異、同判斷的反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)的比較分析

異、同判斷的反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)的比較分析

1“同”判斷的加工機(jī)制作為一種常見的實(shí)驗(yàn)測(cè)試任務(wù)，“同義詞”的評(píng)估在心理學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，如分類、閾值識(shí)別、物體識(shí)別等。一般的異同比較任務(wù)是同時(shí)或先后呈現(xiàn)兩個(gè)刺激,要求被試按某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)判斷兩個(gè)刺激是否相同。雖然被廣泛的應(yīng)用,但對(duì)于“異同”判斷任務(wù)的加工機(jī)制至今仍缺乏完善的認(rèn)識(shí)。早期的研究者認(rèn)為,在判斷兩個(gè)物體是否完全相同的過程中,大腦采用的是序列自終止的加工策略,即順序的比較每一個(gè)維度(如:顏色、形狀等)是否不匹配,一旦檢測(cè)到不匹配就終止檢測(cè),并做出響應(yīng)。按此假設(shè),“同”判斷應(yīng)該是窮盡的加工模式,即大腦必須檢測(cè)完所有的維度,確定都沒有不匹配后,再做出判斷。因此,做出“同”判斷的反應(yīng)時(shí)應(yīng)該包含對(duì)刺激所有維度進(jìn)行比較的時(shí)間,所以應(yīng)長(zhǎng)于“異”判斷的反應(yīng)時(shí)。但意外的是,研究發(fā)現(xiàn)做出“同”判斷的反應(yīng)時(shí)間總是快于在僅有一個(gè)差異維度條件下做出“異”判斷的反應(yīng)時(shí)間,這種現(xiàn)象被命名為“快同效應(yīng)”。因?yàn)榭焱?yīng)否定了“同”判斷是窮盡加工模式的假設(shè),研究者們開始意識(shí)到“異同”判斷的加工過程是一個(gè)復(fù)雜的過程,并對(duì)此進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn),以揭示“異同”判斷的加工機(jī)制。以往的研究著重于分析兩種規(guī)則下的“異同”判斷結(jié)果,一種是合取規(guī)則(conjunctive),即只有刺激的所有維度都匹配時(shí)才能判斷為同,有任一維度不匹配就判斷為不同;另一種是析取規(guī)則(disjunctive),即只要有任一維度匹配就判斷為相同,所有維度都不匹配才判斷為不同。而關(guān)于“異同”判斷加工機(jī)制的模型假設(shè)則大多數(shù)是基于合取規(guī)則下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出的。在眾多的模型假設(shè)中,雙過程模型得到了大多數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的支持,該模型認(rèn)為,“異”、“同”判斷分別由一個(gè)慢速分析比較器和一個(gè)同一性指示器(identityreporter)獨(dú)立加工完成。同一性指示器的功能是快速探測(cè)完全匹配的信息,給出“同”判斷信號(hào),但不報(bào)告差異信息。慢速分析比較器則是以序列自終止的方式,依次對(duì)刺激的各個(gè)維度進(jìn)行比較判斷,探測(cè)不匹配的維度信息,給出“異”判斷信號(hào)。按照雙過程模型理論,在比較兩個(gè)刺激是否相同時(shí),同一性指示器和分析比較器可能同時(shí)或先后開始工作。如果兩個(gè)刺激完全相同,同一性指示器直接給出匹配信號(hào),完成判斷。如果兩個(gè)刺激不同,同一性指示器不再給出匹配信號(hào),大腦則依據(jù)分析比較器給出的不匹配信號(hào)做出異判斷。因分析比較器的加工模式是隨機(jī)的從某一維度開始,順序的比較各維度是否不匹配,當(dāng)探測(cè)到某一維度不匹配時(shí)就終止比較,所以當(dāng)兩個(gè)刺激只在某一維度出現(xiàn)差異時(shí),分析比較器可能要順序檢測(cè)多個(gè)維度才探測(cè)到不匹配的維度,因此做出“異”判斷的時(shí)間慢于做出“同”判斷的時(shí)間。雙過程模型雖可以較好地解釋快同效應(yīng),但該模型所假設(shè)的加工機(jī)制還存在爭(zhēng)議。主要問題在于同一性指示器和分析比較器是同時(shí)開始加工還是先后序列加工;同一性指示器是整體加工還是并行加工;為什么同一性識(shí)別器的不匹配信號(hào)不被利用?此外,雙過程模型本身也有其局限性,因它是基于合取規(guī)則下的“異同”判斷的結(jié)果所提出的假設(shè),所以并不能完全解釋其他規(guī)則條件下獲得的“異同”判斷結(jié)果。在本研究中,我們?cè)噲D通過分析在四種不同規(guī)則下“異同”判斷的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對(duì)“異”、“同”判斷的加工機(jī)制作進(jìn)一步的探索,并期望能夠?qū)﹄p過程模型進(jìn)行修正,以使其能夠解釋更多的“異同”判斷的結(jié)果。四種規(guī)則中,有兩種規(guī)則是以往研究常用的合取規(guī)則和析取規(guī)則,另外兩種是我們附加的兩個(gè)只要求注意單一維度的“異同”判斷規(guī)則。之所以加入單維度判斷規(guī)則,是因?yàn)椴煌囊?guī)則任務(wù)會(huì)影響對(duì)注意的維度分配。在合取規(guī)則和析取規(guī)則下,被試必須關(guān)注要比較的兩個(gè)物體的所有維度,而在單維度判斷任務(wù)下,被試則只需關(guān)注任務(wù)相關(guān)維度就可做出判斷。通過分析注意維度對(duì)“異同”判斷的影響,將有利于驗(yàn)證“異同”判斷加工過程中含有序列加工和整體匹配等加工過程的假設(shè)。2實(shí)驗(yàn)方法2.1小型人選擇現(xiàn)代人物,年齡1020歲,年齡202020歲,年齡202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020.24名大學(xué)本科生參加本實(shí)驗(yàn),其中男生12名,女生12名,年齡20～24歲,平均年齡22.75歲,視力或矯正視力正常,色覺正常。完成實(shí)驗(yàn)后每名被試都獲得一定報(bào)酬。2.2刺激圖形及視角刺激為在黑色背景的屏幕中央呈現(xiàn)的兩個(gè)在顏色和形狀兩個(gè)維度上隨機(jī)變化的圖形。形狀維度包括五種形狀:圓形、等邊三角形、正方形、十字形、心形;顏色維度包括五種顏色:紅色、藍(lán)色、綠色、黃色、紫色。每個(gè)刺激圖形的呈現(xiàn)視角為2.38°×2.38°,視距為40cm。顯示器為17英寸CRT顯示器,分辨率設(shè)為800×600,刷新頻率設(shè)為85Hz。2.3形態(tài)特征匹配規(guī)則實(shí)驗(yàn)要求被試按照要求的判斷規(guī)則對(duì)呈現(xiàn)的兩個(gè)圖形進(jìn)行“異”、“同”判斷。有四種判斷規(guī)則:(1)合取規(guī)則:顏色、形狀兩個(gè)維度都匹配時(shí)才判斷為相同,否則為不同;(2)析取規(guī)則:顏色、形狀兩個(gè)維度有任意一個(gè)匹配就判斷為相同,否則為不同;(3)形狀規(guī)則:只有形狀維度匹配時(shí)才判斷相同,否則為不同;(4)顏色規(guī)則:只有顏色維度匹配時(shí)才判斷相同,否則為不同。兩個(gè)圖形在顏色和形狀維度上有四種異同維度組合條件:(1)都相同:狀維度和顏色維度都匹配;(2)形同色不同:形狀維度匹配,顏色維度不匹配;(3)色同形不同:顏色維度匹配,形狀維度不匹配;(4)都不同:形狀維度和顏色維度都不匹配。2.4本實(shí)驗(yàn)的“同”反應(yīng)首先在屏幕中央呈現(xiàn)一個(gè)注視點(diǎn)“+”,持續(xù)1000ms,然后在屏幕中央隨機(jī)呈現(xiàn)兩個(gè)圖形。要求被試按照某種規(guī)則來判斷這兩個(gè)圖形是否相同,相同按“1”鍵,不同按“2”鍵。其中12名被試用右手食指按“1”鍵做“同”反應(yīng),用右手中指按“2”鍵做“異”反應(yīng);另外12名被試的按鍵手指則相反。所有被試均完成所有四種規(guī)則的異同判斷,每種規(guī)則單獨(dú)組成一組異同判斷任務(wù),其中“異”、“同”反應(yīng)的次數(shù)各占一半,被試在完成一個(gè)規(guī)則條件下的實(shí)驗(yàn)后自行休息5分鐘。對(duì)四種規(guī)則之間的先后順序進(jìn)行被試內(nèi)平衡。每種規(guī)則的實(shí)驗(yàn)開始前,被試先進(jìn)行24次練習(xí)。3形同色不同條件對(duì)“同”的影響剔除極值后(刪除反應(yīng)時(shí)少于100毫秒和大于均值加兩倍標(biāo)準(zhǔn)差的數(shù)據(jù)),24名被試在四種規(guī)則下對(duì)每種條件的“異同”判斷的平均反應(yīng)時(shí)見表1。每個(gè)被試的“同”和“異”反應(yīng)的平均正確率分別為97.6%和97.9%。對(duì)合取規(guī)則下四種異同維度的反應(yīng)時(shí)做兩兩配對(duì)t檢驗(yàn)。結(jié)果表明,都相同條件下的“同”判斷,顯著快于色同形不同[t(23)=-13.335,p<0.001]和形同色不同兩種條件下的“異”判斷[t(23)=-11.477,p<0.001],但與形狀顏色都不同條件下的“異”判斷沒有顯著差異[t(23)=1.779,p=0.089]。表明出現(xiàn)明顯的快同效應(yīng)。形同色不同和色同形不同兩種條件下的“異”判斷的反應(yīng)時(shí)沒有顯著差異[t(23)=-1.940,p=0.065]。都不同條件下的“異”判斷顯著快于形同色不同[t(23)=-11.477,p<0.001]和色同形不同[t(23)=-13.335,p<0.001]條件下的“異”判斷。對(duì)析取規(guī)則下四種異同維度的反應(yīng)時(shí)做兩兩配對(duì)t檢驗(yàn)。結(jié)果表明,都相同條件下的同反應(yīng),顯著快于都不同條件下的異反應(yīng)[t(23)=-9.169,p<0.001],表明出現(xiàn)明顯的快同效應(yīng)。而都不同條件下的“異”反應(yīng)則與形同色不同[t(23)=-0.313,p=0.757]、色同形不同[t(23)=1.163,p=0.257]條件下的“同”反應(yīng)沒有顯著差異。色同形不同條件下的“同”反應(yīng)與形同色不同條件下的“同”反應(yīng)沒有顯著差異[t(23)=-1.613,p=0.12]。都相同條件下的“同”反應(yīng)顯著快于形同色不同[t(23)=-10.215,p<0.001]、色同形不同[t(23)=-10.529,p<0.001]兩種條件下的“同”反應(yīng)。對(duì)形狀規(guī)則下四種異同維度組合條件的反應(yīng)時(shí)做兩兩配對(duì)t檢驗(yàn)。結(jié)果表明,都相同的條件下的“同”判斷顯著快于形狀顏色都不同[t(23)=-4.561,p<0.001]、色同形不同[t(23)=-7.624,p<0.001]兩種條件下的“異”判斷,出現(xiàn)了明顯的快同效應(yīng)。而在形同色不同條件下“同”的判斷則與都不同情況下的“異”的判斷沒有顯著區(qū)別[t(23)=-0.311,p=0.759],形同色不同條件下“同”的判斷顯著快于色同形不同條件下的“異”的判斷[t(23)=-4.354,p<0.001],表明在該規(guī)則下“異”的判斷并不總是慢于“同”判斷。對(duì)兩種條件下的“同”判斷的分析表明,在都相同條件下的“同”判斷顯著快于形同色不同條件下的“同”判斷[t(23)=-7.824,p<0.001],表明在做出“同”判斷時(shí),顏色相同與否對(duì)形狀相同的判斷有影響。對(duì)兩種條件下的“異”判斷進(jìn)行分析顯示,形狀顏色都不同的異反應(yīng)時(shí)顯著快于色同形不同的“異”反應(yīng)時(shí)[t(23)=-6.049,p<0.001],表明在該規(guī)則下顏色的相同與否對(duì)形狀維度的“異”判斷有影響。對(duì)顏色規(guī)則下四種異同維度組合條件的反應(yīng)時(shí)做兩兩配對(duì)t檢驗(yàn)。結(jié)果表明,在都相同條件下的“同”判斷顯著快于都不同[t(23)=-3.495,p=0.002]、形同色不同[t(23)=-6.115,p<0.001]兩種條件下的“異”判斷,有明顯的快同效應(yīng)。而在色同形不同條件下“同”的判斷則與都不同情況下的“異”的判斷沒有顯著區(qū)別[t(23)=0.427,p=0.673],但顯著快于形同色不同條件下的“異”的判斷[t(23)=-3.272,p=0.003],表明在該規(guī)則下“異”的判斷并不總是慢于“同”判斷。對(duì)兩種條件下的“同”判斷的分析表明,在都相同條件下的“同”判斷顯著快于只有顏色相同條件下的“同”判斷[t(23)=-4.565,p<0.001],表明在做出“同”判斷時(shí),形狀相同與否對(duì)于顏色維度“同”的判斷有顯著影響。對(duì)兩種條件下的“異”判斷進(jìn)行分析顯示,都不同條件的“異”反應(yīng)時(shí)顯著快于形同色不同條件下的“異”反應(yīng)時(shí)[t(23)=-3.707,p<0.001],表明在該規(guī)則下形狀的相同與否對(duì)于顏色維度的“異”判斷有顯著影響。因四種規(guī)則條件下對(duì)形狀顏色都相同條件的反應(yīng)都為“同”判斷,對(duì)形狀顏色都不同條件的反應(yīng)都為“異”判斷,所以將這兩種條件下被試的反應(yīng)時(shí)分別放在一起比較,并做配對(duì)t檢驗(yàn)。分析顯示,對(duì)都相同條件的“同”判斷,四種規(guī)則之間沒有顯著差異(-1.09<ts<1.1,0.28<ps<0.91)。表明不同規(guī)則對(duì)于形狀顏色都相同條件下的“同”判斷沒有影響。對(duì)于都不同條件的“異”判斷,形狀規(guī)則與顏色規(guī)則之間沒有顯著差異[t(23)=-1.863,p=0.075],析取規(guī)則條件下的“異”判斷顯著快于形狀規(guī)則[t(23)=3.358,p=0.003]、顏色規(guī)則[t(23)=5.319,p<0.001]的“異”判斷;合取規(guī)則的“異”判斷顯著慢于形狀規(guī)則[t(23)=-3.658,p=0.001]、顏色規(guī)則[t(23)=-2.548,p=0.018]的“異”判斷。表明判斷規(guī)則對(duì)形狀顏色都不同條件下的“異”判斷有顯著的影響。4“同”判斷加工過程本研究通過分析被試分別在四種規(guī)則條件不對(duì)不同的異同維度組合條件做出“異同”判斷的反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù),結(jié)果顯示在四種規(guī)則下均出現(xiàn)了“快同效應(yīng)”。并且析取規(guī)則、合取規(guī)則的數(shù)據(jù)很好的重復(fù)了前人的研究結(jié)果,表明本研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是有效的。4.1“同”判斷加工過程分析對(duì)四種規(guī)則條件下做出“同”判斷的反應(yīng)時(shí)進(jìn)行分析,結(jié)果顯示在顏色維度、形狀維度都相同時(shí),不同規(guī)則下的“同”判斷反應(yīng)時(shí)是沒有差異的,表明在此條件下“同”判斷不受判斷規(guī)則的影響。這支持“同”判斷是以整體匹配的方式進(jìn)行加工的假設(shè)。因?yàn)樵谡w匹配過程中,各個(gè)維度不能成為比較的單元,因此同一性識(shí)別器不能選擇性地只處理任務(wù)相關(guān)維度,從而不受注意維度的影響。由對(duì)顏色規(guī)則、形狀規(guī)則和析取規(guī)則的分析顯示,在只有一個(gè)維度匹配條件下的“同”判斷反應(yīng)時(shí)顯著的慢于兩個(gè)維度都匹配條件下的“同”判斷反應(yīng)時(shí)。即使在不匹配維度是與任務(wù)不相關(guān)的情況下(顏色規(guī)則、形狀規(guī)則),該現(xiàn)象依然存在。進(jìn)一步分析顯示,在析取規(guī)則下對(duì)單個(gè)維度匹配條件做出“同”判斷的反應(yīng)時(shí)明顯的慢于顏色規(guī)則、形狀規(guī)則下對(duì)單個(gè)維度匹配條件做出“同”判斷的反應(yīng)時(shí)。這表明在單維度匹配條件下的“同”反應(yīng)是受任務(wù)影響的。我們認(rèn)為,該結(jié)果可以用序列加工來解釋,在析取規(guī)則下被試須注意顏色和形狀兩個(gè)維度,至于哪一個(gè)維度先加工是隨機(jī)的。當(dāng)對(duì)單個(gè)維度匹配的條件做出“同”判斷時(shí),有一半的次數(shù)是先加工匹配的維度并直接做出判斷,加工時(shí)間是加工一個(gè)維度的時(shí)間;另一半的次數(shù)則是先加工不匹配的維度,然后再加工匹配的維度,然后做出判斷,加工時(shí)間是順序加工兩個(gè)維度的時(shí)間。在顏色規(guī)則和形狀規(guī)則下,被試可以有選擇的加工任務(wù)相關(guān)的維度,所以加工反應(yīng)時(shí)只是加工一個(gè)維度所用的時(shí)間。因此對(duì)于顏色規(guī)則和形狀規(guī)則條件下的反應(yīng)時(shí)要顯著的快于析取規(guī)則條件下的“同”判斷的反應(yīng)時(shí)。但是這種推論是與兩維度都匹配的“同”判斷結(jié)果相背離的,當(dāng)前的結(jié)果顯示在該條件下“同”判斷不受判斷規(guī)則的影響。要解釋這種背離,只有一種可能性,即判斷兩個(gè)物體是否完全相同和對(duì)只有一個(gè)維度匹配時(shí)的“同”判斷有著截然不同的加工方式。按此推論,“同”判斷應(yīng)該具有兩個(gè)加工過程,一個(gè)是和以往雙過程模型類似的同一性識(shí)器,該過程只做出兩個(gè)物體完全相同的判斷;另一個(gè)則是具有序列的、自終止性質(zhì)的慢速分析比較器。兩種加工是順序完成的。因此,當(dāng)前的結(jié)論不完全支持雙過程模型的假設(shè),4.2“異”判斷加工過程分析對(duì)四種規(guī)則條件下做出“異”判斷的反應(yīng)時(shí)進(jìn)行分析,結(jié)果顯示在顏色、形狀兩維度都不同條件下的反應(yīng)時(shí)受規(guī)則的影響。析取規(guī)則下的反應(yīng)時(shí)最慢,合取規(guī)則情況下的反應(yīng)時(shí)最快。該結(jié)果似乎不支持以往關(guān)于“異”判斷是序列自終止的分析加工的假設(shè)。因?yàn)?按照序列自終止的加工來解釋的話,在合取規(guī)則下只要探測(cè)到任意一個(gè)維度不匹配就可做出“異”判斷,在該規(guī)則下做出“異”判斷只需要對(duì)一個(gè)維度做出判斷就可以。而顏色規(guī)則和形狀規(guī)則只須關(guān)注一個(gè)維度,所以大腦可以有選擇的只加工任務(wù)相關(guān)維度,因此也只需一個(gè)維度的比較過程就可做出判斷。所以從這個(gè)角度講,合取規(guī)則下對(duì)于兩個(gè)維度都不匹配的“異”判斷應(yīng)該是與顏色規(guī)則和形狀規(guī)則下的“異”判斷沒有顯著差異的,但結(jié)果卻恰恰相反,顏色和形狀規(guī)則的反應(yīng)時(shí)明顯的慢于合取規(guī)則的反應(yīng)時(shí)。只有一種加工過程可能引起這種結(jié)果,即“異”判斷依然是序列的、自終止的,但每個(gè)維度被先加工的概率是隨著任務(wù)的變化而變化的。在要求注意所有維度的情況下,每個(gè)維度被先加工的概率是相等的;但在要求只注意單個(gè)維度的情況下,大腦并不能只對(duì)任務(wù)相關(guān)維度進(jìn)行加工,而是只增大了對(duì)任務(wù)相關(guān)維度先進(jìn)行加工的概率。在少數(shù)情況下,大腦還是會(huì)先對(duì)無關(guān)維度進(jìn)行加工。因此,在大概率的、先對(duì)任務(wù)相關(guān)維度先進(jìn)行加工的情況下,經(jīng)過一個(gè)判斷過程就可直接做出“異”判斷。而在小概率的、先對(duì)任務(wù)無關(guān)維度進(jìn)行加工的情況下,大腦要繼續(xù)進(jìn)行任務(wù)相關(guān)維度的加工才能做出判斷,即要經(jīng)過序列的兩個(gè)加工過程才能做出判斷。因此,對(duì)單維度判斷規(guī)則下的反應(yīng)時(shí)進(jìn)行平均,相當(dāng)于對(duì)一個(gè)過程的反應(yīng)時(shí)和兩個(gè)過程的反映時(shí)進(jìn)行加權(quán)平均,所得結(jié)果是介于一個(gè)過程的反應(yīng)時(shí)和兩