整体-局部条件下的数字加工研究

何　华，俞华华，刘建平

(1.苏州大学教育学院心理学系，苏州 215123；2.江西师范大学心理学院，江西省心理与认知科学重点实验室，南昌 330022)



整体-局部条件下的数字加工研究

何华1，俞华华1，刘建平2

(1.苏州大学教育学院心理学系，苏州 215123；2.江西师范大学心理学院，江西省心理与认知科学重点实验室，南昌 330022)

摘要：以局部阿拉伯数字组成整体阿拉伯数字为实验材料，采用数字大小比较任务来探讨在数字加工任务中的整体-局部的干扰效应。实验结果是，数字大小一致反应比不一致反应加工要好；整体与局部之间存在双向干扰，没有发现整体加工优势。文中最后讨论了整体-局部的复杂加工情况。

关键词：整体-局部水平；整体加工优势；数字大小判断任务

1引言

关于复合刺激的加工问题，Navon(1977)的研究是经典的。之后有关整体-局部范式的大量研究也都发现了整体加工优势和干扰单向性。对其的解释是，整体信息优先加工，在早期阶段累积快，甚至存在过滤局部信息的加工机制，而注意则进一步放大了这种差异(Hoffman，1980；Miller，1981；Paquet&Merikle，1988；Zhang&Han，2007)。

但后续研究也发现，整体和局部可能都得到同时加工，哪个水平的刺激更易被识别，则这个水平的加工将占据优势。因此，不能说整体先得到加工，整体加工优势也未必是个必然出现的现象，一定条件下局部也会影响整体加工。这方面的研究多是通过操控刺激来使得对一个水平的知觉加工优于另一个水平(如，视角、整体-局部大小比例、空间频率等)。Navon和Norman(1983)在关于整体优势是否由视角决定的研究中，其实验二发现，对于小视角，整体干扰局部加工，但局部未干扰整体加工；在大视角条件下，局部与整体加工的平均反应时虽然存在很大差异，但干扰效应更小且是对称的。而且，甚至也有研究发现当局部刺激被充分加工后，整体加工优势会消失(Griceetal.，1983)。Shedden和Reid(2001)则从S-R图式来研究整体-局部加工的问题，他们发现，在变动S-R图式(实验一)下存在双向干扰，一致性S-R图式(实验二)中是单向干扰。

2问题提出

以整体-局部数字为实验材料，在集中注意整体或局部数字条件下，对整体和局部数字进行大小比较判断。研究假设是：(1)局部-整体数字水平下，大小一致比不一致加工要好。(2)局部-整体数字之间存在双向干扰，整体加工优势消失。

3研究方法

3.1被试

23名苏州大学本科生及研究生，男生10名，女生13名，年龄在20～32岁，平均年龄为24.696岁，年龄标准差2.494。均为右利手，视力或矫正视力均正常，没有报告有精神病史及神经系统疾病。实验后给予一定报酬。

3.2仪器与材料

计算机为LenovoPentium400兼容机，显示器为17英寸的彩屏，刷新频率65Hz，分辨率为1024×768，实验程序用E-Prime2.0编制。整个实验过程在保持日光照明灯的房间内进行，被试坐在距离计算机屏幕大约85厘米处。

实验材料为在灰色屏幕上呈现的由黑色的局部小阿拉伯数字(1、2、8、9)组成整体大阿拉伯数字(1、2、8、9)，共组成16种复合数字，包括11、12、21，等等(前面的数字为局部数字，后面的数字为整体数字)。局部与整体的数字大小一致(大于/小于5)，如材料11、12；或者是冲突的(局部数字小于/大于5，而整体数字大于/小于5)，如材料18、19。整体与局部数字大小一致与不一致各为8种。整体阿拉伯数字高度为34厘米，视角为2.29°；局部阿拉伯数字高度为整体的1/8，视角为0.29°。注视点为一个红色的“十”字，高度为1.0°。呈现刺激的数字背景色为灰色，亮度为32.2cd/m2。

3.3设计与程序

自变量为目标水平(局部与整体)，刺激间关系(局部-整体数字大小的不一致与一致)。因变量为反应时。实验为2×2的被试内设计。其中目标水平和刺激间关系为被试内变量。

图1　实验流程图

实验流程见图1。实验有两个任务，任务一要求被试判断局部数字是大于5还是小于5，任务二要求被试判断整体数字是大于5还是小于5。每一任务有两个block，用以平衡左右手。所有被试以拉丁方顺序完成实验任务一和二的四个block试验，以排除顺序效应。要求被试快速并正确作反应。

4结果和分析

表1　整体-局部条件下，不一致与一致平均反应时(ms)、标准差、错误率(%)及差异

表2　不一致与一致条件下，整体-局部平均反应时(ms)、标准差、错误率(%)及差异

表3　配对样本T检验

5讨论

以前很多整体-局部范式下的研究表明，即便集中注意于局部，整体加工优势也会出现。这使人质疑局部会如同整体一样得到加工？人们很容易想到，是否局部信息会被过滤掉了，但是有研究已有力说明，并不存在过滤机制。即，整体和局部加工是可以同时进行的，且并非整体加工优先完成并决定最终反应，而是需要对这两种水平的信息进行整合后做出判断。虽然实验任务是注意一个水平(整体或局部)，忽略另一个水平，但未被注意到的水平仍然会被得到语义加工，因为，数字材料的加工是高度自动化，因此，两个水平的信息将彼此作用，未被注意到的刺激会影响目标加工。不过，还是由数字大小比较判断来最终实现对这两种信息的整合较有可能。

Dehaene和Akhavein(1995)提出了一个理论模型来描述数字大小比较过程，并认为，大小比较过程是自动，加工时间较长。正因为数字大小比较过程具有前述特点，目标对象和忽略对象的信息间相互影响或整合作用可能在末期发生，目标对象在加工时间上与忽略对象的加工时间可能更加接近，因此整体加工优势不能充分显现，甚至消失，整体与局部之间存在干扰双向性。将本实验任务与Shedden等(2001)实验一采用数字序列判断任务相比较，表面上看两个实验的任务虽然不同，但是完成实验任务所需的加工过程却基本一致，即都需对数字进行更精细的深加工，需通达数字语义，加工阶段发生晚，所以两者实验结果也都一致。由此，可进一步推论，整体加工效应的产生表明，整体可能在早期知觉过程就得到加工，但也不能排除局部也得到加工。可能由于材料和任务的特殊性，随着加工过程增加，在末期可能会出现局部加工追赶上整体加工，而此时整体加工优势就未必能显现。

很多研究发现，当注意只是集中在整体或局部时，只存在单向整体加工优势。这似乎表明整体更容易吸引注意，且可能优先加工并决定最终的反应。而且，经典的整体-局部范式中的任务是对刺激的知觉和再认，这种任务是简单的，加工是浅层的，几乎很快就能做出反应。但如果能实现注意被调整后分配到整体和局部上是均衡的，整体加工优势情况会发生改变。Briand(1993，1994)在这个思路下的研究并未得到整体加工优势。本研究也未发现整体加工优势。这表明研究任务实现了将注意均衡分配于注意对象和忽略对象上，而这需要依赖一定的任务难度和反应不是只要求速度，所设计的实验材料和任务就符合这个条件。正如前面所述，任务明确要求是既快又准确地反应，所以不会出现快速、自动化的加工；迫使对每个试次中刺激的评估是充分的，末期加工难度也加大，这个反应要求和实验材料的设计使得从对刺激的知觉到反应的过程延长，迫使对每个试次中刺激的评估是充分的，末期加工难度也加大，因而整个实验任务也就具有了一定难度。

6结论

6.1局部-整体数字水平下，大小一致比不一致加工要好。

6.2局部-整体数字之间存在双向干扰，整体加工优势消失。

参考文献

Briand，K.A.(1993).Efficient filtering of irrelevant global and local information when target level & location are random.PsychologicalResearch，55，264-269.

Briand，K.A.(1994).Selective attention to global and local structure of objects：Alternative measures of nontarget processing.Perception&Psychophysics，55，562-574.

Dehaene，S.，& Mehler，J.(1992).Cross-linguistic regularities in the frequency of number words.Cognition，43，1-29.

Dehaene，S.，& Akhavein，R.(1995).Attention，automaticity，and levels of representation in number processing.JournalofExperimentalPsychology：Learning，Memory，&Cognition，21，314-326.

Grice，G.R.，Canham，L.，& Boroughs，J.M.(1983).Forest before trees? It depends where you look.Perception&Psychophysics，33，121-128.

Hoffman，J.E.(1980).Interaction between global and local levels of a form.JournalofExperimentalPsychology：HumanPerception&Performance，6(2)，222-234.

Miller，J.(1981).Global precedence in attended and decision.JournalofExperimentalPsychology：HumanPerception&Performance，7(6)，1161-1174.

Navon，D.(1977).Forest before trees：The precedence of global features in visual perception.CognitivePsychology，9，353-383.

Navon，D.，& Norman，J.(1983).Does global precedence reality depend on visual angle?JournalofExperimentalPsychology：HumanPerception&Performance，9(6)，955-965.

Paquet，L.，& Merikle，P.M.(1988).Global precedence in attended and nonattended objects.JournalofExperimentalPsychology：HumanPerception&Performance，14(1)，89-100.

Shedden，J.M.，& Reid，G.S.(2001).A variable mapping task produces symmetrical interference between global information and local information.Perception&Psychophysics，63(2)，241-252.

Zhang，X.，& Han，S.H.(2007).Global perception depends on coherent work of bilateral visual cortices：Transcranial magnetic stimulation(TMS)studies.ScienceinChinaSeriesC：LifeSciences，50(4)，557-565.

Study on Number Processing with Global-Local

Aspects of Compound Visual Stimulations

He Hua1，Yu Huahua1，Liu Jianping2

(1.Psychological Department，Educational Institute，Suzhou 215123；2.Psychological College，

Key Laboratory of Psychology and Cognition Science of Jiangxi，Jiangxi Normal University，Nanchang 330022)

Abstract：With number comparison task the present study employs local-global Arabic numerals，to study the interference between two different levels.Results are following：processing is better when local-global numerical magnitudes are congruent；the interferences are bidirectional when local and global numerical magnitudes are incongruent，and no global dominance was found.At last we discuss the complex processing of global-local aspects of compound visual stimulations.

Key words：global-local aspects of compound visual stimulations；global dominance；number comparison task

中图分类号：B842.5

文献标识码：A

文章编号：1003-5184(2015)06-0499-03