词汇表征研究概述

赵翠莲

(解放军外国语学院,洛阳,471003)

1.引言

心理词汇研究是心理语言学的热门话题,也是其他认知科学(人工智能等)、二语习得、词典学等领域所感兴趣的课题,主要关心的是心理词汇在大脑中的表征或组织方式以及提取方式。心理词汇研究历时已久,但有关词汇表征的看法并不一致。基于对以往研究的分析,本文从三个方面对心理词汇研究进行评述:心理词汇模型的构建(组织和提取)、基于心理词汇模型的实证研究方法,以及影响词汇信息存储和提取的因素。本文希望通过分析找出规律与问题,为将来的研究提供借鉴。

2.心理词汇模型

心理词汇的研究方法通常为实证方法,核心问题是词汇知识的组织和提取。根据Carroll(2000)的划分,词汇知识包括语音知识、句法知识(或词类)、形态知识和词义知识。实证研究需借助心理模型,文献中常提及的模型有三类:网络模型(Network Model),用于描述心理词汇的组织方式;分布模型(Distributed Model),将单词描述为遍及诸多节点的动态模式;词汇提取模型(Lexical Access Model),用于描述从记忆中提取单词的方式。

2.1 网络模型

认知心理学中关于词汇词义表征颇有影响的理论基础是语义网络。根据Collins和Loftus(1975)的描述,语义网络由一系列节点和节点之间的连线组成,连线的强度或长度各不相同。一个概念就是一个节点,连接强度反映了节点之间在概念上的相关性:较强或较短的连接代表语义相关程度较高,而较弱或较长的连接则表示节点之间的相关性较小。在词汇语义网络中,一个节点代表一个词,节点之间的距离反映出各词之间的语义相似或相关程度。网络模型很好地描述了以各种方式相互连接的众多心理词汇。

词汇网络模型之一是层级网络模型(Hierarchical Network Model)。根据层级网络模型,网络中的一些成分位于其他成分之上或之下(Collins & Quillian 1969,1970)。这主要依范畴关系(或分类关系)而定,即上下义关系(hyponomy)和属性关系(对网络中各层级上节点的属性分配)。这一模型的最有趣的一点是确定属性或特征在心理词汇中的储存方式。此外,它也提出了认知经济(cognitive economy)的原则,即将信息储存于尽可能高层次的节点。其它层级网络模型提出了交叉检索、范畴规模效应、典型性效应、基础层级用语(Klein & Murphy 2002;Potteretal.1984;Roschetal.1976)。

有关语义加工的一个重要模型是发散激活模型(Spreading Activation Model)。该模型建立在复杂的联想网络上,记忆分布于概念空间,通过联想进行连接。具体说,概念在记忆中表征为节点,概念之间的关系则表征为节点之间的路径。激活沿联想路径发散到记忆中的其它相关区域,从而得到进一步的认知处理。作为认知研究中广泛使用的构念(construt),发散激活模型是一些认知任务的潜在检索模式(Loftus 1974;McClelland & Rumelhart 1981)。研究表明,激活发散是自动的,不受策略控制(Balota 1983;Neely 1977);概念节点的激活量依它和激活源之间的联想路径长短而定(Lorch 1982);从某节点沿某路径发散出的激活量依该路径相对于从该节点发散出的其他路径强度之和而定(Reder & Anderson 1980)。发散激活模型也很好地解释了联想启动(associative priming)过程,即相关联项目的呈现有利于信息提取。记忆中语义相关的词以网络形式加以表征,激活从所呈现的词发散到相关的词(Anderson 1995;Landauer & Meyer 1972)。

2.2 分布模型

分布模型的基础是语义相似性。根据该模型,单词在记忆中的表征形式不是单个节点,而是遍及诸多加工单元的活动模式(Masson 1991)。各加工单元对特定语义特征进行编码,属于多个概念;相关的概念表征为相似的活动模式。在对某个单词进行处理的过程中,各单元在一系列的权重连接之间进行合作或竞争,直到网络整体达到稳定的激活模式,使单词的语义得到表征。如果网络从该激活模式开始对后续词进行处理,那么语义相关比不相关的词会更快地得到识别,因为很多加工单元已经处于激活状态。这种将意义表征为众多维度上的一系列值的构想有助于语义特征理论的计算学解释。在语义启动模型中,代表启动项的刺激矢量呈现之后,网络便开始选定与之相关的语义矢量。如果在网络完全选定之前呈现一目标矢量,那么网络选定与刺激矢量语义相似的目标矢量的时间相对较短。

分布模型的语义启动理论受到两方面的质疑。一方面,词汇之间的联想关系和语义关系以不同的方式影响词汇的识别(Postman & Keppel 1970)。一般而言,有联想关系的词对也有语义关系(如BRED-BUTTER),但有语义关系的词对不见得有联想关系(如BREAD-CAKE)。有研究表明,只有语义关系而没有联想关系的词对之间的启动效应比有联想关系的词对小得多(Fischler 1977;Seidenbergetal.1984;Moss & Marslen-Wilson 1993);联想启动是高度不对称的,如PAN-BED的启动效应很大,但BED-PAN几乎没有启动效应,尤其在命名实验中(Neely 1991)。这些研究结果说明分布模型理论存在缺陷,它无法说明语义关系和联想关系的不同表现。另一方面,联想启动可以跨越启动词和目标词之间的无关项目,如BRED-DOG-BUTTER(Joordens & Besner 1992;McNamara 1994)。但根据分布模型,在遇到DOG时,网络会激活相关加工单元并最终停留在DOG的活动模式上,表征BREAD的活动模式被完全删除,因此不会有助于BUTTER的处理。

后来,分布模型得到了修正和细化,如Plaut(1995)进一步界定了语义关系(词与词之间语义特征的相似程度)和联想关系(模型训练过程中一个词频繁出现于另一个词之后)的概念,并增加了学习程序——整个过程中的持续反向传播。该程序说明,加工单元从最初到最后的激活模式始终处于变化状态,这使分布模型对联想关系和语义关系都有了一个很好的解释。

2.3 词汇提取模型

词汇提取模型描述从记忆中提取单词的方式,包括检索模型(Search Model)、单词产生器模型(Logogen Model)、共同特征组模型(Cohort Model)。早期最有影响的词汇提取模型之一是Forster(1976,1979)的检索模型。依该模型,词汇按频次的递减顺序排列于拼写(阅读)、语音(听力)两个提取文档(access file)的箱子(bin)中。语义、句法信息不储存于提取文档,而储存于语义记忆中的主文档(master file)。提取文档中的表征通过指针(pointer)指向主文档中的语义信息。当所输入的词与提取文档之一的某个项目相匹配时,指针便指向主文档中的一个词目。一旦检索到这个词目,就会检索到该词的其它相关属性(如句法功能)。

与检索模型相类似的是Morton(1969)提出的单词产生器模型。根据这一模型,各单词(或词素)表征为一个产生器,它具体说明该词的各种属性:语义、拼写、读音等。单词产生器由以下方式激活:词义输入或语境信息。产生器具有计数的功能,当计数超过规定阈限时,词条便被识别。词汇发生器每激活一次,阈限就会降低一点;阈限越低,词的提取速度就越快。在语境信息方面,语句的语义和句法结构能够影响某个单词产生器的激活。共同特征组模型是Marslen-Wilson(1987)设计的,专门用于说明听觉词的识别。根据这一模型,口语词的识别有三个阶段。首先是初始共同特征组,对所输入词的听觉-读音分析激活了一组有共同特征的候选单词;接下来,选取一个单词进一步分析;最后,所选定的词项被整合到正在发生的语义和句法语境中。

这些词汇提取模型有各自的解释力和局限性。在检索模型的提取文档中,各项目按频次从高到低排列。这可以解释频率效应,但难以解释重复启动效应。实际上,记忆轨迹有助于提取词汇。另外,检索模型对于整词进行检索,而词汇启动在词完全呈现之前便开始了,如共同特征组模型的听觉词识别。单词产生器可以解释频率效应,频次高的词汇提取速度快;也可以解释重复启动效应,词汇提取阈限随激活次数的增加而降低。共同特征组模型解释了听觉词识别的筛选过程,但问题是,如何解释筛选过程中对噪音干扰的排除,以及如何在语流中断词?如“stay cool”/steik.../在听到下一个音/u/之前,/k/可能被当成第一个词的一部分。

三类心理词汇模型从不同侧面描述了心理词汇的组织和提取方式。这些模型有各自的侧重点。如,网络模型侧重于有联想关系的词汇在记忆中的组织方式,有助于解释联想启动效应。它们之间也存在着一定的关联与局限性。与发散激活模型相比,分布模型中的激活不是在概念之间,而是在语义特征之间扩散。一个词的词义稳定后,相关的意义同时得到了激活。相关程度影响启动效应的大小,但不影响启动发生的时间。对此,分布式记忆模型给出了更自然的解释。词汇提取模型中的检索模型和单词产生器模型将单词作为独立单元,单词的所有属性(如语义属性和句法功能)都归入同一词目中,没有专门考虑各义项的情况。同样,共同特征组模型关心的是听觉词的辨认,即对适合语境的词项的激活和选取,因此也不考虑多义词的表征情况。相反,网络模型关心的是心理词汇的语义成分或概念组织,适用于词义关系的检验。

3.心理词汇的实证研究方法

心理词汇模型构建后,另一个重要内容是实证研究。传统的研究方法包括词汇判断(lexical decision)和语义判断(semantic verification)。根据获取数据的具体方法,又可分为启动实验(priming)、归类实验(categorization)和史楚普(Stroop)效应实验等。其他词汇记忆实验方法包括词汇联想(word association)、念词(word naming)、图片命名(picture naming)、翻译(translation)等。我们具体介绍词汇判断、语义启动、词汇联想、念词、词汇翻译和归类六种基本方法。

3.1 词汇判断

证明心理词汇组织方式的方法之一是获取联想时间,即测定反应时。这一方法最初由Rubenstein等人在1970年发明,用于他们所设计的真词/非词判断任务。在实验中,他们让受试在限定的时间内判断所呈现字符串是否为英语单词。实验任务的理念是,判断一个字符串是否为真词的唯一途径是将字符串与先前储存的表征词进行对比。因此,反应时能够体现出将字符串与记忆中储存的词进行联系所花费的时间。词汇判断还可用于测定一个词是否属于特定语义范畴的时间。当语义范畴较小、词汇关联时,反应时显著短。

词汇判断的分析依据是反应时以及错误率。常见的效应是频率效应:高频词的识别速度快于低频词。词汇判断常与其他实验手段结合使用,如语义启动。如果启动词与目标词有语义联系,那么受试对目标词的判断要快于不相关的词。

需要指出的是,由于词汇判断的主要分析依据是反应时,因此,准确的结论依赖于真实的反应时。实验里的反应时至少包括三部分:联想时间+判断时间+决定反应的时间,其中有一大部分在判断词汇上,因此所测定的时间不是纯粹的反应时。另一方面,由于实验过程存在诸多不稳定因素,如仪器的灵敏度、受试的熟练程度,因此反应时间往往会受到影响。最后,涉及概念层的处理过程(如归类)往往比较长,不适合用词汇判断手段获取数据。

3.2 语义启动

语义启动是心理语言学广泛运用并被证明很有效的方法,是检验心理词汇结构的重要方式。它通常用于研究与记忆、语言、感知或注意力相关的认知过程。在语义启动实验中,受试对目标词做出某种反应(如命名、词汇判断、语义判断)。其理念是,在心理词汇网络中,启动词(prime)和与之相关的目标词(target)之间的路径较短,因而所需反应时间较短,出错率较低。启动词(如CAT)会激活记忆中相应的表征节点,并发散到其它相关联的节点,加快与之相关的目标词的处理(如DOG)。启动效应与词对的拼写、句法或语义的相关程度有关。

激活发散通常是迅速、自动而无意识的(Posner & Snyder 1975;Ortellsetal.2001)。但也有研究表明,语义启动可以反映较迟激活的、需要调用认知资源的受控处理过程的运作(Neely 1991;Ortellsetal.2006)。启动试验可激活心理词汇中的概念层与词名层,因此常用于检验双语词汇记忆,检验双语词汇在词名层或概念层的关系(郭桃梅、彭聃龄2002;蔡厚德2008)。

启动实验必须对很多因素加以控制,以保证有效性,如提取后的整合和注意启动等干扰因素、语义相关词和非词的比例、联想关系和范畴成员关系等语义关系、重复词的启动等等。

3.3 词汇联想

此类实验要求受试对刺激词(stimulus)尽快做出反应(response),通常是在看到刺激词后马上说出所想到的第一个词。其理念是,刺激词和首先联想到的词的连接强度最大。研究者通常关心三种反应词:聚合(paradigmatic)关系词、组合(syntagmatic)关系词,以及语音连接(clang)关系词。聚合关系的反应词与刺激词词性相同,在给定句子中有相同的语法功能(如dog-cat)。组合关系反应词与刺激词有组合或搭配关系,通常属于不同词类(如dog-bite)。语音连接关系反应词与刺激词仅在发音方面相似,没有明显的语义联系(如dog-bog)。

作为一种简便、操作性强的手段,词汇联想的应用范围很广。它常用于测验学习者的词汇习得情况。如有研究表明,随着儿童年龄的增长,联想词汇的产出呈现出从语音与组合反应词到聚合反应词的变化趋势(Brown & Berko 1960;Palermo 1971)。词汇联想也常用于检验学习者的知识深度(Wolter 2001)和义项在心里词库中的突出程度。如Sinopalnikova(2003)的研究发现,80%的反应词与刺激词的1—3个义项相关,这有助于测量母语者对某个词义的掌握程度,并因此可以确定其在词义层级结构中的地位。对于词典编纂者而言,这为高频义项靠前编排的做法提供了心理依据。

3.4 念词

如前指出,词汇判断实验所测反应时中有很大一部分是判断过程所花费的时间。为了更准确地测定联想时间,就必须保证它是反应时的主要部分。念词实验可以较好地满足这一要求。

念词任务也称作发音任务(pronunciation task)。在实验中,实验者向受试呈现单个词,要求受试快速清楚地读出来。反应时为从呈现单词到受试开始读单词之间的耗时。念词任务的优势在于,受试不必对刺激词进行明确判断,也不必明确知道刺激词是否真词,唯一任务是正确读出刺激词。由于英语词发音的不规则性(如rough,dough),正确读出单词的唯一途径是确定该单词是否在心理词汇中得到表征,如果是,就提取表征中的信息。这意味着念词的反应时中必须有联想时间。这一假设得到了Forster和Chambers(1973)的证实。

念词反应时受很多因素的影响,如词频、词长、语境、熟悉程度、词汇习得年龄、意象性、拼写的规则性。具体实验中往往考虑其中的一两个因素,而对其他因素加以控制(如Strainetal.2002)。

3.5 词汇翻译

自1990年代以来,词汇翻译常用于双语研究。它的出发点是双语词汇共享概念表征,通过获取翻译方向、翻译速度与各因素的相关系数来构建或说明双语心理词库的表征模式。

词汇翻译实验的目的之一是揭示在词汇翻译中起作用的变量。De Groot等人的一系列实验通过改变词的诸多特性对词汇类型的作用进行了研究(De Groot & Hoeks 1995;De Groot & Poot 1997)。翻译研究还探讨了词汇翻译中其它三个变量的作用,即二语水平、翻译方向以及学习策略(Collins & Quillian 1969;De Groot & Hoeks 1995;De Groot & Poot 1997;Potteretal.1984)。Potter等(1984)通过L1-L2词汇翻译和图片命名实验,提出了双语心理词库中词汇连接型和概念调节型两种模型的对立,并得到了De Groot和Hoeks(1995)的实验支持。Kroll和Stewart(1995)通过操纵翻译方向这一变量,即正向翻译(L1-L2)和反向翻译(L2-L1),发现了翻译速度的非对称性:反向翻译快于正向翻译。因此,他们得出了双语心理词库的非对称性结构模型。

3.6 归类

归类实验的基础是范畴理论,基本要求是同一范畴的成员有某些共同属性。而在心理概念网络中,临近的节点确实有某些共同特征。归类实验通常使用两种范畴:分类范畴(taxonomic category,如:苹果—梨)和主题范畴(thematic category,如:练习本—铅笔)。常见的归类实验要求受试判断目标词是否属于某范畴,或两个概念是否属于同一范畴。研究者通过操作范畴成员和各种范畴,获取范畴典型性效应、语义距离效应及相关效应(Caramazza & Brones 1980;Klein & Murphy 2002)。

归类实验可弥补传统在线研究方法的某些不足,如对刺激词显示异步(SOA)的控制(几百毫秒)几乎不允许概念层的加工。而归类实验可不受时间限制,涉及概念层的表征,是解释多义词心理表征的有效工具(Klein & Murphy 2002;赵翠莲2005)。

词汇表征实验方法有各自的目的和操作方法。从词汇表征层次方面看,它们或涉及词名层(词汇判断、念词实验),或涉及概念层(语义启动实验、归类实验、词汇联想、翻译实验),或同时涉及两个层次(斯特鲁普效应实验、图片命名实验)。从收集数据方面看,多数实验依赖反应时,尤其是限于词名层的实验;归类实验收集准确率、归入各类型的数目等信息;词汇联想收集的数据最原始,即单词,需要研究者进行划分和分析,以找出规律。相当多的实验收集多方面的数据,如,翻译实验既有反应时又有准确率,这有助于研究者从不同角度进行分析。从受试的选取方面看,根据实验目的,可考虑是否本族语者、语言水平、性别等变量。对于有语言水平对比的实验,可设计为组内或组间对比。实验方法对假设检验有直接关系,对实验的成功与否起着不可忽视的作用,是心理词汇研究的重要组成部分。

4.影响词汇信息储存和提取的因素

心理词汇研究需要探讨影响词汇信息存储和提取的因素。实际上,从心理词汇模型的构建到实证研究,都不可避免地需要考虑这些因素(如网络模型的构建需要考虑节点(词)的使用频率和典型性;在线实验需要测定反应时,而反应时可以体现词频、语言水平等一系列效应)。词汇信息的储存和提取过程受很多因素影响,通常考虑的因素有:词频、词类(词的句法范畴)、形态音位结构、语境词是否有语义上的联系(如同义关系、上下义关系、同语义场关系)、是否有歧义(如多义词、同音异义词),等等。

词频是心理词汇研究中的一个重要因素。它影响词汇判断实验的反应时、音位监控时间(Foss 1969)、阅读中的注视时间(Rayner & Duffey 1986)。原因很明显:高频词比低频词的提取速度快,因此所需时间较短,注视时间也较短。语音因素影响话语理解过程中的单词识别。重音和语调模式等音韵因素、音素等自下而上的因素和整个单词、句子或篇章语境等自上而下的因素之间的持续不断的相互作用影响着我们对单词的识别。词类因素也影响单词的储存和提取。句法范畴实验说明:不同句法范畴的单词的提取路径可能有所不同;高、低词频的封闭类单词的提取速度没有差异,而高、低词频开放类单词的提取速度却明显不同(Bradleyetal.1980)。

形态音位的复杂程度是影响单词储存和提取的又一个因素。有些研究者指出:心理词汇中的形态音位信息和词根信息是分别储存的(MackKay 1978;Marslen-Wilsenetal.1994;Taft 1981)。他们的一个论点是,这种编排方式部分地节省了储存空间。然而,这种储存方式使单词的处理过程复杂化:单词的提取不是一步到位,而是先提取词根和词素,然后对两者进行组合。语义因素的影响可见于语义启动,即先期呈现的单词能够激活另一个有语义关系的单词。当启动词和目标词属于相同的语义范畴时,受试的反应时比较短。最后,词汇歧义也影响着单词的储存和提取。早期的歧义词研究发现,歧义词的多种意义在最初接触时被全部激活,但随后适合具体语境的意义被迅速选定(Cairns & Kamerman 1975;Foss 1970)。后来的研究又证明,当语境偏向选择主要的词义时,只有主要词义被激活。因此,词义优势和语境共同影响词义的激活(Tabossi 1988)。

除以上影响心理词汇储存和提取的因素之外,在二语习得和双语心理词汇的研究中,如翻译实验,也要考虑二语水平、翻译方向和学习策略等因素。二语水平不同的双语者的翻译过程有质的区别,原因是他们的心理词汇结构不同。另外,有的研究者指出,二语水平不同的双语者的记忆连接在类型和强度上有区别:二语水平高的双语者的二语词名和相应的概念记忆之间的连接强度大于二语词名和一语词名记忆的连接强度。有些研究者甚至认为流利的双语者的二语词名和一语词名记忆之间没有连接,而是直接和概念记忆连接。二语水平低的双语者的词名层和概念层的连接方式正好相反(De Groot & Hoeks 1995;Potteretal.1984)。

在研究翻译方向这一因素时,有些研究者指出正向翻译(L1-L2)和反向翻译(L2-L1)有质的不同,即向后翻译比向前翻译快,并且语义操作在向前翻译中的效应比向后翻译中的效应大(Kroll & Curley 1988)。Kroll和Stewart(1995)提出了“非对称模型”以解释这些效应,即从二语词名记忆到一语词名记忆呈强连接,而相反的方向呈弱连接;另外,一语词名记忆和相应的概念表征呈强连接。由于连接强度的差别,向前的翻译需要经过概念记忆才能到达二语词名记忆,因而所需时间较长;而向后的翻译直接利用两个词名记忆之间的连接,因而所需时间较短。最后,对学习策略或学习环境的作用的研究证明,在二语词汇学习初期,潜在的记忆结构和处理活动依学习活动的性质而变化;而在学习后期,潜在的记忆结构和它们所支持的处理过程显然不受初始学习策略的影响(Chen & Leung 1989)。

虽然有很多因素影响词汇信息的储存和提取,在具体操作中,研究者根据研究目的通常重点探讨一个或几个因素,而对其它因素加以控制。因素的选取和控制与实验设计有关,在此不做深入探讨。

5.结语

心理词汇研究是一个复杂而有序的过程。从心理模型的构建到实验设计,每个步骤都需要严密的构思。本文从三方面对该课题的研究进行了回顾,重点评述了有代表性的模型、方法和因素。三类心理词汇词汇模型从不同侧面描述心理词汇的组织和提取方式,相互之间有所区别,但又有一定的联系或互补关系。这些模型为后来的心理词汇研究模型,如二语心理词库的构建,奠定了基础。心理词汇的传统研究方法被反复使用,有些方法操作简单(如词汇联想)、有效。研究方法的选取主要与研究目的、心理模型的设计相关,选用正确研究方法对实验的成功起着重要作用。词频、词类、语义关系、语言水平等因素影响词汇信息的储存和提取,是心理词汇研究的基础要素;具体实验设计需要考虑或解释相关因素所产生的效应。

心理词汇从内容到组织方式都有别于通常的词典,难以用固定的模式加以描述。然而,心理词汇研究有重要的理论和实际意义。首先,研究者往往借助语义理论(如古典理论和原型理论)和计算语言学来解释心理词汇的组织方式,而相应的研究成果也往往有助于这些理论的补充和完善。第二,虽然心理词汇有别于词典,但是它们可以相互借鉴。比如,心理词汇研究发现,频次(词频、义项使用频率)影响心理词汇的组织,现代词典编纂则用字体和义项顺序来体现这一信息。第三,心理词汇研究对于词汇学习,特别是外语词汇习得,有重要的启发。从语音、拼写到词义,从词素、单词到词的搭配,心理词汇的表征方式能够为词汇学习理论提供心理依据。

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