图-词干扰范式下语义效应的理论及争论

方燕红, 张积家

(1.井冈山大学 教育学院，江西 吉安 343009；2.华南师范大学 教育科学学院/心理应用研究中心，广东 广州 510631)

图-词干扰范式(picture-word interference paradigm)是Stroop范式的一种变式。在这种范式中，研究者给被试呈现图片和干扰词，干扰词镶嵌在图片上，要求被试忽视干扰词，尽量快而准地说出图片名称，以此来考察干扰词对图片命名反应时的影响，探讨语义、词形、语音效应及机制[注]方燕红、张积家：《图词干扰范式下的语义效应》，载《心理科学进展》2007年第5期。。由于图片命名包含从概念产生到词汇选择再到发声的整个言语产生过程，图-词干扰范式便成为考察言语产生过程的经典范式。使用图-词干扰范式考察言语产生的各种语义效应更是引起研究者的极大关注。目前发现的语义效应主要有两种：语义干扰效应和语义促进效应。这两种不同的语义效应引发研究者思考：语义干扰效应和语义促进效应产生的原因是什么？这两种语义效应发生在言语产生的哪一阶段？对此，研究者之间进行了热烈讨论，形成了三种不同的理论。

一、词汇选择竞争假设——语义干扰效应发生在词汇通达水平

采用图-词干扰范式的早期研究主要发现了干扰词的语义干扰效应(Semantic Interference Effect, SIE)。研究显示，图片与无意义字母串同时呈现时，图片命名时间短；图片名称(目标词)与干扰词表示的事物来自不同语义范畴、两者之间不存在语义关联时[如cat-TREE(猫-树)]，图片命名时间较长；图片名称与干扰词表示的事物来自同一语义范畴、存在语义关联时[如cat-DOG(猫-狗)]，图片命名时间最长。干扰词对图片命名的干扰作用大于无意义字母串，语义关联干扰词的干扰作用大于语义无关联干扰词。随着研究深入，研究者还发现了另一种相反的现象：语义关联干扰词不是干扰而是促进图片命名，出现语义促进效应(semantic facilitation)。例如，在范畴水平命名(说出图片表示事物的上属范畴的名称)任务中，图片与语义关联干扰词同时呈现时，目标词产生时间短，与语义无关联干扰词同时呈现时，目标词产生时间长。

Roelofs等人借用词汇通达的选择竞争假设(Lexical Selection by Competition Hypothesis)来解释图-词干扰范式下的语义效应[注]A.Roelofs. Spreading-activation theory of lemma retrieval in speaking. Cognition, 1992, 42 (1-3):107-142.。当命名一个物体的图片(如“猫”)时，欲表达的语义表征得到激活。同时，与之密切相关的概念表征(如“狗”、“呜呜叫”、“尾巴”等)也得到激活；激活向下扩散到词汇层，激活与概念表征对应的词汇表征。这样，词汇选择机制就必须在已经激活的多个词汇表征之间作出选择，激活水平最高的词汇表征将得到继续加工。为了赢得选择，各种词汇表征之间会相互竞争。因此，目标词汇节点的选择不仅依赖于自身的激活水平，还依赖于参与竞争的其他词汇节点的激活水平。参与竞争的其他词汇节点的激活水平越高，目标词汇节点的选择越困难，费时就越长。所以产生语义干扰效应是因为语义关联干扰词比语义无关联干扰词会带来更强的词汇选择竞争。因为图片的语义表征激活了语义关联干扰词的词汇节点，未激活语义无关联干扰词的词汇节点，语义关联干扰词的词汇节点就受到来自图片语义表征和它自身语义表征两方面的激活，语义无关联词的词汇节点只受到来自它自身的语义表征的单方面激活，因而关联干扰词的词汇节点的激活水平高于无关联词，从而带来更激烈的词汇竞争，致使目标词汇节点的选择难度加大，反应时间延长。词汇选择竞争假设还认为，并非所有词汇项目都参与词汇选择竞争，只有反应集(response set)中的项目才参与竞争。在基本水平命名(说出图片表示事物的名称)任务中，基本水平的干扰词属于反应集中的项目，参与竞争并带来语义干扰；在范畴水平命名任务中，基本水平的干扰词不属于反应集中的项目，不参与竞争，相反还能够启动目标词汇的语义表征，这种没有竞争的启动就是语义促进。

词汇选择竞争假设强调目标词与干扰词的词汇表征之间的选择竞争，强调语义干扰效应只发生在词汇通达任务中，不需要词汇通达的任务不会出现语义干扰效应。La Haij等人研究表明，图片再认判断时间不受目标词与干扰词的语义关联性影响，与目标图片有语义关联的干扰图片不产生语义干扰效应[注]W.La Heij ,K. W.Heikoop,S. Akerboom,I.Bloem . Picture naming in picture context: semantic interference or semantic facilitation ? Psychology Science, 2003, 45 (1):49-62.，非言语干扰刺激的名称在词汇水平不能自动激活，不会对图片命名产生干扰[注]M. F.Damian ,J.S. Bowers. Locus of semantic interference in picture-word interference task. Psychonomic Bulletin & Review, 2003, 10:111-117.。这些结果有力地支持了词汇选择竞争假设的观点：要产生语义干扰，目标词和干扰词都必须词汇化，语义干扰效应发生在词汇通达水平(lexical access level)。

近年来，研究者通过以下途径对词汇选择竞争假设提出质疑。

(1)变化干扰词与目标词之间的语义关联性，考察语义关联性对语义效应的影响。按照词汇选择竞争假设，只要是语义关联干扰词，干扰作用一定大于语义无关联干扰词。因为语义关联干扰词能从图片表征获得更高水平的激活。但Mahon等人表明，目标图片[如car(汽车)]在语义关联干扰动词[如drive(驾驶)]条件下命名时间短，在语义无关联干扰动词[如read(读)]条件下命名时间长，语义关联动词对图片命名的干扰作用小于语义无关联动词。语义干扰效应量大小呈现出词类效应：名词对物体图片命名的干扰作用大于动词；具体名词的干扰作用大于抽象名词；动词对动作目标图片命名的干扰作用大于名词[注]B. Z.Mahon,A.Costa,R. Peterson, K. A.Vargas,A. Caramazza． Lexical selection is not by competition: A reinterpretation of semantic interference and facilitation effects in the picture-word interference paradigm. Journal of Experimental Psychology, 2007, 33 (3):503-535.。Costa等人还发现，干扰词表示事物是目标词表示事物的部分时(“has-a”语义关系)，图片命名时间短，出现语义促进效应[注]A.Costa, E.Alarrio,A.Caramazza. On the categorical nature of the semantic interference effect in the picture -word interference paradigm. Psychonomic Bulletin ( Review, 2005, 12 (1):125-131.。Finkberner等人同时采用掩蔽条件和可视条件，发现语义关联干扰词在可视条件下干扰图片命名，在掩蔽条件下促进图片命名。这种由语义干扰作用向语义促进作用的转化现象是词汇选择竞争假设难以解释的[注]M.Finkbiner, Caramazza. Now you see it, now you don’t: On turing semantic interference into facilitation in a Stroop-like task. Cortex, 2006, 42:790-796.。

(2)变化干扰词的词频，考察词频对语义效应的影响。按照词汇选择竞争假设，干扰词语义干扰的大小与激活水平成正比，激活水平越高，语义干扰作用越大，反之，语义干扰作用越小。依此推论，人们的直觉反应是，高频词的干扰作用应大于低频词，因为高频词在同一时间里能够得到更高水平的激活，竞争作用更强，语义干扰作用更大。因此，检验词汇选择竞争假设的一条直接途径便是考察高频词和低频词的语义干扰作用。Miozzo等人设计7个实验来探讨此问题。他们选用与图片无语义关联的高频词和低频词作干扰词，发现了反直觉的干扰词词频效应：低频干扰词对图片命名的干扰作用大，高频干扰词对图片命名的干扰作用小[注]M．Miozzo,A.Caramazza. When more is less: a counterintuitive effect of distractor frequency in the picture - word interference paradigm. Journal of Experimental Psychology:General, 2003, 132:228-252.。

(3)变化干扰词与目标词之间的语义距离，探讨语义距离对语义效应的影响。按照词汇选择竞争假设，目标词和干扰词之间语义距离越近，干扰词从图片语义表征获得的激活水平越高，竞争力越强；反之，干扰词获得的激活水平越低，竞争力越弱。因此，检验词汇选择竞争假设的另一途径就是考察图片与干扰词之间的语义距离对语义效应的影响。Bloem等发现，干扰词与目标词语义距离远时，图片命名时间长；与目标词语义距离近时，图片命名时间短，出现语义促进效应。例如，用第二语言命名图片，以第一语言形式呈现的语义关联干扰词促进图片命名，以第一语言呈现的语义无关联干扰词却干扰图片命名[注]Bloem L, Van D, Boogaard S, La Heij W. Semantic facilitation and semantic interference in language production:futher evidence for the conceptual selection model of lexical access. Journal of Memory & Language, 2004, 51:307-323.。研究者认为，语义干扰效应不通过减少干扰词与目标词的语义距离而得到。

(4)变化图片命名条件，考察语义干扰效应出现的阶段。按照词汇选择竞争假设，语义干扰效应只发生在需要词汇通达任务中。Janssen等人通过即时命名和延时命名两种条件来探讨此问题：在即时命名时，图片和干扰词同时呈现，要求被试在图片呈现时立即命名；在延时命名时，先呈现图片1 000 ms再呈现干扰词，要求被试在干扰词呈现之后再命名图片[注]N．Janssen,W．Schirm,B. Mahon,A.Caramazza ． Semantic interference in a delayed naming task: evidence for the response exclusion hypothesis . Journal of Experimental Psychology, 2007, 34 (1):249-256.。作者认为，即时命名图片需要经历词汇通达过程，延时1 000 ms后，图片名称早已通达，进入发音的后词汇水平。在两种命名条件下均出现语义干扰效应，表明语义干扰效应不仅出现在词汇通达水平，还出现在后词汇通达水平，语义干扰效应的出现不依赖于目标词产生是否需要通达词汇。

二、概念选择模型-语义干扰效应发生在前词汇水平

Morris等人对词汇选择竞争假设做了修正，提出概念选择模型(Conceptual Selection Model, CSM)[注]Morris A L, Still M L. Semantic interference and associative facilitation from words presented in rapid serial visual presentation . Psychonomic Bulletin & Review, 2007, 14 (4):755-761.。该模型由4个部分组成：输入层、概念层、阈限和词汇层。阈限处在概念层和词汇层之间，只允许强激活由概念水平扩散到词汇水平。在图-词干扰范式中，输入结点把图片信息传送到目标概念结点，把词汇信息直接传送到干扰词的词汇结点。在概念层上，目标概念结点的激活可以扩散到语义关联干扰词的概念结点，提高其激活水平；由于目标概念节点还从任务结点获得激活，目标概念结点的激活得以跨越阈限扩散到目标词的词汇结点，同时扩散到语义关联干扰词的词汇结点，导致词汇选择的竞争加强。但词汇结点的激活很快消退而概念(语义)结点的激活却能够保持相对长时间。要保持各自相应的词汇结点的激活水平，语义关联干扰词的概念结点与目标概念结点之间需要竞争。语义无关联干扰词的概念结点由于得不到目标图片的语义表征的激活，不能形成激烈竞争，对目标概念表征的选择带来较少的干扰。

对早期的语义促进和晚期的语义干扰，概念选择模型认为：在早期，干扰词激活的词汇表征很快消退，激活的语义表征却能保持相对稳定；等到目标词呈现时，词汇水平上的干扰词表征已经消退，不会给目标词汇的选择带来竞争，语义水平上的干扰词表征却仍然保持较高的激活水平，为目标图片的语义提取带来启动作用，因而产生语义促进效应；在晚期，目标图片需要先激活概念表征再激活词汇水平上的词汇结点，干扰词则直接激活了其词汇表征，这样，就为目标词汇的选择带来了竞争，从而引起干扰。

概念选择模型强调干扰词与目标词的语义表征之间的选择竞争，并利用干扰词与目标词之间的不同语义关联类型导致不同语义效应的事实，说明语义干扰效应发生在语义水平。Lupker等人采用非言语产生任务，要求被试判断呈现图片是否是某种动物[注]S.Lupker, S. N.Katz. Input, decision, and response factors in picture-word interference. Journal of Experimental Psychology:Human Learning and Memory, 1981, 7:269-282.。结果发现，虽然目标词不需要全部词汇化，但动物名称对图片判断的干扰作用大于非动物名称，仍然出现语义干扰效应。他们认为，语义干扰效应出现在图片命名的前言语(概念)阶段。Glaser等人采用图片作为干扰刺激，发现语义关联图片在-75 ms和100 ms两种SOA上干扰目标图片命名[注]W.R.Glaser, M.O.Glaser. Context effects on Stroop-like word and picture processing. Journal of Experimental Psychology, General, 1989, 118:13-42.。由于干扰图片不需要转换成言语形式，这就进一步证明语义干扰效应以概念为基础，发生在概念水平。语义干扰效应反映了概念表征的冲突而非词汇表征的冲突。但是，Caramazza等人对概念选择模型也提出质疑。他们认为，概念选择模型与词汇选择竞争假设一样，是建立在选择竞争理论基础之上，难以解释反直觉的干扰词的词频效应。

三、反应选择假设——语义干扰效应发生在后词汇水平

反应选择假设(Response Selection Hypothesis)认为，言语产生系统存在一个单一通道输出缓冲器(single-channel output buffer)，在某个时间内只允许作出一个反应。干扰词和目标图片同时呈现后，被试不自觉地激活了心理词典中的两种概念表征：干扰词的概念表征和目标图片的概念表征，并产生了两种反应倾向。但是，相比于图片，干扰词有先通达其发音的优势，能在图片反应前先占据输出缓冲器。在图-词干扰范式下，要命名图片，就必须把与干扰词对应的处于准备发声状态的表征逐出输出缓冲器，即必须阻止干扰词的词汇结点的选择。目标反应获得选择时间的早晚与非目标反应受阻的速度有关：干扰反应受阻越早，目标反应选择就越早；反之，目标反应选择就越晚。由于目标反应选择依赖于干扰反应排除的情况，因而这种假设又称为反应排除假设(response exclusion hypothesis)。反应选择发生在语音已经充分形成阶段，即后词汇水平。因此，语义干扰效应就发生在后词汇水平。

反应选择假设认为，两类信息影响排除干扰反应的速度：(1)图片和干扰词的范畴信息。语义系统根据图片和干扰词的范畴信息来决定选择哪个概念表征继续加工。图片的范畴信息能够很快提取。在加工的早期阶段，图片刚开始呈现时，人们就足以根据少量信息确定图片中事物的范畴，但还不能确定图片表示的具体物体。图片和干扰词表示的事物来自不同语义范畴时，少量范畴信息就能够有效地区分两者的概念表征；两者来自同一语义范畴时，要区分两者的概念表征，就需要更多时间来收集更多的区别性信息。目标词和干扰词之间的范畴关系决定了目标概念获得选择所需的时间及干扰词语义表征被排除的速度。(2)反应关联性标准(response-relevant criteria)。反应关联性，即非目标反应是否符合目标反应。非目标反应符合目标反应标准，则排除非目标反应的难度就大，目标反应就需要较长时间才能够得到选择；反之，排除非目标反应的难度就小，目标反应就能够得到较早的选择。所以会出现语义干扰效应，是由于语义关联的干扰词符合反应关联标准，难以被排逐。所以会出现语义促进效应，是由于has-a关系的干扰词与命名物体任务关联极少，基本水平的干扰词与命名范畴的任务关联也极少，由反应选择带来的代价就少，甚至少于干扰词对图片命名的启动效应。语义干扰的词类效应是由于在物体图片命名中，动词不符合图片命名的反应关联标准，名词符合，所以名词对物体图片命名的干扰作用大于动词；在动作图片命名中，名词不符合动作命名的反应关联标准，动词符合，所以动词对动作图片命名的干扰作用大于名词。具体名词的具体性高于抽象名词，比抽象名词更符合命名物体的反应关联标准，因而干扰作用更大。

关于反直觉的词频效应，反应选择假设认为，词频影响非目标反应出现在缓冲器上的时间早晚。低频词的激活阈限高，需要较高的激活水平才能达到选择阈限，高频词的激活阈限低，只需要较低的激活量就可达到选择阈限。相比低频干扰词，高频干扰词能够得到更快加工，更早地获得发音准备，更早地出现在缓冲器上并更早地被排除。这样，高频干扰词对于目标图片命名的干扰就小，图片命名反应得以更早产生，出现反直觉的干扰词词频效应。反应选择假设还认为，在掩蔽条件下被试意识不到干扰词出现过，因而干扰词的词汇表征没有得到激活，也就没有获得反应准备，不会阻塞输出缓冲器。目标反应在缓冲器上畅通，反应时间就相应缩短。在可视条件下，被试意识到干扰词出现，不自觉地产生了反应准备并先占据了输出缓冲器。反应选择假设还强调被试的意识在选择目标表征中的作用。

四、 评 论

图-词干扰范式下语义效应理论虽然能够说明一些现象，却共同面临一些问题。

(1)已有理论对图-词干扰范式下语义效应的看法不够全面。它们都揭示了真理的一部分，然后将相对真理扩展为绝对真理。例如，已有理论对语义干扰效应的发生实质和阶段的观点不一致，很可能与单一的命名任务有关。因为从命名角度看，语义效应在言语产生的三个阶段(概念化、词汇选择和语音编码)均可能发生。根据言语产生理论，语义干扰效应既有可能出现在早期的语义加工水平，也有可能出现在中期的词汇选择水平，还有可能发生在晚期的语音编码阶段，即后词汇水平。例如，“猫”在语义表征水平上可能起正向的促进作用，激活“狗”的语义表征，促进“狗”的命名，但在词汇选择水平上和反应选择水平上则可能起反向的干扰作用，抑制“狗”的词汇节点的选择或者反应的选择。言语产生的三个阶段任务不同：概念化主要激活图片的语义表征，词汇化主要进行词条选择，语音编码主要对已经选择的目标词进行语音编码并启动发音动作。三个阶段加工任务不同，所以不同的干扰词会对图片命名产生不同的影响，或起抑制作用，或起促进作用。因此，一种多阶段的综合理论或许更能够全面地反映图-词干扰范式下语义效应的实质。

(2)已有理论没有全面考虑影响图-词干扰范式下语义效应的各种因素。图-词干扰范式下图片命名涉及多种因素：①客体属性，包括图片及干扰词的特点，如熟悉性、典型性、词频、具体性、词长等。图片与干扰词的语义关联性也有多种类型，如分类学关系、主题关联、整体-局部关联、物体-功能关联、基于脚本的Slot-Filler联系等；②主体属性，主要指加工者的特点，如年龄、工作记忆的容量、抑制分心的能力、知识经验的多少等；③情境属性，主要指图片和词出现的情境。现有研究主要探讨了图片和干扰词的客体属性的影响，未考察加工者的主体属性和情境对图片命名的影响；在客体属性中，只考察了图-词的分类学关系，未考虑或较少考虑其他性质的语义关联。主体的特点和情境影响人的认知加工，也必然会影响图片命名[注]J.H.Gregory,R.A. Andrew. Individual differences in working memory capacity and divided attention in dichotic listening. Psychonomic Bulletin & Review, 2007, 14 (4):699-703.。

(4)已有理论依据的实验研究主要考察了名词对图片命名的作用，对动词或形容词等其他词类的作用研究较少。在少量关于动词对图片命名影响的研究中，也存在混淆词类的现象。事实上，名词之间的语义关系不同于名词和动词之间的语义关系。按照语义表征的网络理论，名词之间的语义关系具有层次分布的特征，而名词和动词之间的语义关系显然不具有层次分布的特征，它们之间更多的是一种功能关系。名词与名词、名词与动词都可以有语义相关和语义不相关，但它们语义相关的含义却是不同的。

针对已有理论的局限，未来研究应扩展研究领域，更全面深入地探讨图-词干扰范式下语义效应的影响因素及其发生位置，对语义效应的发生机制作综合分析。汲取已有理论的长处，通过整合发展出更有普适性和解释力的的模型，丰富言语产生的理论。为达到此目标，可以从以下几方面进行。

(1)更为全面和精细地探讨客体属性对图-词干扰范式下语义效应的影响。考察主题关联、基于脚本的Slot-Filler联系、功能关联、整体与部分关联等其他类型的语义联系在语义效应中的作用。考察动词、形容词、副词、量词等其他词类对于图片命名的影响。

(2)揭示影响图-词干扰范式下语义效应的主体因素。考察年龄、智力、工作记忆容量、中央执行系统的特点、知识经验、动机、情绪等对语义效应的影响。

(3)考察情境对图-词干扰范式下语义效应的影响。不同事物可能因为某一相同目标临时地出现在同一情境里，如“婚纱”和“糖果”等因为“结婚”的目标而共同出现在“婚礼”情境中。这种根据特定情境的需要，为了解决某个具体问题而即时形成的概念联系或类别定义为ad hoc 类别，有时则根据类别的性质称为“目标驱动类别”[注]王娟、张积家：《Ad hoc类别研究: 理论与价值》载《华南师范大学学报(社会科学版)》 2009年第2期。。在ad hoc类别内部，概念成员之间平时并无显著联系，但在特殊的目标情境和文化情境下，它们就很自然地联系在一起。这种目标情境的出现可能使本无干扰的干扰词变得有干扰，也可能使本有干扰的干扰词失去干扰作用。由于目标情境贴近于生活实际，对目标情境作用的考察就更显现实意义。

(4)采用认知神经科学的研究方法(ERP和fMRI)探讨语义效应发生的阶段和位置。