基于学习任务和速度压力汉语假字的重复启动效应

基于学习任务和速度压力汉语假字

的重复启动效应

报告人：尹靓朱文斌肖巧云王燕王东美叶娟

摘要本实验旨在用汉语假字作为实验材料来探讨前人在以英语单词作为实验材料得到的结论——词汇决定任务的重复启动效应中存在着两个相反的过程：1、在词汇决定任务中重复启动的假字会在记忆中留下关于其身份信息的痕迹，在提取信息的时候反应时会减少；2、假字的重复出现造成的熟悉感会使其更像一个真字，从而导致反应时的增加。实验结果基本验证了这个加工过程的假设。

关键词重复启动效应词汇决定任务汉字结构任务

基于熟悉感的过程基于提取的过程

1前言

重复启动效应是指多次呈现过的刺激，再次出现时会获得更高的反应速度。目前已有大量的研究者利用不同的范式和刺激材料进行研究，并获得了重复启动效应。研究采用的任务最常见的是词汇决定任务，即判断所呈现的字符是不是字。以字为刺激材料的研究获得了一致的结果，即在测验阶段，被试对于重复出现的词有更快地反应及更高的正确率。

对于假字的重复启动效应的研究结果却不相一致。一些以词汇决定为实验任务的研究发现了假字的正启动效应。另一些研究者却报告无启动效应。还有一些研究报告了假字的负启动效应。Logan在1988年提出了一个理论模型（Logan’s instance theory）来解释假字的正启动效应。他认为启动效应的产生是由于记忆中存储的刺激与其解释信息的连接。学习阶段出现的假字，被试会在脑内生成关与它解释的信息（它是个假字）。而当假字在测验阶段再次

出现时，被试自动的会提取出这个信息，从而提高反应的速度，出现正启动效应。但是Logan 的理论并不能解释假字启动研究中无启动甚至是负启动效应现象。另一个与之相反的理论，familiarity-based theory的提出，解释了负启动现象。这个理论认为词汇决定任务的判断任务取决于被试对于所呈现刺激的熟悉程度。快的反应时的产生，可以是一个很不熟悉的假字（低于每个标准线）或是一个很熟悉的真（高于某个标准线）字。但如果一个刺激的熟悉度介于这两种水平之间，被试就需要更多的时间去辨认识别它的真实身份，因而产生负启动效应。虽然这两种理论的解释结果截然相反，但它们都认为，对刺激身份的判断是基于记忆中存储的关于该刺激与其信息（前者是刺激解释信息，后者是刺激的熟悉度）之间的连接。

基于以上研究，Zeelenberg等人综合这两种理论进行了一系列的研究，。他们认为假字的判断任务中同时存在着两个过程，基于提取的过程和基于熟悉感的过程。基于提取的加工过程，被试获得关于刺激身份的信息，会加快反应时；基于熟悉感的加工过程，被试需要花更长的时间辨别其真实身份，会减慢反应时。对假字的判断时间取决于这两个相反过程的整合。不同的实验设计会导致这两种过程的不同比例结合，因此前人的研究出现了不同的结果。

这两个过程的加工深度及所需时间不同。基于提取的加工过程是语义的，较深层，需要更长的加工时间。而基于熟悉感的加工过程是对刺激形状的编码，较低级，刺激一被接受到，就能自动进行，时间很短。Zeelenberg等人利用两个加工过程的特点，运用不同的实验任务和压力条件，将两者剥离开，考察假字的认知加工过程，验证了实验假设。

由上可见，假字加工中同时存在两个相反的过程。但是前人关于假字重复启动的研究均是采用英语单词作为刺激材料。而汉语作为表义文字，与英语在语言结构上存在很大的差异。那么假字的双加工过程假设是否也适用于汉语呢？据此，本研究采用汉语的假字作为刺激材料，探讨英语假字的双加工过程是否能跨语言出现。

2 实验一不同学习任务的汉语假字重复启动效应

2.1 目的

采用Zeelenberg等人（2004）的研究范式，探讨在不同学习任务下汉语假字的启动情况。

2.2 研究方法

2.2.1被试

华中师范大学学生44名，均以汉语为母语的。被试随机分为两组，22名被试接受词汇判断任务的实验条件，另外22名被试接受结构判断任务的实验条件。

2.2.2 实验设计

实验采用2×2×2三因素混合设计。组间变量为学习条件，包括词汇判断任务和结构

判断任务两个水平。组内变量为：1测验阶段呈现单词的学习情况，包括学习过的和没有学习过的两个水平；2测验阶段字的类型，包括真字和假字两个水平。

整个实验分为学习阶段和测验阶段。在词汇判断任务条件下：学习阶段，判断所呈现的字是真字或是假字；测验阶段，同学习阶段。在结构判断任务条件下：学习阶段，判断所呈现的字是上下结构或是左右结构；测验阶段，判断所呈现的字是真字或是假字。

因变量是测验阶段的反应时。

2.2.3 实验材料

实验材料为32个真字和32个假字。真假字均是上下左右结构各半。真字为高频字，假字是用高频的真字，由造字程序制作。

两种条件下，学习阶段都有16个真字和16个假字（真假字均为8个上下结构，8个左右结构）。这32个字随机呈现，呈现两遍。被试需学习两遍。测验阶段包括所有的实验材料64个字，随机呈现。其中32个是学习过的，32个是没有学习过的。

2.2.4 程序

每一个被试计算机前独立完成任务。实验程序由E-Prime软件编制。屏幕上一次仅呈现一个字。

学习阶段：该阶段包括32个trials，每个trial之间间隔1000ms，这32个trials重复出现2次，顺序随机。每个字呈现之前，屏幕会出现一串“*”号，持续500ms，紧接着呈现字。在词汇决定任务条件下，要求被试判断呈现的字是真字或是假字，按“f ”键表示“真字”，按“j ”键表示“假字”。在结构判断任务条件下，要求被试判断呈现的字上下结构或是左右结构，是按“f ”键表示上下结构，“j ”键表示左右结构。

实验前告诉被试将左右手的食指分别放在“f ”键和“j ”键上。如果被试反应错误，屏幕上会呈现“错误！”持续1000ms，如果被试反应正确但反应时超过2000ms，屏幕上呈现“太慢!”持续1000ms。

测验阶段：该阶段包括64个trials，其中32个是学习过的，32个是新的，其中16个字16个非字。要求被试进行词汇决定任务，即判断所呈现的字是真字或是假字。程序同词汇决定任务的学习阶段。

2.3 结果和分析

对测验阶段两种条件下被试对目标字的反应时进行统计。

首先删除正确率低于80%的被试数据。在词汇决定任务条件下，没有一名被试的正确率低于80%，在结构判断任务条件下，有4名被试的正确率低于80%。据此删除4名被试的数据。

其次删除被试反应时在2.5个标准差以上的极端数据。在词汇决定任务条件下，删除了3.19%的数据。在结构判断任务条件下，删除了2.34%的数据。

对有效数据进行统计，平均反应时如下表：

表1

学习条件真字假字

词汇决定任务

学习过的563 641

未学习过的644

启动量 3

结构判断任务

学习过的565 684

未学习过的605 676

启动量40 -8

对表1中的数据进行分析得出：

字的（真字或是假字）类型的主效应显著。F(1，43)=95.310，p<0.01。真字的反应时总体快于假字：对于假字来说，学习会使被试对该假字的熟悉感处于两阈限之间，其中上限是被试对真字的熟悉感，下限是被试对未学习过的假字的熟悉感，此过程会增加反应时；对于真字来说，其熟悉感始终在上限之上，学习会产生正启动，降低被试的反应时。

被试在不同学习条件下对假字的反应差异显著。F（1，43）=8.293，p<0.01。对于假字而言，词汇决定任务使被试对假字有语义加工，因此形成“该字是个假字”的身份信息，从而在测验阶段提取信息时加快被试的反应；结构判断任务中被试对假字仅有字形的加工，只能增加熟悉感，使假字更像真字，被试需要更长的时间去辨别它。

被试在不同学习条件下对真字的反应差异不显著。F（1，43）=0.127<1。对于真字，其熟悉感始终在上限之上，不同的学习任务不会改变它的阈限范围，但词汇决定任务对真字的加工更深，从而有更高的启动量。

另外，字的类型与学习情况之间的交互作用是显著的。图示如下：

Estimated Marginal Means of MEASURE_1

A 21E s t im a t e d M a r g i n a l M e a n s 700

680

660

640

620600580560

540

B 12

注：A 表示字的类型（1为假字，2为真字），B 表示学习情况（1为未学习过，2为学习过） 3 实验二 不同压力下的汉语假字重复启动效应

3.1 目的

采用Zeelenberg 等人（2004）的研究范式，探讨在不同压力下汉语假字的启动情况。

3.2 研究方法

3.2.1 被试

华中师范大学学生38名，均以汉语为母语的。被试随机分为两组，20名被试接受速度压力的实验条件，另外18名被试接受准确率压力的实验条件。

3.2.2 实验设计

实验采用2×2×2三因素混合设计。 组间变量为测验条件，包括速度压力条件和准确率压力条件两个水平。组内变量为：1测验阶段呈现单词的学习情况，包括学习过的和没有学习过的两个水平；2测验阶段字的类型，包括真字和假字两个水平。

整个实验分为学习阶段和测验阶段。在速度压力条件下：学习阶段，判断所呈现的字是真字或是假字；测验阶段，同学习阶段但要求被试尽快地做出反应（不低于600ms ）。在准确率压力条件下：学习阶段，判断所呈现的字是真字或是假字；测验阶段，同学习阶段但要求被试尽可能准确地做出反应。因变量是测验阶段的反应时。

3.2.3 实验材料

实验材料为32个真字和32个假字。真假字均是上下左右结构各半。真字为高频字，假字是用高频的真字，由造字程序制作。

两种条件下，学习阶段都有16个真字和16个假字（真假字均为8个上下结构，8个左右结构）。这32个字随机呈现，呈现两遍。被试需学习两遍。测验阶段包括所有的实验材料64个字，随机呈现。其中32个是学习过的，32个是没有学习过的。

3.2.4 程序

每一个被试计算机前独立完成任务。实验程序由E-Prime软件编制。屏幕上一次仅呈现一个字。

学习阶段：该阶段包括32个trials，每个trial之间间隔1000ms，这32个trials重复出现2次，顺序随机。每个字呈现之前，屏幕会出现一串“*”号，持续500ms，紧接着呈现字。在词汇决定任务条件下，要求被试判断呈现的字是真字或是假字，按“f ”键表示“真字”，按“j ”键表示“假字”。

实验前告诉被试将左右手的食指分别放在“f ”键和“j ”键上。如果被试反应错误，屏幕上会呈现“错误！”持续1000ms，如果被试反应正确但反应时超过2000ms，屏幕上呈现“太慢!”持续1000ms。

测验阶段：该阶段包括64个trials，其中32个是学习过的，32个是新的，其中16个字16个非字。要求被试进行词汇决定任务，即判断所呈现的字是真字或是假字。速度率压力条件下，被试的指导语为：“因为这个任务有难度，你可能会比第一阶段做出更多错误的反应。尽可能的减低错误，但是要保证尽快地做出反应。”被试的反应时如果超过600ms，屏幕上呈现“太慢！”持续2000ms，对被试的错误反应不进行反馈。正确率压力条件下，被试被告知要求做出尽可能正确的反应，系统对被试的反应不做任何反馈。

3.3 结果和分析

对测验阶段两种条件下被试对目标字的反应时进行统计。

首先在速度压力条件下，删除正确率低于60%的被试数据。有2名被试的正确率低于60%，据此删除。在准确率压力条件下，删除正确率低于90%的被试数据。有1名被试的正确率低于10%，据此删除。

其次删除被试反应时在2.5个标准差以上的极端数据。在速度压力条件下，删除了13.5%的数据。在准确率压力条件下，删除了16.56%的数据。

对有效数据进行统计，得出平均反应时如下表：

表2

测验条件真字假字

准确性压力

学习过的567 604

未学习过的581 604

启动量34 0

速度压力

学习过的462 504

未学习过的475 498

启动量14 -6

对表2中的数据进行分析得出：

字的（真字或是假字）类型的主效应显著。F(1，32)= 71.228，p<0.01。真字的反应时总体快于假字：对于假字来说，学习会使被试对该假字的熟悉感处于两阈限之间，其中上限是被试对真字的熟悉感，下限是被试对未学习过的假字的熟悉感，此过程会增加反应时；对于真字来说，其熟悉感始终在上限之上，学习会产生正启动，降低被试的反应时。

被试在不同测验条件下对假字的反应差异不显著。F （1，32）=0.469。对于假字而言，速度压力条件中，因为提取假字身份信息所需时间较长，被试没有足够的时间，因此只能基于熟悉感，而这种熟悉感会增加被时的反应时。准确率压力条件中，被试有足够的时间完成这两个加工过程，因此启动情况要依靠两个过程的权衡。

被试在不同测验条件下对真字的反应有差异，接近显著。F （1，32）=3.939，p=0.056。对于真字而言，要求被试尽可能准确的反应，需要增加反应时，这是一个速度准确性的权衡问题。

另外，字的类型与学习情况之间的交互作用是显著的。图示如下： Estimated Marginal Means of MEASURE_1

A

21E s t i m a t e d M a r g i n a l M e a n s 560

550

540

530520510500

B 1

2

注：A 表示字的类型（1为假字，2为真字），B 表示学习情况（1为未学习过，2为学习过） 4 总讨论

本实验基本验证了zeelenberg 关于假字加工过程的假设假设。

在词汇决定任务中，字的启动基于两个过程。基于熟悉感的过程，高熟悉度的刺激，被试会做出真字的反应；对低熟悉度的刺激，被试会做出假字的反应。另一个过程是基于提取的过程，提取该刺激的相关信息。特别是在学习阶段，被试在记忆中存储了它是真字（或是假字）的信息。这信息的提取会在被试执行任务即判断它是否为真字时发生。

基于熟悉感的过程对于重复出现的假字会减慢其反应。因为假字的熟悉感本来是很低的，学习阶段的学习会使其熟悉感提高，但是仍然远低于真字。这种介于两个熟悉度水平（上限：真字的熟悉度；下限：假字的熟悉度）的熟悉感，导致了被试需要花更长的时间去辨别。因而减慢了被试的反应。对于真字来说，重复出现使得本来的高熟悉度变得更高，加快了被试的反应。所以这个过程对于假字和真字产生的启动效应是不同的。与之相反，基于提取的

过程，不管对真字或是假字，提取其真实身份的信息都会加快被试的反应。

在结构判断任务中，被试仅对刺激的形状进行加工，这种表层的加工不会在记忆形成该刺激真实身份（假字或真字）的信息，而是增加被试对刺激的熟悉度。所以对于假字来说，该任务会减慢被试的反应，即出现负启动效应；而对真字会有正启动效应。

本实验结果与zeelenberg的结果基本一致，在词汇决定任务下真字与假字均发生了正启动，在结构判断任务中，真字产生正启动，假字产生负启动。但是假字无论在哪种任务中，都只有较小的启动量。

在速度压力任务于准确率压力任务中，被试对假字的加工同时存在基于熟悉感和基于提取的两个过程，而对被试的不同的时间要求会影响这两个过程的权衡，由于基于提取的过程对字有更深的加工同时也需要更多的时间，而基于熟悉感的过程加工较浅，所需时间也相应较短，因此在速度压力下，被试没有足够的时间完成基于提取的过程，而主要依赖于基于熟悉感的过程，从而增加了被试的反应时；在准确率压力下，被试有时间完成这两个过程，其反应时由两个过程的权衡决定：若基于熟悉感的过程占主要地位，被试的反应会受到干扰，反应时增加，产生负启动，若基于提取的过程占主要地位，被使得反应会加快，产生正启动。

本实验结果基本与预期一致，在速度压力下真字产生了正启动，假字产生了负启动，在准确率压力下，真字产生正启动。但实验结果仍有一部分与预期有所差异：在速度压力下，假字的启动量很小，在准确率压力下，假字没有出现启动现象。对于出现的这个问题，有如下几个可能的原因：1、实验一的学习阶段由于假字的学习遍数较少（学习2遍，明显少于zeelenberg的学习4遍），被试没有对假字形成很深的熟悉感。2、在实验二中有由于被试量较少，在速度压力与准确性压力下，我们的被试量只有34个，比预期的60个少了26个，而且只有zeelenberg的被试量数目的一半，这对结果必然产生了影响。3、中文字的结构与英文有一定的差异，两种语言属于不同的语系，中文属于象形文字和表义文字，每一个音节都有其独立的意义，因此被试可能在对汉字进行结构加工的时候就有一些意义上的加工，也就是说，被时可能直接对汉字进行较深的加工，而当换为呈现假字时，被试没有这种较深的加工，只能重新进行再认与现加工，所以对于假字的熟悉感也不能像英文加工一样出现那么深的熟悉感，故其在结构判断任务和速度压力条件下，由于熟悉感而造成的负启动没有像zeelenberg的实验那么明显。除此以外，我们还推测在进行中文加工的过程中，被试的加工可能存在着基于熟悉感和基于提取两个过程的交互作用，而不是像zeelenberg等人用英文实验材料证明的那样只存在两个独立的过程。

本研究存在的局限性：

前人对英语假字的加工进行研究发现存在两个相反的过程，基于提取的过程和基于熟悉

感的过程。本研究旨在探讨英文假字加工中存在的两个相反的过程是否也同样适用于汉语。实验采用Zeelenberg等人（2004）的实验范式。所得的数据趋势与假设的相同，但是显著性不高。可能的原因，首先假字的学习遍数太少，学习效应也没有特别的明显，需要通过重复的学习放大而获得较高的显著性。Zeelenberg等人（2004）的实验在学习阶段学习4遍。本研究考虑到实验的时间问题，学习阶段仅对材料进行了两遍学习。因此反应时的差异没有达到预期的显著性水平。

其次，被试量太少。Zeelenberg等人（2004）在实验中采用了112个被试，其中实验一被试44人，实验二被试68人。而在本研究中，实验一被试44人，实验二的被试仅仅34人，比预期的少了26个。在实验二中正确压力的条件下之所以出现的没有启动的现象，与被试量的数目之间存在着很大关系。

第三，实验情景的控制没有完全标准化。被试完成任务的时间不相一致，较早完成任务的被试离开时，发出噪音，会转移其他被试的注意，降低数据的有效性。

5 参考文献

Nonword Repetition Priming in Lexical Decision Reverses as a Function of Study Task and Speed Stress. (Rene Zeelenberg,Eric-Jan Wagenmakers) 2004

Frequency and Repetition Effects in Lexical Memory. (Don L. Scarborough, Charles Cortese, and Hollis S. Scarborough) 1977

Semantic Priming and the Word Repetition Effect in a Lexical Decision Task. (Gary L Dannenbring & Kevin Briand) 1982

Short-Term Implicit Memory for Words and Nonwords. (Elinor McKone) 1995

Nonword Facilitation in a Lexical Decision Task （S achiko Kinoshita, Marcus Taft, and John E. Taplin）1985