認知心理學關于時間認知的研究

1、認知心理學關于時間認知的研究* 國家自然科學基金資助項目（批準號：30270467）。作者簡介：阮昆良（1979），男，云南陸良人，西南師范大學心理學系研究生，主要從事時間心理研究。聯(lián)系電話E-mail：ruankunliang。阮昆良（西南師范大學心理學系， 重慶，400715）摘 要：時間是多個學科共同研究的課題，心理學對時間的研究已進入了時間心理學階段，時間認知是時間心理學的重要組成部分。在以往的大多數(shù)研究中，將時間認知的時距、時序和時點三屬性分開進行深入研究。關于時距認知主要有存儲容量模型、加工時間模型和變化分割模型等認知模型；關于時序的認知主要有強度理論、

2、傳送帶理論、背景重迭理論等三類九個理論；關于時點認知的研究目前尚未形成專門的系統(tǒng)理論，但研究中的操作任務和實驗維度均與另外兩個時間屬性有所不同，時點認知中還存在著偏差模式。時間認知的分段綜合模型是唯一將時距、時序和時點信息綜合起來研究的一個模型，也是目前時間認知研究的主要方向。近年來時間認知的腦機制的研究逐步展開，但還有待進一步的發(fā)展。關鍵詞：時間認知時距時序時點分段綜合時間和空間一樣，是物質(zhì)存在的基本形式。人類的任何行為都在時間的控制之下，是人類對世界的觀念中最為重要的維度之一（楊姍，方格，1998）。時間現(xiàn)在已經(jīng)成為許多學科如哲學、經(jīng)濟學、社會學、美學、醫(yī)學、生物學、歷史學、物理學、心理學

3、等的研究對象。各學科從不同的角度對時間進行研究，取得了可喜成績。心理學對時間的研究也有多年了，反應時測量已成為一種標準的實驗技術。在認知心理學中，時間不僅是一種因變量，而且是一種自變量。在人類的信息加工系統(tǒng)中，時間不是一種輸入輸出同一的、不變參數(shù)，而是需要被進行加工的重要信息（黃希庭，1993）。心理學對時間的研究已經(jīng)進入時間心理學階段（李伯約，2002）。時間認知是時間心理學研究的一個重要組成部分。時間認知是指個體對事件的時間的長短、先后、快慢等變化的認知。人類對時間的認知包括對時距（temporal duration）、時序(temporal succession)和時點(temporal

4、 locus)的認知。其中時距指兩個相繼事件之間的間隔時間；時序指人們將兩個或兩個以上的事件知覺為不同的并且按順序組織起來。本文擬就認知心理學在時距、時序及時點等時間屬性上的研究做一回顧。認知心理學對時距的研究日常生活中，我們可以利用自身的節(jié)律，外界環(huán)境的周期性變化以及計時工具等估計時距，使我們的生活規(guī)律化。但是在我們?nèi)狈ぞ邥r，也可以對一段時間做出估計。當然我們估計的心理時間與物理時間是不同的。心理時間可能長于物理時間，也可能短于物理時間。我們是怎樣估計時距的，就這個問題，認知心理學家提出了三個主要的模型，即存儲容量模型、加工時間模型和變化分割模型。存儲容量模型（storage size m

5、odel）認為人對持續(xù)時間的估計取決于他記憶中存儲事件的數(shù)量。同樣長的物理時距，個體所所儲存的信息越多，對時距的估計就越長；反之，就覺得時距越短。Ornstein（1969）還認為“存儲容量依存于兩個因素：）在這一時距內(nèi)覺察到的信息量或事件發(fā)生的數(shù)目；以及）信息被堆放和存儲的方式?！奔庸r間模型（Processing time model）假設人類大腦的信息加工系統(tǒng)中存在兩個不同的加工器，即認知計時器和刺激加工器。認知計時器專門負責加工和編碼時間信息，刺激加工器專門負責對刺激信息進行加工和編碼。注意在它們之間進行分配。對時距的估計由認知計時器和刺激加工器的輸出來決定的。認知計時器得到的注意資源

6、越多，時距估計就越長；反之越短。有限的注意資源對刺激加工器和認知計時器的投入成反比關系，隨著刺激數(shù)的增加，注意對計時器的分配就越少，從而導致估計時距更短。該模型也稱為注意模型。變化分割模型（change/segmentation model）最初由Fraisse（1963）5提出的。該模型認為，時間知覺就是知覺變化，時間估計就是把心理上所經(jīng)歷的變化分割為可記憶的片段，然后再根據(jù)所分割出來的變化段數(shù)來估計時間的長短。該模型強調(diào)刺激的數(shù)量、事件的可記憶性、注意、態(tài)度、動機、目標，以及組織過程在估計時距中的作用。Poynter（1989）6總結(jié)為“時距判斷就是）知覺到的事件數(shù)（感官的和機體的），）事

7、件的分離性，以及）事件的可記憶性（儲存、提取、被組塊的難易度）的函數(shù)”。黃希庭（1993）從操作事件數(shù)和事件組織結(jié)構的實驗、操作刺激復雜度的實驗、操作對非時間信息加工深度的實驗等三個方面來對這三個模型的預測效度綜合進行了考察。認為存儲容量模型、加工時間模型和變化分割模型都能解釋不少的實驗結(jié)果。三個模型對理解人類時距觀念的形成都做出了自己特殊的貢獻。相比較而言，變化分割模型的預測效度較高。這是因為該模型不僅包含了前兩個模型的理論要點而且還包含了對時間信息的編碼、加工等內(nèi)容。但變化分割模型尚需發(fā)展。認知心理學對時序的研究人們生活在千變?nèi)f化的世界中，處理好各種事件的相互關系就顯得特別重要。時間心理學

8、中對時序認知的探討有助于了解并改善人類的生活。認知心理學關于時間信息加工的研究圍繞著以下三個問題進行了大量的研究，）什么（What）就是指系列刺激結(jié)構中，是什么作為時間判斷的輸入信息，以構成時間特性；）何時（When），指時間特性是在獲取時編碼的，還是在提取時編碼的；）如何（How），指時間信息是作為一般信息的副產(chǎn)品自動加工的，還是其本身就需要特別的認知努力來加工（王振勇，黃希庭，1996）。7圍繞著這三個問題，心理學家提出了很多關于時序認知的理論和假設。就事件的新近性而言。有強度理論（strength theories）、傳送帶理論（conveyer belt theories）和背景重迭理

9、論（contextual overlap theories）等。強度理論認為，人們對事件新近性的判斷是基于事件發(fā)生時所建立的記憶痕跡的強度，這種事件記憶的痕跡強度會隨時間的流逝變得越來越弱小，尤其是在這些記憶間歇中包含了與原先情節(jié)中在某些方面相似的事件或活動。傳送帶理論認為事件的表征是按其出現(xiàn)的順序組織在記憶儲存中的，判斷一個目標事件的時間就是測估其在記憶儲存中距現(xiàn)在的距離。這就象傳送帶一樣。背景重迭理論假設，當刺激發(fā)生時，背景的組成部分會與之聯(lián)系起來，而且背景成分會隨著時間的流逝而發(fā)生變化，這樣回憶的時間與描述的時間之間大量的背景重迭就決定了特別項目回憶的可能性。就事件在過去時間中的明確位置

10、而言，有時間標記理論（time-tagging theories）、編碼動搖理論（encoding perturbation theories）、層次組織理論（hierarchical organization theories）和重構理論（reconstructive theories）等。時間標記理論認為，時間信息是在對事件編碼時就附上的，就像標上了某種“記號”。就象是圖書館的新書一樣，進館時要給其貼上一日期標簽。后來是通過檢索這些時間標記，以確定事件在過去時間中的位置。編碼動搖理論假設，在覺察一個事件或項目時，被編碼的信息還包括該事件與別的參照點之間的聯(lián)系或時間間隔。如在實驗條件下，被試

11、最常用的參照點就是一次實驗的開端和結(jié)束。隨著時間的流逝，這些間隔編碼會在線形時間中前后擺動。層次組織理論指對事件的時間屬性的表征與對語義網(wǎng)絡中其他類型的信息的表征一樣，采用了一種有組織的等級系統(tǒng)形式，一個項目在時間中的位置為不同層次的控制單元聯(lián)結(jié)，從低到高依次是項目、組塊、實驗和時段。明顯可以看出，該理論假設是受到語義網(wǎng)絡記憶模型的影響，時間記憶理論轉(zhuǎn)向?qū)M織因素的關注。重構理論用于解釋實驗室研究以及與自身經(jīng)歷有關的時間記憶。在實驗室條件下，伴隨特定項目，被試儲存了關于環(huán)境和他們狀態(tài)的信息，在要求其判斷項目呈現(xiàn)時間時，他們就會回憶這些背景信息。在對個人事件或新聞性事件的記憶中，被試是利用有關社

12、會、自然和個人的時間模式及少數(shù)被記住精確日期的突出事件來進行重構的。重構模型的實質(zhì)就是依據(jù)記住的精確日期并結(jié)合各種時間知識來推斷一個項目或事件出現(xiàn)的時間。就事件在過去序列中的相對位置而言，有聯(lián)結(jié)鏈理論（associative chain theories）、順序編碼理論（order code theories）等。聯(lián)結(jié)鏈理論認為事件與時間上直接相繼的事件聯(lián)結(jié)在一起，從而提供了時間記憶的參考信息。順序編碼理論認為時間信息是附加在儲存項目的順序之上的，特別是當一個新的項目引起一舊項目的恢復，它們兩個的順序就會被自動儲存。通過這種方式，很多語義相關的成對的事件之間的前后關系，將被儲存在記憶中，時間上

13、相鄰的兩個事件也不必連接在一起。上述三類九種理論都是針對時序的三個特性的，即順序（order）、位置（position）和間隔（lag）。這些理論均得到一些實驗的支持，也有一些相互矛盾的地方，如有的支持時序信息自動加工（如強度理論），而有的則支持時序信息控制加工的觀點（如層次組織理論）。王振勇和黃希庭（1996）在時序信息的研究范型和時序信息的加工等綜述的基礎上認為，時序信息加工是一個分層次、分等級的加工，時序信息包含的三個特性存在于不同的加工層次上，因此對信息編碼所要求的加工方式也就不一樣，加工的特點也就不盡相同，即使是同一特性，由于其信息呈現(xiàn)方式不同，也同樣有層次之分。認知心理學對時點的研

14、究時點認知是時間認知的組成部分。對時點認知的研究可以擴展時間認知的理論研究，豐富時間心理學的內(nèi)容，有重大的理論意義；也可以幫助我們了解個體的健康狀況，目擊者證詞可靠性的確定等，有重要的實踐意義。目前有關時點的研究尚未形成專門的系統(tǒng)理論。時點認知的研究在操作任務和實驗維度上與其他時間認知有所不同。其中操作任務主要有確定日期（dating）和估計事件發(fā)生的頻率（estimating the frequency of event）兩類。確定日期是指要求被試用言語估計出或在時間量表上標出事件發(fā)生的日期。估計事件發(fā)生的頻率是指讓被試確定一段規(guī)定的時間內(nèi)發(fā)生的某類事件的次數(shù)。這兩類操作任務的設計均來源于實

15、際生活，難于全部在實驗室中進行。實驗維度有刺激類型、時間因素、對事件了解的多少、策略的使用、檢索時間的控制等幾方面。刺激類型常用的有公眾事件和私人事件兩類，公眾事件又可分為新聞事件和歷史事件。時間因素對于事件來說主要有兩類，一是事件發(fā)生距現(xiàn)在時間的遠近，二是事件在記憶中存在的時間。這兩個時間對私人時間沒有什么區(qū)別，但對公眾事件有所不同。對事件了解的多少，指關于事件知識量的大小影響著事件的定期，一般了解多的事件更易于正確定期。策略的使用，指在記憶模糊不清時，被試就會使用各種不同的重構策略。檢索時間的控制，指檢索時間長會導致回憶精確度的提高。時點判斷存在著偏差模式（the pattern of b

16、ias）。偏差模式指人們在回憶過去事件時出現(xiàn)不精確情況，而且在定期事件時產(chǎn)生特別的偏差，即人們傾向于對相對遠的事件確定時點要近得多，而對相對近的事件確定時點要遠的多。對時點偏差模式的解釋主要有非線形表征理論（nonlinear representation）和線形表征理論（linear representation）。非線形表征理論認為偏差模式來源于實際記憶的壓縮。也就是說，記憶的時間是實際時間的一個指數(shù)小于的函數(shù)。線形表征理論認為一系列的策略效應是偏差產(chǎn)生的主要原因。邊界效應（boundary effects）是指當估計的日期被覺知受到限制時，被試就了解到一個事件就不可能發(fā)生在遠的邊界和近的

17、邊界之外；插入（intrusion）現(xiàn)象是指當被試回憶近期一段時間內(nèi)發(fā)生的同類事件并定期他們時，不屬于這段時間的事件被插入到這段時間的可能性就增加了；原型值（prototypic values）或圍繞（rounding），Huttenlocher et al.（1990）8發(fā)現(xiàn)被試傾向于將一段時間的估計圍繞一個原型值（如將天看成天）。同時還指出關于圍繞的兩個相互聯(lián)系的特征是這種偏差的來源，一是隨時間增長，原型值變的越來越少；一是被試傾向于選擇最近的原型值；趨中偏差（centring bias）指不確定的反應傾向于產(chǎn)生一個在刺激范圍中間的估計，這就會產(chǎn)生遠期低估，近期高估的傾向。王亞琴和黃希庭（

18、1998）在綜述時點記憶的研究范型和偏差模式的基礎上指出，日記法是一個重要的研究方法，但材料選擇的有偏性以及條件控制的困難，都可能降低研究結(jié)果的內(nèi)部效度和外部效度。對于偏差產(chǎn)生的原因沒有找到根本性的解釋，其產(chǎn)生過程的理論也遠沒達到統(tǒng)一。關于元認知和被試問題解決的口頭報告應納入研究范圍中來。時間認知的分段綜合模型人類對時間的認知，其時距的幅度懸殊很大：從毫秒、秒、分、小時、日、月、直至數(shù)十年（黃希庭，2001）10。然而以往的研究大都是就短時距的認知而開展研究的。另外將時距、時序和時點區(qū)分開來進行研究，有利于深入探討每一屬性在時間信息加工時所具有的特點及規(guī)律，但是必然會忽略時間經(jīng)歷過程的完整性。

19、如何對時間進行綜合研究，我國心理學家做了大量的工作，并取得了豐富的成果。黃希庭等用模糊統(tǒng)計實驗法對未來時間和過去時間的心理結(jié)構進行了研究（黃希庭，199411；黃希庭，孫承惠，胡維芳，199812），發(fā)現(xiàn)過去時間和未來時間在心理結(jié)構上是對稱的，分為三個心理段，即以秒和分為計時單位的“較近的過去”和“較近的未來”，以小時、日和月為計時單位的“近的過去”和“近的未來”，和以年為計時單位的“遠的過去”和“遠的未來”。黃希庭和徐光國（199713，199914）的研究表明，被試對時距的估計，受到目標時距內(nèi)的段數(shù)，段的持續(xù)時間，以及被試對時距的估計方法、不同的分段策略、分段的層次等多種因素的影響。在多年

20、的大量研究基礎上，黃希庭等（黃希庭， 2001）10提出了一個建立時間認知的分段綜合模型（range-synthetic model）的基本思想，即既要考慮人類對時間的認知具有分段性，對不同持續(xù)時間有不同的表征，同時還必須考慮到無論對哪一種時距的認知均受多種因素影響，例如事件的數(shù)量和結(jié)構、通道特點、時序和時點的性質(zhì)、注意資源、編碼方式、分段和提取策略、實驗指標，以及個體的時間信念、情緒、疾病等，這樣才可以全面理解人類對時間的認知。該模型認為，個體對時間的認知取決于多種因素，主要有時間的長短、間隔、順序、刺激出現(xiàn)的時點以及個體的認知因素和人格特征等。對于不同長度的時間，個體的認知策略也不同。通常

21、個體對時間的認知總是將時序、時距和時點以及影響時間認知的諸因素綜合起來加以考慮來認知時間的。分段綜合模型是目前唯一把時序、時距和時點的信息綜合起來加以研究的理論。時間認知的腦機制的研究來自神經(jīng)心理學、神經(jīng)病理學和腦成象的證據(jù)表明，大腦皮質(zhì)的不同區(qū)域及其皮下結(jié)構可能涉及不同的時間信息加工機制（Block,199615;Meck,199616）。小腦可能與內(nèi)部時鐘有關，前額葉可能調(diào)節(jié)時間認知中的注意過程。正電子發(fā)射斷層成像（positron emission tomography,PET）和功能核磁共振成像（functional magnetic resonance imaging,fMRI）腦成

22、像研究結(jié)果顯示，基地神經(jīng)節(jié)、小腦和前額葉在所有的計時作業(yè)中都被激活。事件相關電位（event-related potential,ERP）的研究結(jié)果還證實，時間信息加工和非時間信息加工存在時間歷程上的差異，并且時間信息加工還存在著顯著半球優(yōu)勢效應。因此基地神經(jīng)節(jié)、小腦和前額葉可能是時間認知的主要腦機制，但由于各個方面的限制，大腦皮層的廣泛區(qū)域都有可能參與時間信息的加工。17展望黃希庭（1995）18曾經(jīng)指出，對于當前時間記憶機制的主要研究方向應是分段綜合的探討。但是人類對時間的認知從從毫秒、秒、分、小時、日、月、直至數(shù)十年，對歷史事件的時間記憶則更長，這么大的時距范圍究竟是如何分段的，現(xiàn)在仍不

23、清楚。另外時間認知受多種因素的影響，但究竟主要受哪些因素的影響，如何影響。實際中多種因素之間可能還會存在交互作用。時間認知的腦機制的研究目前剛起步，我們并沒有多大的進展。不同的時間段認知的腦機制可能存在差異。時間認知的腦機制的研究也是今后研究的重要方面。參考文獻1 楊姍，方格兒童時距認知的研究簡介及發(fā)展趨向心理學動態(tài)，1998,6(1):20-252 黃希庭時距信息加工的認知研究西南師范大學學報（自然科學版），1993，18（2）:207-216。3 李伯約從時間知覺到時間心理學的研究西南師范大學學報（人文社會科學版），2002,26(6):118-1224 OrnsteinR E.On th

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