空间行为关系类比匹配中客体相似性的作用，本文主要内容关键词为：相似性论文,客体论文,作用论文,关系论文,空间论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 前言
类比匹配[1]是指在包含相同关系的不同情境之间进行映射推论的过程。其中，一个熟悉的情境（类比源）提供了对不熟悉情境（类比目标）进行推论的心理模型。研究者们[2,3]较为一致地认为匹配过程包含两个表征之间的结构调整和从一个表征到另一个表征的映射推论，而这种调整和映射是在客体相似性和关系相似性基础上进行的，其中，客体相似性指类比源和类比目标之间包含相同的行为客体；关系相似性指类比源和类比目标之间包含潜在的相似因果或行为关系。但是，对于客体相似性在类比匹配发展中的作用，主要存在两种不同的观点。
一种观点是Gentner[3,4]的关系转换理论，她认为类比匹配发展存在一个由早期的客体相似匹配到后来的关系相似匹配的转换过程，儿童或新手最初在客体相似上匹配，忽略潜在的关系相似性。随着年龄和关系知识经验的增加，客体相似匹配减少，关系相似匹配增加。这种观点强调，关系转换的发生与儿童所掌握的某一领域内的关系知识多少有关，不受年龄发展的限制，它可以发生在不同年龄和不同知识领域内。早期Gentner和Touphin[4]的研究发现，在给儿童一套新玩具，让他们复述表演与源故事结构相同的目标故事时，当两个故事的玩具存在客体相似性时，90%的儿童能正确的复述表演目标故事；在无客体相似性时，准确率下降到60%；而当交叉匹配客体相似时，即源故事和类比目标故事客体相同，但相同客体在类比结构中所起的作用不同，准确性下降到50%。这一实验结果说明，客体相似性影响儿童类比，即使是关系结构中起不同作用的相似客体也抑制儿童正确的反应。
与之相反的另一种观点是Goswami[5,6]的关系首位理论，这种理论认为人类本身具有一种关系比较的机制，客体相似性仅是抑制儿童或成人关系匹配的因素，一旦他们理解了关系，客体相似性不起任何作用。Goswami和Brown的研究[6]发现，当类比匹配任务是儿童熟悉的简单物理关系时，儿童很少做出客体相似匹配的错误反应。因此，关系首位理论强调当类比关系是儿童能够理解的简单关系时，无论存在客体相似与否，儿童都能进行关系相似匹配，只有当潜在的关系很难时，儿童才依赖其他策略匹配。
来自Rattermann等[7]新的研究证据表明，Goswami等[5,6]的实验任务设计中未能清晰准确评估儿童客体相似匹配的倾向，通过适当修改实验材料发现，儿童具有一种很强的客体相似性匹配的倾向，而且随着年龄的增加，客体相似匹配减少，关系相似匹配增加，支持关系转换理论。然而，也有新的研究证据[8,9]表明，年幼儿童能够在给予简单行为关系的交叉类比匹配任务中进行关系相似匹配，这与关系首位理论一致。
以上研究结果的不一致，导致研究者们对客体相似性在类比匹配中的作用有着更多的争论，有的研究者[10]认为类比匹配中客体知觉表征和关系结构表征共同存在，客体相似性提供了关系映射推论的线索。有的研究者[11]认为类比匹配主要依赖的是关系结构表征，客体相似性只是抑制关系相似匹配的因素。因此，目前关于客体相似在类比匹配中的作用依然没有明确的结论。
本研究目的在于进一步探讨在儿童和成人都能理解的客体相似和关系相似存在竞争的空间行为关系类比匹配任务中，是否存在客体相似性的作用。如果存在客体相似性的作用，它对儿童和成人的类比匹配的影响有何不同，以检验关系转化理论和关系首位理论。同时，我们进一步探讨成人类比匹配过程的不同阶段客体相似性作用有何不同。
2 实验一 客体相似性的作用及对儿童和成人类比匹配的影响
2.1 目的
探讨客体相似和关系相似同时存在的空间行为关系匹配任务中，是否存在客体相似性的作用以及客体相似性对儿童和成人类比匹配影响的不同，进一步检验关系转换理论和关系首位理论的假设何种更符合实际的类比匹配过程。
2.2 研究方法
2.2.1 被试 华南师大附属小学和华南师大本科生共255名参加本实验。二年级学生66名，平均年龄7.98岁（7～9岁），三年级63名，平均年龄9.12岁（9～11岁），四年级63名，平均年龄10.93岁（10～12岁），大学生63名，平均年龄21.65岁（20～22岁）。每个年级的被试随机分成三组分派到关系相似、客体相似与关系相似结合、客体相似与关系相似分离三种实验条件下。二年级每个实验条件下有22名被试，三、四年级和大学生每个条件下的被试各21名。
2.2.2 实验材料 构思出交叉匹配结合与分离的实验材料设计范式：关系相似条件组、客体相似与关系相似结合条件组、客体相似与关系相似分离条件组三组描述三重空间行为关系场景的图片。每组12对图片，每对图片包含类比源和类比目标图片。其中，三种实验条件下类比源图片都相同，类比目标图片有3个不同版本，共48幅图片。
关系相似条件组中类比源和类比目标之间包含相同行为关系，并且相同行为关系结构中的客体不同（类比源：图1，
；类比目标：见图2，
）；客体相似与关系相似结合条件组是交叉匹配设计，类比源和类比目标之间既包含相同行为关系，又在相同行为关系结构中包含相同客体（类比源：见图1。类比目标：见图3，
。交叉匹配指同一个客体在相同关系结构中所起的作用不同。例如，这里类比源和类比目标中的“黄雀”是相同客体，但在类比源和类比目标“捕捉”的行为关系结构中所起的作用不同，在类比源中，黄雀是捕捉其他客体的施动者，而类比目标中的黄雀是第二个被捕捉的对象，还捕捉另外的客体）；客体相似与关系相似分离条件组中类比源和类比目标之间包含相同行为关系，且相同行为关系结构中的客体不同，但在行为关系结构之外存在一个相同的客体（类比源：见图1。类比目标：见图4，
，类比目标图片的右下角有一只向下飞的黄雀，这只黄雀与“捕捉”的行为关系无关）。
图1 类比源图片（三种实验条件下的类比源图片都相同）
图2 关系相似条件下的类比目标图片
图3 客体相似与关系相似结合条件下的类比目标图片
图4 客体相似与关系相似分离条件下的类比目标图片
在关系相似、客体相似与关系相似结合和客体相似与关系相似分离三种类比目标图片的设计上，我们考虑到控制类比源和类比目标图片之间客体相似与关系相似结合与分离的不同，在关系相似条件下，类比目标图片与类比源图片中包含相同的关系结构，例如，上例中的“捕捉”，在关系结构之内和之外都无相同的行为客体；在客体相似与关系相似结合条件下，类比源和类比目标之间包含相同的行为关系，例如“捕捉”，而且，在相同的行为关系结构之内包含一个与类比源行为客体相同的起一定作用的行为客体，例如“黄雀”，是捕捉的对象；在客体相似与关系相似分离条件下，类比源和类比目标图片之间包含相同的行为关系，在完整的行为关系结构之内无任何与类比源所描述的行为关系结构相同的行为客体，但是，在类比目标图片所描述的行为关系结构之外，存在一个不起任何行为作用的与类比源图片中的行为客体相同的无关客体。
为控制空间位置效应，在每组12对图片的设计中，第一幅图片一半的行为关系是由左到右发生，相应的第二幅图片是由右到左发生，另一半的第一幅图片的行为关系发生的顺序是由右到左，相应的第二幅图片是由左到右。同时，为分离基于空间位置相似、客体相似和关系相似三种匹配的不同，在类比源图片设计中，保证箭头所指的交叉匹配客体不出现在三者空间行为关系的中间位置，而是非左即右。另外，在客体相似与关系相似分离条件组的第二幅类比目标图片中的相同客体，一半图片与第一幅图片相同客体的方向相同，一半相反。同时，1/4图片的客体位于图片左下方，1/4图片的客体位于中间，1/4图片的客体位于右下方，1/4图片的客体位于图片的上方。而且，三种条件下的类比目标图片中空间行为关系结构中无关的背景都保持一致。表1概括的是实验材料中所描述的行为关系和交叉匹配客体。
表1 实验材料所描述的行为关系和交叉匹配客体
材料 材料 关系方向 客体数目 交叉匹配
交叉匹配
客体数目 客体
1 追赶 右—左4
1
鸡
2 捕捉 左—右4
1
黄雀
3 拖左—右5
1
卡车
4 浇右—左4
1
水池
5 洗澡 右—左5
1
大人
6 看左—右5
1
猴子
7 吃左—右5
1
鱼
8 操纵 右—左5
1
机械手
9 供应 左—右4
1
炼油厂
10 撞击 左—右5
1
汽车
11 攻击 右—左4
1
鱼雷
12 吞右—左4
1
乌贼
2.2.3 评定实验
为了保证三种实验条件下的每对图片所描述的行为关系与实际行为关系一致，事先对实验材料进行等级评定实验。另外各选取30名自愿参加本实验但不参与正式实验的小学生和大学生参与评定。先将所有实验材料分为三个系列，在每一个系列的材料中，分别有1/3的图片是关系相似，1/3的图片是客体相似与关系相似结合，1/3的图片是客体相似与关系相似分离，保证每一种行为关系描述在一个系列中只出现一次（不含类比源），要求被试在一个七点量表上对他们的匹配程度进行评定。评定时发给每名学生一本小册子，里面有16个行为关系名称和与其对应的16幅图片，其中类比源图片4幅，实验图片12幅。每本小册子有32页，包含所有行为关系名称和与其对应的图片，以随机顺序排列。
评定结果是每幅图片所描述的行为关系与实际行为关系匹配程度的评定分数，结果发现，小学生和大学生对所有图片的评定在7点量表中都高于5分。我们又计算出三种不同实验条件下的图片匹配程度的平均分数，其中，小学生和大学生对类比源图片评定分数为M=5.31和M=5.29，在关系相似条件、客体相似与关系相似结合和客体相似与关系相似分离条件下，小学生和大学生对类比目标图片的评定分数分别为M1=5.23，M1=5.20；M2=5.24M2=5.20和M3=5.36，M3=5.28。小学生和大学生三种实验条件下评定匹配分数的方差分析表明，匹配程度主效应不显著，F(2,58)=1.27，p＞0.05,F(2,58)=1.25，p＞0.05。这说明三种实验条件下实验材料对行为关系描述没有显著差异。
2.3 设计与程序 本实验是3×4被试间设计。自变量是相似性类型和年级，相似性类型变量有三个水平：关系相似、客体相似与关系相似结合和客体相似与关系相似分离。年级变量有四个水平：小学二、三、四年级和大学生。因变量是被试以关系相似进行正确匹配的成绩。
每组儿童和大学生被试单独完成一个实验条件的任务。整个实验需要15分钟左右。实验主试为不了解本实验假设的研究生。每个实验条件的材料在一个册子中呈现，每个册子包含12对图片，每对图片以上下方式同时呈现在一页纸上，各个不同条件组的每个被试分别得到不同的小册子。实验开始前，先要求被试把首页的个人基本信息填好，然后让他们阅读首页指导语，指导语具体说明被试要完成的是单目标匹配任务，即要求被试在每对图片中的第二幅类比目标图片中选择一个事物相当于第一幅类比源图片中箭头所指事物，并在所选的事物上画出标记。在确认被试理解实验要求后，开始正式实验，让被试在目标图片中选择。三种实验条件的指导语保持一致。整个过程中，主试对实验材料和任务不做任何解释说明。
2.4 结果与分析
首先统计每个实验条件下每个被试关系相似匹配的成绩，被试在每对图片上以关系相似进行正确匹配计1分，其他计0分，总分为12分。然后，我们剔除没有完成全部实验任务的无效被试，2年级组3名，每种条件下各1名。在SPSS11.5中对所有数据进行统计处理。不同年级被试在不同相似性类型条件下关系相似匹配的平均成绩和标准差见表2。
表2 四个年级在三种实验条件下关系相似匹配成绩的平均数和标准差
相似性类型
年级 关系相似
客体与关系客体与关系
相似结合
相似分离
二年级8.57±2.13 5.05±4.61 4.15±2.69
三年级9.19±1.36 4.13±3.41 4.19±3.92
四年级8.67±2.48 5.29±4.29
5.05±2.94
大学生9.38±1.28 9.05±2.54 8.86±2.59
方差分析结果表明，相似性类型主效应显著，F(2,240)=32.20，p＜0.001。年级主效应显著，F(2,240)=16.48，p＜0.001。相似性类型和年级的交互作用显著，F(6,240)=32.20，p＜0.01。进一步分析相似性类型方向上年级各个水平差异，结果表明，在关系相似条件下，年级间差异不显著，F(3，80)=0.92，p＞0.05。而在客体相似与关系相似结合条件下，年级间差异显著，F(3,80)=6.863，p＜0.001。进行多重比较发现，大学生关系相似匹配成绩（9.05分）显著高于二年级（5.05分），p＜0.01，三年级（4.13分），p＜0.001和四年级（5.29分），p＜0.05。二、三、四年级之间差异不显著。在客体相似与关系相似分离条件下，年级之间差异显著，F(3,80)=11.06，p＜0.001；进行多重比较发现，也只有大学生关系相似匹配的成绩（8.86分）显著高于二年级（4.15分），p＜0.001，三年级（4.19分），p＜0.001和四年级（5.05分），p＜0.01；其他年级间以关系相似匹配的成绩没有显著差异。图5是不同年级被试在不同相似性类型任务上的反应趋势。
图5 不同年级被试在不同相似性类型任务上的反应趋势
2.5 讨论
本实验结果表明客体相似性影响儿童类比匹配成绩，不管这种客体相似性是否结合在关系结构之内，儿童关系相似匹配的成绩都下降。但是，客体相似性不影响大学生关系相似匹配的成绩，大学生关系相似匹配的成绩没有因相似性类型变化而改变。这初步验证了关系转换理论关于客体相似性作用的假设，随着年龄和关系知识经验的增加，客体相似匹配减少，关系相似匹配增加。例如，从图5可见，以关系相似匹配的成绩从儿童到成人呈上升趋势，而客体相似匹配成绩下降。尽管在客体相似与关系相似结合条件下，二年级关系相似匹配成绩高于三年级，但两者之间差异不显著。
本实验中一个值得注意的结果是，在关系相似条件下，儿童和大学生匹配的成绩没有显著差异，这说明小学二年级的7岁儿童，已能够像成人一样理解类比源和类比目标之间相似的关系结构。但是，在客体相似与关系相似结合和分离的条件下，儿童受到客体相似性影响，优先进行客体相似匹配。但大学生在三种相似性类型条件下匹配成绩差异不显著。该结果与Markman和Gentnert[12-14]的研究结果不一致，他们的研究表明，大学生完成单目标匹配任务时，受到客体相似性的影响，以关系相似匹配的成绩显著下降。
我们比较Markman等的实验与本实验，发现在Markman的实验材料是8对描述客体之间两重因果关系的图片，而本实验使用12对描述三重空间行为关系的图片，我们置疑是否由于实验材料所描述的关系相似性难度的差异导致实验结果的不同。为检验这一设想，我们选择另外30名未参加本实验的大学生对两种实验材料难度在七点量表上进行等级评定。结果发现Markman等实验材料(M=4.57)和本实验材料评定成绩(M=4.68)间差异不显著。这说明两个实验结果的不同不是由实验材料难度造成的。进一步分析，则存在两种可能：其一是如关系首位理论[5,6]假设所言，人类具有一种关系比较机制，一旦理解了关系，客体相似性不起任何作用。其二是客体相似性参与类比匹配，但对儿童和成人影响阶段存在差异。
本实验中小学生在客体相似与关系相似结合和分离条件下的成绩否证了关系首位理论中关于客体相似性作用的假设。那么对照Markman等和本实验结果，我们设想客体相似性影响大学生类比匹配过程，但是，由于大学生经过系统的逻辑训练，具有结构性强的领域内知识，选择性注意水平相对较高，在客体相似性与关系相似同时存在竞争时，显著客体相似与对关系结构相似的整体感知产生认知冲突，促进大学生在类比源和类比目标之间进行比较和评估，进行结构调整，最后克服客体相似的干扰，而以关系相似匹配。实验二准备采用眼动实时追踪技术分区域来检验这一设想。
3 实验2 客体相似性对成人类比匹配过程的影响
人类对情景的知觉是积极和动力性的，每秒钟3到4次，观察者通过一系列的快速眼跳(Saccade)和注视停顿(Fixation)对情景中一个特殊区域进行优先选择性加工。大脑在处理视觉信息的同时，也通过神经反馈控制眼球运动，以便以最有效的方式和速度采集和加工图形信息[15,16]。大量实验研究[17,18]已表明，眼动的各种模式与人的各种心理加工活动有关，其中，Hollingworth[17]的研究发现，人在观看图画时，并不是盲目的注视图片，大部分注视点都集中在感兴趣区域。Rayner和Pollatsek[18]也发现人在观看图画时，能即时将眼睛移动到重要的或感兴趣的客体上，并且注视时间要长。Henderson图片再认研究[15]也表明，人对重要物体信息的识别局限于一个注视点周围相当小的区域。
尽管Henderson等人已将眼动技术应用到图片识别、再认和记忆提取等心理加工过程研究中，但是，至今还没有研究者用眼动技术研究类比的心理加工过程。“类比的眼”[19]是当前类比匹配研究中一个新的方向。本实验借鉴图片眼动的研究成果和控制模式，探讨图片类比匹配中的眼动加工模式。
3.1 目的
探讨客体相似性对成人类比匹配过程的影响，进一步探讨客体相似性发生作用的条件。
3.2 研究方法
3.2.1 被试 华南师大45名本科生参加本实验，年龄在20～22岁之间。所有被试裸眼或矫正视力均在1.0以上，色觉正常，无任何识图障碍，均为右利手，均未参加过实验一。
3.2.2 仪器 EyelinkⅡ眼动追踪系统。
3.2.3 刺激材料 32对（64幅）与实验一主题和结构相同的图片（未包含“操纵”和“供应”空间行为关系，因为这两对图片中描述行为关系的客体不能严格按照眼动图片要求标准化），其中，练习图片2对，正式实验图片30对。在图片设计上，严格控制类比源图片和类比目标图片中交叉匹配客体和空间行为关系结构中起相同作用客体的大小、方向、位置和视角，并保证所有图片中交叉匹配客体的类型在每个实验条件下出现的比例平衡。三种实验条件下类比目标图片的无关背景保持一致。根据类比源图片和类比目标图片之间是否包含相同客体以及相同客体是否结合在关系结构之内，分为关系相似、客体相似与关系相似结合和客体相似与关系相似分离三组实验材料系列，每组包括10对图片。在每个实验系列下，每对图片上下呈现在1024×768的屏幕上，每幅图片的大小为502×350，视距为65cm。
3.2.4 设计与程序
采用单因素被试间设计，自变量是类比源图片和类比目标图片之间的相似性类型，有三个水平，分别是关系相似、客体相似与关系相似结合和客体相似与关系相似分离。
实验是个别测试，每个被试约25分钟。被试坐在距离视觉材料65cm的椅子上，下颌放在一个U形托上，以保持头部固定不动。主试在进行头部校正和眼部校正后，给被试讲解指导语，指导语同时呈现在计算机屏幕上：
“下面将要进行的是一项图片匹配实验，共有12对图片，每对包含两幅图，这两幅图将以上下方式同时呈现在屏幕上，请你以正常的速度和状态看这两幅图。在第一幅图片中包含一个指示箭头，箭头指向一个事物，需要你在看完第二幅图后选择一个与之对应的事物，并且只能选择一个，在选择时，请你按一下手柄并说出你所选事物的名称。选完以后，按手柄上的任意键翻页。每一对图片出现之前，屏幕中央都会出现一个圆点，请你注视这个圆点，按手柄任意键出现下一对图片，请你以正常的速度观看图片，速度不要太快，也不要太慢，电脑将记录你眼睛运动的轨迹。在实验开始前请将左手拇指放在左手键盘反应键上，右手拇指放在右手反应键上。现在开始练习，按任意键开始。”
正式实验开始后，呈现图片的同时眼动仪开始记录，同时主试记录被试口语报告结果。
3.3 结果与分析
3.3.1 关系相似匹配口语报告成绩的差异
首先统计被试在关系相似、客体相似与关系相似结合和客体相似与关系相似分离三种实验条件下被试口语报告的匹配结果，计分方法同实验一。被试在不同条件下关系相似匹配的成绩见表3。单因素方差分析结果发现，相似性类型的主效应不显著，F(2,42)=0.47,p＞0.05；表明客体相似性不影响成人关系相似匹配的结果，与实验一结果一致。此外，我们发现眼动口语报告成绩高于实验1中大学生三种条件下纸笔实验成绩，这主要可能因为眼动实验是个别测试，被试在该实验条件下更认真，所以关系相似匹配的成绩好于集体测试的实验1，但总体趋势是一致的。
表3 不同相似性类型条件下被试基于关系反应的平均分数
实验条件
平均数和标准差
关系相似 9.67±1.11
客体相似与关系相似结合9.33±1.11
客体相似与关系相似分离9.27±1.39
3.3.2 眼动指标的差异
图片眼动实验研究[15,17]中，常用的与认知加工有关的重要眼动指标为关键客体区域注视时间、注视时间百分比、关键客体区域注视次数、注视次数百分比和平均眼球大小。通常将被试视线在注视目标超过100ms、面积不大于1°×1°视角的停留点定义为一个注视点。注视次数为关键客体区域内注视点的数量。注视次数百分比是关键客体区域内注视次数占总注视次数的百分比。注视时间是关键客体区域内停留的时间。注视时间百分比是在关键客体区域内注视时间占总注视时间的百分比。
根据本研究目的，在数据处理中，我们在类比源图片中画出交叉匹配客体区，在类比目标图片中分别画出交叉匹配客体区、关系相似匹配客体区、客体相似与关系相似结合与分离的相同客体区，共4个区域来统计眼动指标的差异。以下，这四个关键客体区分别简称为区域1（见图1）、区域2、区域3（见图2、3、4）和区域4（见图4）。
3.3.2.1 类比匹配过程中客体相似性作用的效应分析
根据眼动时程，我们选择分析类比匹配发生初始（区域1）、中间（区域2）和最后匹配阶段（区域3）眼动指标的差异，检验客体相似性在成人类比匹配过程中的作用。不同实验条件下三个关键客体区域的注视时间、注视时间百分比、注视次数、注视次数百分比分别见表4，表5和表6。
表4 第一种注视区域下三种实验条件的眼动指标差异
相似性类型 注视时间注视时间百分比 注视次数 注视次数百分比
关系相似 1990.46±664.630.18±0.048.18±2.380.19±0.03
客体与关系结合
3096.35±1331.16
0.21±0.0311.63±5.42
0.21±0.03
客体与关系分离
2458.88±609.810.16±0.038.99±2.060.17±0.03
表5 第二种注视区域下三种实验条件的眼动指标差异
相似性类型 注视时间 注视时间百分比 注视次数 注视次数百分比
关系相似1517.73±828.180.12±0.035.64±2.110.13±0.02
客体与关系结合 2421.15±1108.69
0.16±0.029.46±4.750.17±0.02
客体和关系分离 1978.03±437.580.13±0.027.50±2.040.13±0.02
首先，通过分析区域1和区域2的注视时间、注视时间百分比、注视次数和注视次数百分比的差异来检验客体相似性在成人类比匹配过程中的影响。
(1)注视时间和注视时间百分比
从表4可知，注视时间和注视时间百分比的相似性类型的主效应显著，F(2,42)=5.36，p＜0.01,F(2,42)=6.22，p＜0.001。经多重比较发现，客体相似与关系相似结合的注视时间之间差异显著，p＜0.05。客体相似与关系相似结合和客体相似与关系相似分离的注视时间百分比之间差异显著，p＜0.01，其他的均不显著。从表5可知，注视时间和注视时间百分比的相似性类型主效应显著，F(2,42)=4.36，p＜0.01,F(2,42)=12.12,p＜0.001。经多重比较发现关系相似和客体相似与关系相似结合的注视时间差异显著，p＜0.05。关系相似和客体相似与关系相似分离的注视时间百分比均与客体相似与关系相似结合注视时间百分比差异显著，p＜0.001。这表明关系相似条件对类比源中交叉匹配客体的注视时间显著的低于客体相似与关系相似结合条件。在关系相似条件下对类比源的交叉匹配客体的注视时间百分比显著的低于客体相似与关系相似结合条件，同时，在客体相似与关系相似结合条件下注视时间百分比显著高于客体相似与关系相似分离条件。
(2)注视次数和注视次数百分比
从表4可知，注视次数和注视次数百分比的相似性类型的主效应显著，F(2,42)=3.73,p＜0.05,F(2,42)=8.61,p＜0.01。经多重比较发现，关系相似和客体相似与关系相似结合的注视次数之间差异显著，客体相似与关系相似结合和关系相似注视次数的百分比之间边缘显著，p=0.054。客体相似与关系相似结合和客体相似与关系相似分离的注视次数百分比之间差异显著，p＜0.001。从表5可知，注视次数和注视次数百分比的相似性类型的主效应显著，F(2,42)=5.26,p＜0.01,F(2,42)=23.66，p＜0.001。经多重比较发现，关系相似和客体相似与关系相似结合的注视次数之间差异显著，p＜0.01。关系相似和客体相似与关系相似分离之间注视次数百分比均与客体相似与关系相似结合条件的注视次数百分比差异显著，p＜0.01。这表明在关系相似条件下对类比源中交叉匹配客体的注视次数显著的低于客体相似与关系相似结合条件。
区域1和区域2的分析表明在成人类比匹配的初始和中间阶段存在客体相似性的作用，影响成人类比匹配的加工过程。
其次，通过分析区域3来检验客体相似性对类比匹配发生的最后阶段是否产生影响。
从表6可知，注视时间、注视时间百分比、注视次数和注视次数百分比的方差分析结果表明，相似性类型的主效应不显著，分别为F(2,42)=0.92，p＞0.05;F(2,42)=0.73,p＞0.05;F(2,42)=0.617,p＞0.05;F(2,42)=1.22，p＞0.05，表明在成人类比匹配的最后阶段，客体相似性不发生作用，成人类比匹配的结果不受最初客体相似性的影响，与实验一结果一致。
表6 第三种注视区域下三种实验条件的四种指标
相似性类型注视时间注视时间百分比 注视次数 注视次数百分比
关系相似 2584.83±1039.480.24±0.63 7.96±2.630.20±0.04
知觉与关系结合3156.83±1407.020.23±0.09 9.31±4.640.17±0.05
知觉与关系分离2918.83±988.80 0.21±0.04 8.81±2.380.18±0.03
3.3.2.2 客体相似性在成人类比匹配过程中发生影响的条件分析
通过区域1和区域2的眼动指分析，发现有些指标中，客体相似与关系相似结合和分离之间差异显著，而有些指标则不显著。为进一步明晰客体相似性对成人类比匹配过程发生影响的条件，我们比较客体相似与关系相似分离条件下的区域4和客体相似与关系相似结合条件下区域2以及关系相似条件下的区域2的四个眼动指标的数据组合成区域4的数据，考察客体相似性影响成人类比匹配过程的限制性条件。
表7 第四种注视区域下三种实验条件的四种指标
相似性类型 注视时间
注视时间百分比注视次数注视次数百分比
关系相似
1662.44±920.95 0.13±0.04
6.11±2.460.13±0.03
知觉与关系结合 2377.37±1010.48 0.16±0.02
9.46±4.750.17±0.02
知觉与关系分离 752.91±297.74
0.05±0.02
2.67±0.890.05±0.02
(1)注视时间和注视时间百分比
从表7可知，注视时间和注视时间百分比的相似性类型的主效应显著，F(2,42)=15.24,p＜0.001,F(2,42)=55.67,p＜0.001。经多重比较发现，客体相似性与关系相似结合和客体相似与关系相似分离均与关系相似之间差异显著，都是p＜0.05。客体相似与关系相似结合和客体相似与关系相似分离之间差异显著，p＜0.001。这表明在客体相似与关系相似结合条件下注视相同客体的时间显著长于关系相似条件下对起同样作用客体的注视时间和客体相似与关系分离条件下相同客体的注视时间，而且，客体相似与关系相似分离条件下对相同客体的注视时间显著低于关系相似条件。
(2)注视次数和注视次数百分比
从表7可知，注视次数和注视次数百分比相似性类型的主效应显著，F(2,42)=17.61,p＜0.001,F(2,42)=112.09,p＜0.001。经多重比较发现，客体相似性与关系相似结合和客体相似与关系相似分离均与关系相似之间差异显著，分别为p＜0.05,p＜0.001。客体相似与关系相似结合和客体相似与关系相似分离之间差异显著，p＜0.001，表明在客体相似与关系相似结合的条件下对相同客体的注视次数显著高于关系相似条件下对起同样作用客体以及在客体相似与关系相似分离条件下相同客体注视的次数。而且，客体相似与关系相似分离条件下对相同客体的注视次数显著低于关系相似条件。
区域4的分析表明客体相似性影响成人类比匹配的初始和中间阶段的一个可能的限制性条件是客体相似性结合在类比源和类比目标之间相似的关系结构之中，与类比匹配整体关系结构无关的客体相似性在类比匹配中不起任何作用。
3.4 讨论
通过分区域分析类比匹配发生的初始、中间和最后阶段客体相似性的作用，发现在类比匹配发生的初始和中间阶段，成人显著受到客体相似性的影响而更多注意客体相似性，但结合在关系结构之内的客体相似性在匹配最后阶段没有抑制成人关系相似匹配反应，说明客体相似性在成人类比匹配的过程中，不能笼统归结为对关系相似匹配的抑制作用，而可能在类比匹配过程中，显著的客体相似最初影响成人匹配过程，促进成人进行结构调整，而最后以关系相似匹配。这一结果初步验证了我们的假设，在成人的类比匹配中存在客体相似性的作用，客体相似性对成人类比匹配的影响是发生在初始和中间阶段，而且，这种客体相似性需要结合在类比源和类比目标之间相似关系结构之中。进一步而言，该研究表明Goswami的关系首位理论[5,6]中的关于客体相似性不起任何作用是有条件的，即这种客体相似性与类比源和类比目标之间潜在的关系相似结构无关。这也说明，人类类比匹配认知加工的灵活性，能够忽略与匹配无关的客体相似，而集中于类比所依赖的客体相似与关系相似之上。
按照认知心理学信息加工[20]的观点，人的信息加工过程包括数据驱动和概念驱动加工。该实验结果说明，类比匹配过程是两种加工方式交互作用和限制的过程。一方面，客观刺激材料类比源和类比目标之间客体相似性和关系相似性信息影响着人对两个不同情境的映射和对应。另一方面，认知主体本身的知识经验的数量和稳定性也决定着哪种水平上的相似性优先进入加工过程而最后成为选择输出的结果。结合本实验，我们看到大学生具有丰富的领域内知识，尽管他们类比匹配初始和中间阶段也受到客体相似性的影响，但是，这种客体相似性促进他们进行类比源和类比目标之间的比较和评估，最后基于关系相似性匹配，而不是受到客体相似性的抑制。
4 综合讨论
理解相似性在类比中的作用是人类高级认知的重要方面，一百多年来受到认知学家和心理学家的广泛关注[21]。尽管目前，研究者们一致认为相似性决定和影响类比的发生，但是对于客体相似性在类比匹配中的作用，存在着Gentner[3,4]的关系转换理论和Goswami[5,6]的关系首位理论之争，其中，关系转换理论认为类比匹配中，客体相似性优先加工，儿童或成人最初是在客体相似性上进行匹配，而后才在关系相似性上匹配，经历一个关系转换的过程。关系首位理论认为人类具有一种关系相似比较的机制，儿童或成人一旦理解了关系，客体相似性不起任何作用，匹配过程中关系优先加工。本研究对两种理论进行了验证和补充。
实验一的结果发现，客体相似性在儿童和成人类比匹配过程中的作用不同。对于儿童而言，尽管7岁儿童在无客体相似性影响的关系相似条件下已能够像成人一样以关系相似匹配，但是，在客体相似性和关系相似性共同存在时，客体相似性抑制关系相似匹配成绩，而成人的匹配结果不受客体相似性影响。该结果说明，当在客体相似性和关系相似性存在竞争时，从儿童到成人，还是经历一个从客体相似匹配到关系相似匹配转换的过程。同时，实验二也发现客体相似性影响成人类比匹配的过程，从匹配的初始和中间阶段到匹配的最后阶段，也经历一个从注意客体相似转换到以关系相似匹配的过程。因此，该结果初步验证了Gentner的关系转换理论中客体相似性作用的假设，同时也进一步说明关系转换的发生是在客体相似和关系相似存在竞争时。而且，该结果也与Halford[22]的类比认知发展理论相一致。他认为类比发展包含关系转换，儿童是从加工一元关系（客体属性）到加工两元关系（两个要素之间的关系）再到三元关系（三个要素之间的关系）和最后到四元关系（四个要素之间的关系）。但是，实验一结果也发现客体相似性并不抑制成人以关系相似匹配的结果，客体相似性在成人类比匹配中不起任何作用，这与Goswami的关系首位理论的假设一致，因此，实验一的结果并不能完全否证关系首位理论。实验二通过分区域检验客体相似性在成人类比匹配发生过程中的作用发现，结合在类比源和类比目标之间的客体相似性影响成人类比匹配的初始和中间阶段，但类比匹配的最后匹配阶段不受影响。因此，我们认为成人类比匹配可能包含一个结构调整的过程，由于成人经过系统的逻辑训练，具有相对稳定的关系领域内知识，在类比匹配时倾向于进行整体关系结构加工，而显著的客体相似性与主体认知结构产生冲突，促进认知主体对类比源和类比目标之间的相似性进行反复比较和评估，强化关系结构，最后以关系相似匹配。
本实验结果可能支持这样一种优先—限制调整的观点，即当类比源和类比目标之间的客体相似性和关系相似性存在竞争时，儿童优先加工客体相似性，关系相似性匹配受到抑制。而成人优先加工整体关系结构，但是在类比匹配发生的初始和中间阶段，结合在关系结构之内的显著客体相似性与主体对结构关系整体的感知产生认知冲突，促进成人在类比源和类比目标之间进行自主的结构调整，结构调整强化了关系，使成人克服显著客体相似性干扰而以关系相似性匹配。该观点强调类比匹配过程是客观刺激的相似性信息和主体知识经验相互影响的交互式加工过程，显著的客体相似性促进具有丰富知识经验的认知主体进行结构调整，对关系表征进行深层加工，抽取类比图式，在下一步类比中应用。这一观点还有待于在进一步的儿童类比匹配眼动加工实验中验证。
优先—限制调整的观点与认知心理学中复合图形视觉信息加工的拓扑性质知觉理论[23,24]较为一致，拓扑性质知觉理论[23]认为，对复合图形的加工不是首先从大图或小图的性质开始，而是首先从连通性等拓扑性质开始，然后才加工图形的局部几何性质。本实验中的类比图片是由不同的局部组合的整体，就成人而言，由于其选择性注意水平较高，可能最先将注意资源分配到描述图形的连通等拓扑性质上，然后，对客体相似性等局部几何性质进行加工，由于结构调整的发生，最后还是基于关系相似匹配，表现出大范围的关系优先性。就儿童而言，最先的认知加工也是从图形的连通等整体结构的拓扑性质开始的，但是，可能由于儿童选择性注意水平比较低，在加工客体相似性的局部几性质时，受到局部几何性质的干扰，而优先对局部进行加工，所以最后基于客体相似匹配。
5 结论
本研究结果表明，类比心理表征是一个客体知觉表征和关系结构表征共同存在的过程，客体相似性影响类比匹配，儿童受到客体相似性的影响而基于关系相似匹配受到抑制。而成人类比匹配的初始和中间阶段受到关系结构之内的客体相似性影响，可能进行结构调整，而最后基于关系相似匹配。简言之，客体相似性的影响机制符合优先—限制调整类比加工观点。
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