空间特征信息对时距知觉的影响

潘泠静++邓铸

摘要文章考察了含四种空间特征信息的语言刺激（“长”“短”“宽”“窄”）和非语言刺激（长线段、短线段、宽矩形、窄矩形）对时距知觉的影响。实验一采用时间等分任务，实验二采用复制法。结果发现，当时距为400～1600ms及4000ms时，“长”“短”分别引起时距的高估、低估；当时距为2000ms时，“长”“短”分别引起时距的低估、高估；“宽”“窄”及非语言刺激对时距知觉没有显著性的影响。结果表明：“长”和“短”显著影响时距知觉，并存在导向与干扰两种影响；语言和非语言的空间特征信息对时距知觉的影响存在差异。

关键词空间特征；时间的空间隐喻；时距知觉

分类号B8422

DOI： 10.16842/j.cnki.issn2095-5588.2016.04.001

1前言

作为日常生活的基本维度之一，时间是心理学的重要研究领域。不同于颜色、味道、声音等，人们并没有特殊的感知时间的器官，而时间又具有抽象性，是看不见、摸不着的，那么人们是如何形成时间概念的？Lakoff和Johnson（1980）认为，人类的概念系统包含隐喻概念和非隐喻概念，非隐喻概念是可以直接从经验中获得的，至少包含空间（上-下、远-近、前-后）、实体（容器、人）和动作（吃、移动），而隐喻概念是不能通过直接经验获得的抽象概念，它需要借助其他具体的物体或经验来构建。人们要探索和认识抽象的时间概念，就必须借助已知的具体概念（如空间），将其投射（mapping）到未知的抽象概念上，以通过具体事物来理解那些相对抽象的概念（殷融，苏得权，叶浩生，2013）。例如，人们经常说“时间很长”，这就是借助空间的长度这一具体的概念来表达抽象的时间信息。认知语言学家把借助空间概念构建时间概念的现象称为“时间的空间隐喻”，简称“时空隐喻”。周榕和黄希庭（2000）对时间隐喻表征的维度进行了系统的研究，在对中英两国被试时间隐喻表征的因素分析中，获得了时间隐喻概念的11个构成维度：空间-容器、有价物、状态、易逝物、效应、改变者、检验者、动体、工具、人、主宰-被主宰。其中“空间-容器”这一维度在中国被试中的特征值（13476%）最高，在英国被试中的特征值（3620%）排第三，可见时空隐喻是时间隐喻表征的最主要维度之一。几乎所有已知的人类语言都使用某种形式的时空隐喻来形容时间（Winter， Marghetis， & Matlock， 2015），在有关时间的隐喻中，时空隐喻也是最重要、最基本的。汉语中存在大量的时空隐喻的例子，如“近日”“遥远的未来”“长/短期”“前/后天”“上/下个星期”等。

目前，对时间隐喻的研究主要是从隐喻认知的角度进行的，并采用语言认知常用的研究方法，如启动法等。但时间隐喻表征不仅涉及语义的认知，而且涉及时间的认知，且从时间认知的角度进行的研究较少（陈幼贞，陈莹，张志杰，2006）。周榕（2007）从时间认知的角度研究了时间隐喻对时距判断的影响，实验向被试呈现表示快、中、慢三种不同时间流动速度的时间隐喻句，让被试对其呈现时间进行时距的再现和估计。结果发现，表示时间流动慢的隐喻句出现高估，表示时间流动快的隐喻句出现低估，这表明时间知觉受到时间隐喻句的影响。此实验所用的时间隐喻句（“时间如蜗牛在挪动”）属于时间隐喻表征的“动体”这一维度，并没有涉及“空间-容器”这一维度。由于时距涉及时间的长度，那么包含空间长度特征的字是否会影响被试对时距的判断？Bottini和Casasanto（2010）以暗含长度的词（香烟、铅笔、公路等）为刺激材料，让被试复制刺激呈现的时间。结果发现，内隐的长度影响时距的复制，内隐长度短的词（如香烟）被判断为呈现时间短，内隐长度长的词（如公路）被判断为呈现时间长。由此推测，语言包含的空间信息可能会影响时距知觉。

早先对隐喻理论的研究几乎都停留在语言层面，但是最近三十年以来，越来越多的非语言层面的研究表明，隐喻不仅可以引导思维、构建概念，而且可以影响知觉判断（Winter， et al.， 2015）。语言影响人们思考时间的方式，语言经验可以塑造人们对时间的表征，即使在非语言的任务中，人们仍然会利用空间表征来做时间判断。人们利用空间来思考时间的倾向已经普遍渗透到认知、语言和动作中（Fuhrman & Boroditsky， 2010； Fuhrman， et al.， 2011； Miles， Tan， Noble， Lumsden， & Macrae， 2011）。正如Casasanto（2008）认为的一样，语言不仅仅能够反映时间表征的结构，同时也能塑造这些表征。除了能影响人们说话和理解语言时的思维之外，语言还能塑造人们基本的、非语言的、感知觉和运动神经的时间表征。Casasanto和Boroditsky（2008）用9种不同长度的线段作为材料，发现随着线段长度的增加，被试对时距的估计值也逐渐增加。这一现象普遍存在于成人（Cai & Connell， 2015； Dormal & Pesenti， 2013）、儿童（Bottini & Casasanto， 2013； Casasanto， Fotakopoulou， & Boroditsky， 2010）、婴儿（Srinivasan & Carey， 2010），以及恒河猴（Merritt， Casasanto， & Brannon， 2010）中。这说明即使在脱离语言的情境下，人们对时距的判断仍会受到空间信息的影响。这一点也在Xuan， Zhang， He和Chen（2007）以及Yates， Loetscher和Nicholls（2012）的实验中得到了证实，他们利用“大”和“小”两种水平的空间刺激，即面积大和面积小的正方形，来探讨其对时距知觉的影响，结果表明面积大的正方形被判断为持续的时间更长。

陈栩茜和张积家（2011）考察了时间隐喻在汉语时间量词（年、月、分、秒）语义加工中的作用。当时间量词所隐喻的时间长度与该字的空间长度特征（“长-短”或“宽-窄”）不一致时，语义加工受到了干扰；当空间特征为竖直方向上的“高-矮”时，语义加工不受干扰。这表明汉语的时间隐喻只受空间的水平方向特征（“长-短”或“宽-窄”）的影响，不受空间的竖直方向特征（“高-矮”）的影响。此实验是从隐喻认知的角度来研究时间隐喻的，如果从时间认知的角度来研究，结合上述研究推测，表示空间特征的字（“长”“短”“宽”“窄”）以及空间特征的非语言形式（线段、矩形）可能对时距知觉均有影响。

本研究旨在考察含空间特征信息的语言刺激（“长”“短”“宽”“窄”）和非语言刺激（长线段、短线段、宽矩形、窄矩形）对时距知觉的影响，及其可能存在的差异。实验一采用时间等分任务（temporal bisection task），该任务相当于恒定刺激法，在时距变化系列中选取7个恒定的等距刺激点，各刺激点随机呈现，每呈现一次刺激都要求被试判断该刺激的呈现时间是更接近标准“长”时距，还是更接近标准“短”时距，并以“长”反应比例作为因变量；实验二采用复制法，旨在利用不同的方法在更广泛的时间范围内综合考察空间特征对时距知觉的影响。本研究假设，“长”和“宽”的空间特征会导致被试高估时距，“短”和“窄”的空间特征会导致被试低估时距。

2实验一

21被试

50名南京某大学的在校本科生自愿参加实验，其中男生15名、女生35名，年龄在19～23岁之间（平均年龄2088岁）。语言刺激组22人，非语言刺激组28人。所有被试均未参加过类似的实验，且视力或矫正视力正常，实验后获得适量的报酬。

22仪器和材料

运用Eprime20心理实验专业软件编写实验程序，呈现刺激的仪器为17英寸显示器，屏幕分辨率为1024 × 768像素，刷新频率为60Hz。

实验刺激均为白色，屏幕背景均为黑色。标准刺激为白色正方形，80 × 80像素。语言刺激包括“长”“短”“宽”“窄”四个字，字体和大小均为Courier New-70。非语言刺激包括长24mm的线段、长12mm的线段、长24mm × 宽4mm的矩形、长12mm × 宽4mm的矩形，线条粗细均为15磅。刺激材料见表1。

23实验设计

采用4（空间特征） × 2（刺激类别） × 7（时距）的混合实验设计。自变量为空间特征（长、短、宽、窄）、刺激类别（语言、非语言）和时距（400ms、600ms、800ms、1000ms、1200ms、1400ms、1600ms）。其中刺激类别为组间变量，空间特征和时距为组内变量。因变量为被试做出“长”反应的比例。

24实验程序

实验采用二分法（temporal bisection task）。

学习阶段：屏幕中央呈现提示词（“长”标准、“短”标准），提示被试接下来图形的呈现时间是属于“长”标准还是“短”标准。接着呈现注视点“+”（2000ms），随后呈现标准刺激白色正方形400ms和1600ms各5次，让被试感知并熟悉长和短的判断标准。

练习阶段：屏幕中央呈现注视点“+”（2000ms），随后呈现标准刺激白色正方形400ms或1600ms，正方形消失后出现白色的“？”，被试判断刚才正方形的呈现时间是标准长时距还是标准短时距，并按相应的键做出反应。按键在被试间平衡，一半被试用右手食指按J键做出“长”判断，用左手食指按F键做出“短”判断，另一半被试与之相反。被试做出反应后屏幕提供反馈，接着有1000ms的黑屏，之后呈现下一个刺激。被试共做8次判断与反馈（标准长短时距各4次）。

正式实验阶段：屏幕中央呈现注视点“+”（2000ms），然后向语言刺激组随机呈现四个语言刺激之中的一个，向非语言刺激组随机呈现四个非语言刺激之中的一个，呈现时间在7种时距上随机。刺激消失后出现白色的“？”，被试判断刚才刺激的呈现时间是更接近标准长时距还是更接近标准短时距，并按相应的键做出反应，按键平衡与练习阶段相同。被试做出反应后会有1000ms的黑屏，之后呈现下一个刺激。每个刺激在7种时距上重复10次，每名被试共做4 × 7 × 10=280个试次。140个试次后有一次休息时间，整个实验大约持续25分钟。

25结果与分析

使用SigmaPlot125和SPSS200分析数据。计算每名被试对每个刺激在每种时距下的“长”反应比例，并以时距为横坐标，以“长”反应比例为纵坐标，将每名被试的数据拟合成四条Sigmoid曲线（四种空间特征各一条）。根据拟合的曲线，删除拟合后R2等于1以及R2小于06的被试，分别删除了7名和6名被试，最终语言刺激组15人，非语言刺激组22人；男生12人，女生25人。

251分半点的分析

分半点（bisection point，BP），可以反映时间知觉的准确性，即反映被试高低估时距的倾向，分半点越小表明被试越高估时距，分半点越大表明越低估时距。用直线内插法计算出每名被试在每种空间特征下的“长”反应比例为50%所对应的时距，即得到分半点（见下页表2）。下页图1为语言刺激组和非语言刺激组的被试在7种时距下的长反应比例拟合成的Sigmoid曲线。

图1语言刺激组（A）和非语言刺激组

（B）的被试在7种时距下的长反应比例

拟合成的Sigmoid曲线

以分半点为因变量，进行4（空间特征） × 2（刺激类别）的重复测量方差分析。结果显示：空间特征的主效应显著，F（3，99）=334，p<005，η2=009；刺激类别的主效应显著，F（1，33）=814，p<001，η2=020；空间特征和刺激类别的交互效应不显著，F（3，99）=105，p>005，η2=003。

对空间特征和刺激类别的交互效应进行简单效应分析，发现：在语言刺激下，“长”的分半点显著小于“短”

的分半点（p<005）

和“窄”的分半点（p<005），其他字的分半点之间均没有显著性的差异（p>005）；在非语言刺激下，长线段、短线段、宽矩形、窄矩形的分半点两两之间均没有显著性的差异（p>005）。如图2。

图2语言刺激组和非语言刺激组的被试

在四种空间特征上的分半点

252差别阈限的分析

差别阈限（just noticeable difference，JND）是敏感性的绝对测量指标，可以反映时间知觉的变异性。用直线内插法分别计算出每名被试在每种空间特征下的“长”反应比例为75%和25%所对应的时距，二者之差除以2，即得到差别阈限（见表2）。以差别阈限为因变量，进行4（空间特征） × 2（刺激类别）的重复测量方差分析。结果显示：空间特征的主效应不显著，

253韦伯比率的分析

韦伯比率（Weber ratio，WR）是敏感性的相对测量指标，可以反映被试对时间的敏感程度，韦伯比率越小，对时间的敏感程度越大，辨别力越强。用差别阈限除以分半点，即得到韦伯比率（见上页表2）。以韦伯比率为因变量，进行4（空间特征） × 2（刺激类别）的重复测量方差分析。结果显示：空间特征的主效应不显著，F（3，99）=148，p>005，η2=004；刺激类别的主效应边缘显著，F（1，33）=389，p=006，η2=011；空间特征和刺激类别的交互效应不显著，F（3，99）=026，p>005，η2=001。

实验一发现，在400ms～1600ms的时距范围内，空间特征和刺激类别的主效应均显著，二者的交互效应不显著，即空间特征和刺激类别对时距知觉均有显著性的影响，但二者的影响相互独立。具体表现为：在语言刺激下，“长”的分半点显著小于“短”的分半点，即“长”引起被试高估时距，“短”引起被试低估时距；但“宽”和“窄”并没有出现类似的现象，二者的分半点之间没有显著性的差异。在非语言刺激下，长线段、短线段、宽矩形、窄矩形的分半点两两之间均没有显著性的差异。另外，刺激类别的主效应显著，即相比于语言刺激组的被试，非语言刺激组的被试倾向于低估时距。

3实验二

31被试

49名南京某大学的在校本科生自愿参加实验，其中男生20名、女生29名，年龄在19～23岁之间（平均年龄2135岁）。语言刺激组26人，非语言刺激组23人。所有被试均未参加过类似的实验，且视力或矫正视力正常，实验后获得适量的报酬。

32仪器和材料

实验仪器和材料与实验一相同。

33实验设计

采用4（空间特征） × 2（刺激类别） × 2（时距）的混合实验设计。自变量为空间特征（长、短、宽、窄）、刺激类别（语言、非语言）和时距（2000ms、4000ms）。其中刺激类别为组间变量，空间特征和时距为组内变量。因变量为被试复制的时距。

34实验程序

实验采用复制法。屏幕中央呈现注视点“+”（2000ms），然后向语言刺激组随机呈现四个语言刺激之中的一个，向非语言刺激组随机呈现四个非语言刺激之中的一个，呈现时间为2000ms或4000ms。刺激消失之后屏幕上出现“请按空格键复制”，被试第一次按空格键即出现标准刺激白色正方形，第二次按空格键正方形消失，两次按键之间的时间计为被试复制的时距。正式实验之前提供10次练习与反馈（2000ms和4000ms各5次），其标准与以往相关研究相同，复制时距的误差在标准时距的±20%以内反馈为“恰好”，以外则分别反馈为“过短”或“过长”（毕翠华，黄希庭，袁祥勇，2014）。每个刺激在两种时距上重复10次，每名被试共做4 × 2 × 10=80个试次。整个实验大约持续20分钟。

35结果与分析

计算每名被试在两种时距下对四个刺激的复制时距的平均值，删除25个标准差以外的数据，共删除7名被试，最终语言刺激组24人，非语言刺激组18人；男生17人，女生25人。

对每名被试在两种时距四种空间特征条件下复制的时距进行量化处理，再以量化后的复制时距为因变量，进行4（空间特征） × 2（刺激类别） × 2（时距）的重复测量方差分析。结果显示：刺激类别的主效应显著，F（1，38）=695，p<005，η2=016；时距的主效应显著，F（1，114）=4473，p<0001，η2=054；空间特征和时距的交互效应显著，F（3，114）=607，p<001，η2=014；空间特征、刺激类别、时距三者的交互效应显著，F（3，114）=292，p<005，η2=007；其他主效应及交互效应不显著。

对空间特征、刺激类别、时距三者的交互效应进行简单效应分析，发现：对于语言刺激组的被试，当时距为2000ms时，“长”的复制时距量化值显著小于“短”和“窄”的复制时距量化值（p<001，p<005），“宽”的复制时距量化值显著小于“短”和“窄”的复制时距量化值（p<005，p<005）；当时距为4000ms时，“长”的复制时距量化值显著大于“短”的复制时距量化值（p<001）。对于非语言刺激组的被试，无论时距是2000ms还是4000ms，刺激的复制时距量化值两两之间均没有显著性的差异（p>005）。如图3。

图3语言刺激组和非语言刺激组的被试

在8种条件下复制时距的量化值

实验二发现，当时距为2000ms和4000ms时，空间特征的主效应不显著，因为它被空间特征和时距的交互效应掩盖，即在不同时距条件下空间特征对时距知觉的影响有所不同。当时距为2000ms时，“长”和“宽”引起被试低估时距，“短”和“窄”引起被试高估时距；而当时距为4000ms时，“长”和“短”分别引起时距的高估和低估，“宽”和“窄”的时距复制值没有显著性的差异。另外，刺激类别的主效应显著，相比于语言刺激组的被试，非语言刺激组的被试倾向于低估时距。时距的主效应也显著，相比于4000ms，被试倾向于高估2000ms的时距。

4讨论

41语言空间特征信息对时距知觉的影响

实验一表明，当时距为400～1600ms时，“长”引起被试高估时距，“短”引起被试低估时距，这一结果与假设一致。萨丕尔-沃夫假说（SapirWhorf Hypothesis）认为，人们对世界的知觉是通过语言来进行的，语言影响和控制着人们的思维和知觉。当被试看到含时空隐喻的字“长”和“短”时，对时距产生了心理预期，从而影响他们对时距的正确判断（周榕，2007）。虽然人们通常根据隐喻来认识时间这个概念，但这并不表明包含时空隐喻的语言决定了人们对时间的思考。另外，“宽”和“窄”对时距知觉没有显著性的影响，这与假设不一致，但并不与隐喻理论矛盾。因为时间是一维的，空间是多维的，“长”和“短”属于一维，“宽” 和 “窄” 属于二维，当人们通过空间来隐喻时间时，只有空间的一维结构特性被保留了下来，而不是二维或三维结构特性（Boroditsky， 2000）。这正证明了隐喻的一个特性——部分投射，任何具体的非隐喻概念都不可能解释一个隐喻概念的全部，即每一个隐喻概念只能由一个具体概念的某一维度来解释（Lakoff & Johnson， 1980）。时间概念只能由空间概念的一维特性来解释，而非二维或三维特性，因此“宽”和“窄”可能不具有时空隐喻的特性，不能引起被试对时距的预期。

实验二表明：当时距为4000ms时，“长”和“短”分别引起时距的高估和低估；当时距为2000ms时，结果截然相反，“长”和“短”分别引起时距的低估和高估。若2000ms为短时距，4000ms为长时距，那么长短时距就与隐喻字“长”和“短”存在一致与不一致的关系：短时距-“长”、短时距-“短”、长时距-“长”、长时距-“短”。在相同时距的条件下，相比于一致的关系，不一致的关系更易引起被试低估时距。由于2～3s以内的时距信息加工不受事件属性、工作记忆等因素的影响，而2～3s以上的时距信息加工需要注意、记忆等参与（尹华站，李祚山，李丹，黄希庭，2010），所以这一结果可能与注意有关。在实验二的任务中，读字是自动加工，不需要注意的参与；时距加工是控制加工，需要注意的参与。因此读字能对时距加工产生影响：一致的关系促进时距加工，不一致的关系干扰时距加工。在不一致的关系下，由于隐喻字引起的心理预期和时距产生冲突，被试的注意被分散，分配到时距上的注意资源减少，从而低估时距。另外，当时距为2000ms时，“宽”引起被试低估时距，“窄”引起被试高估时距，虽然当时距为4000ms时二者之间的差异不显著，但存在“宽”比“窄”高估时距的趋势，实验一也存在这种趋势，是否由于“宽”和“窄”也具有一定的时空隐喻的特性尚不清楚，还有待进一步的研究。日常生活中人们也会用 “宽松”“宽裕”“紧迫 （窄）” 来形容时间，但是仅凭“宽”和“窄”这两个字可能不足以起到与“长”和“短”一样的隐喻效果。

42非语言空间特征信息对时距知觉的影响

实验一和实验二均表明，非语言空间特征信息对时距知觉没有显著性的影响，这与以往研究不一致。这可能是因为刺激材料存在问题，本研究选取的线段长度为12mm和24mm，只间隔12mm，长度过小且长度的差异过小。以往的研究（Cai & Connell， 2015； Casasanto & Boroditsky， 2008； Dormal & Pesenti， 2013）选取的线段长度大多在100mm以上，间隔40mm左右。在Bottini， Guarino和Casasanto（2013）的实验中，呈现两类线段：标准刺激（50mm）和新异（oddball）刺激（25mm、100mm）。与标准刺激相比，100mm的线段引起主观时距的显著性变长，而25mm的线段没有引起主观时距的显著性缩短。一方面，新异刺激会引起主观时距的变长（25mm的线段不同于50mm的线段）；另一方面，短线段会引起主观时距的缩短（25mm的线段短于50mm的线段）。这两种影响相互抵消，从而导致25mm的线段对主观时距没有显著性的影响（Bottini， et al.， 2013）。本研究也同样存在这种可能性。

43刺激类别对时距知觉的影响

综合实验一和实验二，在400～1600ms、2000ms和4000ms的时距下，相比于语言刺激组的被试，非语言刺激组的被试倾向于低估时距。造成这种现象的原因尚不清楚。一方面，可能与刺激的大小有关，语言刺激的大小约为20mm ×20mm，比非语言刺激要大很多。面积大的刺激所具有的刺激强度也较大，引起较强的神经兴奋，从而知觉到的时距更长（张蜀林，黄希庭，1995）。另一方面，可能与注意有关，人们对短时距的知觉容易受到注意资源的影响，注意的有效监控能保证时距判断的准确性，降低其变异性，单独加工短时距时，刺激的物理特征也会占有被试的注意资源（毕翠华，黄希庭，2011）。时距知觉的变异性可由差别阈限来反映，由实验一中差别阈限的分析结果可以看出，非语言刺激组的差别阈限显著高于语言刺激组，即非语言刺激组被试的时距知觉的变异性显著大于语言刺激组。因此，在非语言刺激下，线段长度的变化和矩形面积的变化使得被试的注意被分散，分配给时距的注意资源减少，导致低估时距，时距知觉的变异性增大。当然，更有可能是这两种因素共同作用的结果。如果排除了其他因素的干扰，那么相比于语言刺激，非语言刺激是否仍会引起被试低估时距呢？这还有待进一步的研究。

44长短时距对时距知觉的影响

实验二表明，相比于4000ms，被试倾向于高估2000ms的时距。时距加工的过程中存在“Vierordt效应”，即在几秒的范围内，人们倾向于高估短时距，低估长时距（Bausenhart， Dyjas， & Ulrich， 2013）。但是长短时距的区分标准尚未取得一致的结果。Pppel， Bao和Zhou（2011）总结了两种“时间窗”：一个时间窗介于20～60ms范围内，另一个时间窗介于2～3s范围内。与2～3s时间窗一致的是，Nagy（2011）的研究表明3s可能是基本的时间的组织结构。如果以3s为界，2000ms可称为短时距，4000ms可称为长时距。实验结果是，2000ms被高估，但是4000ms并没有被低估，根据“Vierordt效应”，在短时距和长时距之间肯定存在一个时距是可以被准确估计的（Pppel， et al.， 2011）。

5结论

（1）语言空间特征信息“长”和“短”显著影响时距知觉，有导向与干扰两种影响；

（2）语言空间特征信息“宽”和“窄”以及非语言空间特征信息对时距知觉没有显著性的影响；

（3）语言和非语言的空间特征信息对时距知觉的影响存在差异；

（4）长短时距影响时距知觉，相比于长时距（4000ms），短时距（2000ms）被高估。

参考文献

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