王 红 王福生 浙江传媒学院 310018
摘要 本研究以中文数字和阿拉伯数字为材料，通过数字数量大小比较与数字物理大小比较，考察了数字比较过程中的大小一致性效应。结果表明：（1）阿拉伯数字、中文数字在数量比较和物理比较两种任务中均出现了大小一致性效应，且都含助长成份和干涉成份。（2）数字距离效应与大小一致性效应存在交互作用，随着数字距离的增大，N-SCE减少，P-SCE有增加的趋势。
关键词 数字加工 大小一致性效应 助长成份 干涉成份
1．前言
数字比较（numerical comparison）是指个体加工数字剌激，形成相应的数字心理表征，并运用其进行比较的过程。在数字比较过程中产生了一个重要的效应——大小一致性效应SCE（size congruity effect，Paivio,1975），它类似于stroop效应。 一个数字刺激有数量大小和物理大小两个维度，当只需加工一个相关维度，而忽略另一个无关维度时，被试往往会自动地加工无关维度。例如：在数字物理大小比较时，被试需要考虑相关的物理维度，而忽略无关的数量维度，但数量往往会被自动激活而影响对物理维度的判断，导致在一致性条件下，即一个数字在两个维度上都大（2 4）时，物理大小判断所需的反应时显著少于在不一致条件下反应时（2 4，数量维度小物理维度大），这种现象称为SCE。在数量大小比较中出现的SCE简你为N-SCE（(Numerical-SCE)，在物理大小比较出现的SCE简称为P-SCE（(Physical-SCE)。
Tzelgov和Ganor-Stern(2004)曾提出：心理表征在被自动加工即该加工过程不属于任务执行的一部分时，可得到最好的探察效果。大小一致性效应正是考察数字自动加工的一种有效范式。近几年来，大小一致性效应得到了广泛的研究，特别是在语言数字比较上，用来探查数字的心理表征。Besner 和Coltheart(1979)对阿拉伯数字和英文数字的大小一致性效应进行了考察，发现了阿拉伯数字的N-SCE，但没有发现语言数字的N-SCE，并以这个结果认为阿拉伯数字和语言数字的心理表征是有差异的；Foltz，Poltrock和Potts等(1984)发现语言数字和阿拉伯数字一样都产生了N-SCE，然而它们的N-SCE是分离的，即没有发现数字符号与N-SCE之间有交互作用。Ito和 Hatta（2003）以日本人为被试，采用阿拉伯数字、汉字数字和日文数字比较，三种数字符号都产生了N-SCE，没有发现数字符号与N-SCE有交互作用，阿拉伯数字和汉字数字产生了P-SCE，而日文数字没有产生。Cohen Kadosh 等（2008）采用阿拉伯数字和希伯来文数字比较，结果两种数字符号都产生了N-SCE，阿拉伯数字也产生了P-SCE，但希伯来文没有，可是改变希伯来文数字的物理大小，最终产生了P-SCE。可见阿拉伯数字大小一致性效应是比较明确的，而对语言数字的大小一致性效应却并不明确。
中文数字不属于语音符号系统（如英文，希伯来文），而属于象形文字符号系统，但又有着语言数字符号系统的其他一切特征，如语音表征等。虽然Ito和 Hatta（2003）以日本人为被试对汉字数字的大小一致性效应进行了研究，但其数字距离的划分（大和小）和一致性效应的分析都比较粗略。本文以讲汉语的中国大学生为被试，拟采用阿拉伯数字和中文数字比较，并对数字距离和大小一致性效应进行细化，来进一步探查中文数字的大小一致性效应，以期加深对语言数字加工机制的了解。
2．实验方法
被试16名视力正常或矫正视力正常的在校本科大学生（9名男生，6名女生，平均年龄19.69，SD=1.14）。
实验材料和仪器
实验材料：数字距离为1、2、5的阿拉伯数字对和中文数字对（如1-2，一-二）；数字物理大小为：阿拉伯数字小的用17号宋体加粗，大的用23号宋体加粗；中文数字小的用13号宋体加粗，大的用19号宋体加粗。每对数字分三种条件呈现：一致（如1-2）；中性（如1-2）；不一致（如1-2）。每种条件的数字对两个数字左右各呈现一次，相同数字对呈现两次。因此，阿拉伯数字对和中文数字对在各种条件下均出现144对。实验程序用C++编制，计算机为联想扬天M4600C，屏幕为19寸液晶显示器，刷新频率为60HZ ，分辨率为600×800。
实验设计和程序
实验采用2×2×3×3完全组内设计。4个自变量分别是：（1）数字符号（阿拉伯数字、中文数字）；（2）相关维度（数量大小，物理大小）；（3）数字距离（距离1，2和5）；（4）大小一致性（一致，中性，不一致），应变量为反应时。
首先在屏幕正中呈现一个视角为10 的五角星注视点300ms；然后空屏500ms；在屏幕中间呈现一对随机的数字，两个数字与屏幕正中水平相距各5cm，数字对一直呈现，直止被试作出反应。在被试反应后空屏1500ms，然后进入下一轮试验。被试的任务是：在数字数量大小比较实验里，数字对中哪边的数字数量大就又准又快地按哪边的键；在数字物理大小比较实验里，数字对中哪边的数字物理大就按哪边的键，左边用左手中指按键盘上的“D”，右边用右手中指按“K”。共有阿拉伯数字数量大小比较、物理大小比较和中文数字数量大小比较、物理大小比较四部分，实验秩序采用4×4拉丁方设计，完成整个实验约需35分钟。在每种条件的实验开始前，用36对数字进行训练。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.结果
3．1反应错误率和反应时
首先剔除反应错误的及反应时低于200ms或高于2000ms的数据，删除数据占全部数据的7.8% ，不一致条件下的错误次数占总的错误次数的76.5%。对正确反应的反应时进行2×2×3×3重复测量方差分析。符号主效应显著F（1，15 ）=39.44，P<0.001，分析表明加工阿拉伯数字的绩效优于对中文数字的加工。数字距离主效应显著F（2，30）=23.44，P<0.001，随着数字间距离的增大反应时减少；大小一致性效应显著F（2，30）=140.01，P<0.001，不一致的反应时显著大于一致时；数字符号×相关维度×数字距离×一致性交互作用显著，
2 数字数量比较
在数字数量大小比较时，阿拉伯数字距离主效应显著F（2，30）=40.42，P<0.001，多重比较表明，距离1、2和5两两之间反应时差异都显著（分别为592ms、567ms、534ms)；中文数字距离主效应也显著，F（2，30）=28.49，P<0.001，分析比较表明，除距离1和2之间差异不显著外，其余显著（分别为622ms、609ms、558ms)。阿拉伯数字的N-SCE主效应显著，F(2，30)=69.77，P<0.001，并且在一致条件下反应时显著快于中性条件下反应时，助长成份为45ms；在不一致条件下的反应时显著慢于中性条件下反应时，干涉成份为49ms；中文数字的N-SCE主效应也显著，F（2，30）=52.16，P<0.001，在一致条件下反应时显著快于中性条件下反应时，助长成份为32ms，在不一致条件下的反应时显著慢于中性条件下反应时，干涉成份为49ms。数字距离与大小一致性交互作用显著，F=（4，60）= 4.58，P<0.01。进一步进行简单效应分析，阿拉伯数字距离1、2和5的N-SCE都显著（110ms、102ms和71ms)；中文数字距离1和2的N-SCE显著，5不显著（分别为102ms、92ms和50ms) 。数据表明无论是阿拉伯数字还是中文数字，随着数字距离的增大，N-SCE减少。
3 数字物理比较
在数字物理大小比较时，阿拉伯数字的距离主效应显著，F(2，30)=10.55，P<0.001。多重比较显示，距离1和2的反应时差异显著，距离2和5也差异显著（分别为556ms、540ms、568ms）；中文数字距离主效应也显著，F（2，30）=3.354，P<0.05。多重比较表明，距离1、2和5的反应时差异显著（分别为600ms、600ms、617ms）。阿拉伯数字的P-SCE主效应显著，F(2，30)=41.40，P<0.001，并且助长成份为18ms，干涉成份为50ms；中文数字的P-SCE主效应也显著，F(2，30)=33.09，P<0.001，其中助长成份为32ms，干涉成份为51ms。数字距离与一致性交互作用显著，F（4,60）=11.66，P<0.001，简单效应分析，阿拉伯数字距离1、2和5的P-SCE都显著（分别为46ms、39ms、120ms）；中文数字距离1的P-SCE不显著，2和5的P-SCE都显著（分别为30ms、 100ms、118ms）。数据表明无论是阿拉伯数字还是中文数字，随着数字距离的增加，P-SCE有增加的趋势。
4.讨论
类似以前的研究（Schwarz等2000），在数字比较时，阿拉伯数字比中文数字产生更快的反应时。本实验中，阿拉伯数字和中文数字都产生了N-SCE和P-SCE，并且都包含助长成份和干涉成份。这说明，阿拉伯数字和中文数字在数量大小比较时都受到了数字物理大小的影响，同样在物理大小比较时，被试自动激活了数字的数量，虽然它与任务无关。Cohen Kadosh(2008)的研究发现，在阿拉伯数字和希伯来数字的数量大小比较中，产生了N-SCE，在物理大小比较中阿拉伯数字产生了P-SCE，而希伯来数字没有产生P-SCE。这两个结果的差异可能主要来自作为语言数字的中文数字与希伯来数字的差异，中文数字属象形文字，而希伯来数字属于语音文字。
数字距离对大小一致性效应的影响
在数量大小比较时，阿拉伯数字的三个数字距离之间两两差异显著，产生了典型的数字距离效应；而中文数字并不如此，距离1和2之间差异不显著，产生了较弱的数字距离效应。这种差异可以推测在数量比任务中，阿拉伯和中文数字在语义表征水平上是有差异的，阿拉伯数字有良好的语义编码（模拟数量），而中文数字的语义编码可能是粗糙的（大小分类）。在物理大小比较时，中文数字距离出现了反转的距离效应，这个结果与Ito和 Hatta（2003）的结果是一致的。
无论是阿拉伯数字还是中文数字，随着数字距离的增大，N-SCE减少。 Schwaiz等认为，这是由于数字加工中对相关维度与无关维度加工的相对速度导致的。当数字距离较小时，数字数量被加工得较慢，无关的物理信息将有更多的时间产生影响。因此，随着数字距离的减少，N-SCE效应增加。在数字物理大小比较时，随着数字距离增加，P-SCE却有增加的趋势，这个也可以用加工的相对速度来解释，
4.2 数字维度对大小一致性效应的影响
Schwarz和Ischebeck（2003）提出了联合模型（Coalescence Model），该模型认为相关、无关维度的自动加工水平、数字距离效应等因素都会影响大小一致性效应。当某一维度为无关维度时，其自动化加工程度越高将导致越大的SCE，当为相关维度时，将导致较小的SCE效应。正如本实验中的阿拉伯数字的数量大小比较，物理大小作为无关维度，由于其自动加工水平高，对数量大小比较产生了较大的影响（94ms）,而在物理大小比较时，产生了较小的SCE（78ms）。但中文数字并没有出现这种现象，N-SCE为81ms，P-SCE为83ms，主要原因可能是阿拉伯数字和中文数字加工时间有差异。
5.结论
（1）阿拉伯数字、中文数字在数量比较和物理比较两种任务中均出现了大小一致性效应，且都含助长成份和干涉成份。
（2）数字距离效应与大小一致性效应存在交互作用。随着数字距离的增大，N-SCE减少，P-SCE有增加的趋势。
参考文献
【1】Paivio,A..Perceptual comparisons through the mind’s eye.Memory & Cognition，1975，3(6)：635-647.
【2】Tzelgov,J. ,& Ganor-Stern,D.. Automaticity in processing ordinal cogntion . New York:Psychology Press,2004,(55-67).
【3】Besner,D.,& Coltheart,M..Ideographic and alphabetic processing in skilled reading of English. Neuropsychologia,1979,17(5): 467-472.
论文作者:王, 红,, 王福生
论文发表刊物:《中国科技教育·理论版》2013年第11期供稿
论文发表时间:2014-1-9
标签：数字论文; 阿拉伯数字论文; 大小论文; 效应论文; 中文论文; 距离论文; 维度论文; 《中国科技教育·理论版》2013年第11期供稿论文;