果發(fā)現隨著目標數與55之間整體數量距離的減少，其反應時增大，表現出整體數量距離效應，表明兩位數是被整體加工的；Dehaene等（1990）采用相同的實驗范式，但十位和個位數分別以50，0，-50 ms三種時間間隔（SOA）呈現，結果整體反應時曲線不受呈現方式的影響，支持整體加工觀點.此外，來自數字自動加工任務也支持上述觀點，Reynvoet等（1999）要求被試判斷7-12范圍內數字的奇偶性，結果表明一位數和二位數是表征在同一條心理數字線上的.

然而近幾年，兩位數整體加工觀點受到了質疑.Nuerk等（2001）在數字比較任務中發(fā)現了個位-十位一致性效應（簡稱一致性效應），此效應是指在比較兩位數的大小時，當兩個十位數的比較結果與兩個個位數的比較結果一致時（如42-57，4<5，2<7，稱為個位十位一致數對），其反應時比不一致時（如37-52，3<5，7>2，稱為個位十位不一致數對）更快，錯誤率更低，盡管兩組數對的整體數量距離（15）和問題大小保持匹配.此效應無法用整體加工觀點加以解釋，因為兩組數對的整體數量距離相等，根據該觀點反應時應該無差異.于是，研究者提出了另外一種解釋，他們認為被試在進行大小比較時，個位和十位上的數量信息是各自得到激活的，當個位數的比較結果與十位數的比較結果一致時，會促進反應；不一致時，會互相干涉，從而延長反應時間，并提出了分解加工的觀點，即兩位數的個位十位是被分解加工的，個位數和十位數被表征在各自的心理數字線上，它們的位值關系也會被標簽到心理數字線上.在隨后的一系列研究中，如改變數字對的呈現方式或用語言數字代替阿拉伯數字，結果均發(fā)現了一致性效應，可見該效應較為穩(wěn)定.因此，研究者把一致性效應作為兩位數分解加工的一個重要指標.

兩位數的個位、十位數是以何種方式被加工的呢？以往常用反應時和錯誤率來判斷，本文擬利用眼動儀記錄被試在數量大小比較過程中的眼睛注視位置（如某個數字），眼睛注視位置是該位置被加工的一個可靠指標，通過分析個位和十位上注視點的分布特征，來直觀地揭示兩位數的加工方式.實驗采用Nuerk等（2001）的實驗設計，為了更具普遍性，同時加入相同數量的十位數相同的數對.根據整體加工觀點，由于一致數對與不一致數對的整體數量距離相等，反應時相同，因此我們假設兩組數對的眼睛注視模式相同，兩位數的個位、十位上分布的注視點數也相同.根據分解加工觀點，不一致數對的反應時大于一致數對的反應時，因此假設不一致數對的注視點數將多于一致數對的注視點數；在不一致數對中，因為要克服基于個位數的干擾而必須對十位數進行較精細的加工，導致不一致數對中十位數的注視點數將多于一致數對中十位數的注視點數.

二、研究方法

1.被 試

大學本科生共12人，男女各6名，年齡為22±0.67歲，視力或矯正視力均正常，無色盲色弱，均為右利手，且無類似實驗經驗.

2.儀器和材料

采用SMI公司的EyelinkII眼動儀，實驗由DELL optiplex 380計算機控制，程序用EB編寫.刺激呈現在19英寸液晶顯示器上，分辨率為1024×768，刷新率為60HZ.

480對數對，其中240對為十位不同的數對，包括120對個位十位一致數對和120對不一致數對，數量的范圍為21-98，剔除整十倍數及個位和十位相同的數，并保證數對中個位十位上的數字均不同，一致數對中兩個數平均和為117.05，差為37.38；不一致數對為117.15和37.45.其余240對為十位相同數對.數字采用黑色羅馬字體，大小為52號加粗，十位和個位之間隔一個空隔.數對中的兩個數分別呈現在離屏幕中心5 cm的上下方，背景顏色為白色.

3.實驗設計

實驗采用2×2×2被試內設計，三個自變量為：個位十位一致性（一致、不一致）；兩位數的呈現位置（上、下）；數位（十位，個位）.因變量為數位興趣區(qū)內的平均注視點數.興趣區(qū)是以數位中心為坐標原點，橫向100像素，縱向130像素.

4.實驗程序

（1）被試坐在距離顯示器約60 cm處的被試椅上，下額置于U型托上，帶上頭盔.采用九點進行視線追蹤系統(tǒng)校正，校正達successful水平后，檢驗校正精度，達到good水平后開始實驗.

（2）告知指導語：“這是一個兩位數大小比較實驗.實驗開始時，首先會在屏幕上方出現一個黑色方塊，請你注意看，過一會兒方塊消失，在方塊消失的地方會出現一個兩位數，同時在屏幕的下方也出現另一個兩位數，請你比較上下兩個數的大小，如果上方的數大，請用左手食指按鍵盤上的‘Y，如果下方的數大，請用右手食指按‘B，要求按鍵又準又快.”各被試間的按鍵進行平衡.

（3）被試先練習20次，然后正式進行實驗.所有刺激分成4組，每組結束后被試休息2分鐘.數字對隨機呈現，單次實驗流程如圖1.

圖1 單次實驗流程圖

三、結果與分析

首先分離出十位相同數對，對其不作數據分析.按下列標準剔除數據：被試反應錯誤、反應時大于或低于平均值三個標準差（包括小于200 ms或大于2000 ms）的單次試驗；然后對注視點進行處理，剔除注視時間少于50 ms或大于1000 ms的注視點.剔除數據占總數據1.67 % .

眼睛注視行為分析：首先對數位興趣區(qū)內的平均注視點數進行描述性統(tǒng)計，結果如圖2所示.然后再對其進行一致性×呈現位置×數位進行重復測量方差分析，方差分析結果：一致性主效應顯著F（1.11）=23.46，P<0.001，不一致數對的注視點（3.46）顯著多于一致數對的注視點（2.99）；數的呈現位置主效應邊緣顯著F（1.11）=4.51，P=0.057，上兩位數的注視點（1.74）多于下兩位數的注視點（1.49）.一致性與呈現位置交互作用顯著F（1.11）=34.88，p<0.001，簡單效應分析顯示，不一致數對中下兩位數的 注視點數顯著多于一 致數對中下兩位數的注視點數；

圖2 平均注視點數描述性統(tǒng)計

一致性與數位交互作用顯著F（1.11）=40.26，p<0.001，簡單效應分析表明，不一致數對中十位數的注視點數顯著多于一致數對中十位數的注視點數；呈現位置與數位交互作用顯著F（1，11）=66.72，p<0.001，簡單效應分析表明，上十位數的注視點數多于下十位數的注視點數，而下個位數的注視點數多于上個位數的注視點數.一致性×呈現位置×數位的交互作用顯著F（1，11）=15.951，p<0.01，再進一步分析發(fā)現，不一致數對中下十位數的注視點數顯著多于一致數對中下十位數的注視點數；從另一水平分析，上兩位數在一致和不一致的條件下都是十位的注視點數顯著多于個位的注視點數，而下兩位數則在一致和不一致條件下都是個位數的注視點數顯著多于十位數的注視點.

四、討 論

兩位數的加工方式是數字認知中一個具有爭議的問題，本研究利用眼動技術對此問題進行了深入探討，擴展了以往用反應時、錯誤率來說明兩位數加工方式的局面.眼動行為分析顯示，兩位數上的平均注視點的一致性主效應顯著，即對不一致數對的注視多于對一致數對的注視.該數據支持我們在引言中提出的兩位數分解加工的眼動模式假設，表明兩位數的分解加工.此結果與一些行為研究的結果一致，也與Moeller等（2008）的眼動研究結果一致.

本研究更重要的發(fā)現是，不一致數對中下十位數的注視點數顯著多于一致數對中下十位數的注視點數，但下個位數的注視點數在一致和不一致條件下差異不顯著，這表明一致性對加工個位數和十位數的影響是不一樣的.在不一致數對中，為了克服基于個位數比較結果對反應產生的干涉，被試對十位數進行了回視，從而產生更多的注視點，這個數據同樣支持兩位數分解加工的眼動模式假設.

另外，本研究也發(fā)現了一些與預期不一致的實驗數據.如：上面的兩位數在一致和不一致情況下，都是十位數上的注視點數顯著多于個位數上的注視點數，而下面的兩位數則都是個位數的注視點數顯著多于十位數的注視點數，此現象無法用整體加工或分解加工觀點來解釋.我們認為這可能與平常從左至右，從上至下的閱讀習慣有關.當然對于這種閱讀習慣的影響還需要進一步探討.

五、結 論

本研究利用眼動技術對兩位數數量大小比較過程中的眼睛注視行為進行了記錄和分析，結果支持兩位數分解加工的觀點.

【參考文獻】

[1] 陳蘭，瞿細春，周新林等，兩位數的整體加工與局部加工[J] ，心理學報，2009，41（5），406-413.