程序控制下异族效应实验研究的利弊分析

申红坤

摘要：面孔识别异族效应是指人们识别与再认本族人面孔的成绩好于识别其他种族面孔，目前关于异族效应的研究主要利用程序控制技术进行实验设计，通过分析发现程序控制下面孔识别具有精细控制无关变量的影响、方便实验数据收集、有利于大规模实施等优点；也存在实验环境和真实面孔识别具有一定的差异、忽略了记忆等因素的影响等缺点，这些问题有待今后在开展异族效应的研究过程中进行进一步完善。

关键词：异族效应；程序控制；面孔识别

中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）22-0157-02

1969年Malpass利用大屏幕显示的方法，第一阶段先让被试学习20张面孔材料（白人面孔和黑人面孔各10张），停顿1分钟后，呈现80张各不相同的面孔材料（其中包括第一阶段学习过的20张面孔材料），利用强迫选择法让被试在学习过面孔材料下填“是”，未学习过的填“否”，随后利用信号分辨力指数d鉴别被试识别不同种族面孔材料的能力，通过研究发现面孔识别过程中存在异族效应，即人们识别与再认本族人面孔的成绩好于识别其他种族面孔[1]。

分析异族效应的研究范式，可以看出很多研究都利用先进的计算机控制技术，利用程序控制面孔材料的呈现，让被试进行再认或者判断，进而研究异族效应的时间进程和信号分辨力指数。利用程序控制技术研究异族效应得到了大家的推崇和广泛应用，这说明程序控制下研究异族效应具有的较多的益处和优点。

1 程序控制下异族效应实验研究的优点

利用计算机程序控制技术研究异族效应，具有较多的优点，相对于现场实验来说，计算机能精确和严密的控制实验材料，使得心理实验成为一项设计严密的实验，利用计算机程序技术可以提高实验的内部和外部效度，优点较多。

1）有利于控制无关变量的影响

利用程序控制技术，可以尽量消除无关变量的影响，从刺激材料的呈现、被试的反映、数据的收集等所有环节标准化，从而尽可能控制无关变量对实验的影响，在确实不能排除无关因素的影响时，可以尽可能地对这些无关因素加以恒定，确保自变量的有效性[2]。在异族效应研究中，主要利用相关图片处理程序对拍摄的面孔材料进行编辑与制作，这样所有的面孔材料能在色彩、轮廓、大小等各个方面达到统一的标准，利用程序设置注视点，提醒被试注意，控制面孔材料的呈现时间，规定被试对面孔材料的标准反映（什么情况下学习下一张面孔材料，针对不同的面孔材料做何反映等等都做了详细说明），设置相关的实验参数，对实验程序进行流程化的管理，以及被试相关信息与实验数据的采集等全程进行控制，使得异族效应的实验研究达到标准化和程序化，避免了各种额外因素对实验的影响。

比如刘晶晶（2013）的研究中[3]，规定了实验用的P4计算机，VGA彩色显示器（17寸，分辨率为1024×768），标准键盘；规定了面孔材料的处理：photoshop7.0对自行拍摄的面孔图片进行统一处理，去除外部特征，只保留眼、鼻、口等内部特征，灰阶处理所有图片，对比度、明暗度等一致，图片像素为346x360；规定了实验程序：实验的环境，被试与计算机的距离，被试的视角，为让被试适应实验环境和熟悉按键反映及实验过程，会让被试先进行练习实验，规定了被试的按键反映，说明了学习材料和再认材料的数量，以及两者之间的休息时间等。研究者对实验进行详细的交代，也有利于后续研究者对异族效应进行验证，这也符合科学研究的基本特征。

2）有利于实验数据的收集

在Malpass（1969）等人所做的实验中，研究者只能得到被试再认面孔材料的正确和错误的反应，对于不同面孔材料的反应时很难精确控制和取得，通过程序控制技术，可以精确的收集被试对不同面孔材料的反应时，从而研究被试对不同面孔材料的反应时间，研究被试加工不同种族面孔材料的反应时之间的差别，李怡娜研究发现被试加工本民族面孔材料的时间要短[4]。这对于进一步探究异族效应的影响因素，探究异族效应的认知机制具有不可比拟的优越性。

也可以将计算机与其他的实验仪器（眼动仪、脑电设备等）进行联机来控制面孔材料的呈现，收集数据，进一步探讨异族效应的生理机制，探究被试针对不同面孔材料的不同眼动模式、大脑放电和脑功能成像模式，这对于进一步解释异族效应的心理机制具有重要的研究意义，近年来也有不少研究中在异族效应的研究中取得了较大进展，认为本族面孔具有不同的眼动模式[5]，不同的脑电模式和大脑激活区域，比如Hart等人发现被试观看异族面孔材料时，其杏仁核上的激活量高于观看本民族面孔材料。

3）有利于大规模灵活实测

利用程序控制面孔识别异族效应的实验研究，就可以将实验指导语、实验要求等进行模块化处理，利用相应的心理实验程序控制，对不同地区、不同被试灵活实测，也可以依托于现在方便的互联网技术，实施远程控制和实验，这既节省了时间、人力、物力，又为我们获得大量的研究数据提供了便利，为进一步分析异族效应奠定了坚实的数据基础。

通过分析不难看出利用程序控制可以很好的呈现面孔材料，收集被试的反映信息，这其中计算机成为异族效应研究中重要仪器，起着非常重要的作用，从面孔材料的制备、实验材料的精确呈现到实验结果的数据收集几乎都实现了计算机化。目前计算机硬件、软件技术已经成为异族效应研究中的必需仪器设备和技术手段，但通过研究我们也发现，利用程序控制研究异族效应也存在一定的不足。

2 程序控制下异族效应实验研究的缺点

程序控制下的异族效应实验研究可以尽可能地控制更多的无关变量，可以提高实验的效率，但控制的越多意味着异族效应的实验研究离真实的面孔识别环境越来越远，同时对于程序算法的选择来说，满意的算法并不是总能找得到，这就会最终导致找不到有效率的解决办法[6]。

1）程序控制下的异族效应研究和现实生活具有一定的距离

首先从实验材料的控制来说，为了消除肤色、发型、外部轮廓等额外因素对异族效应的影响，都会对实验材料加以处理，同时只保留面部的眉眼、口、鼻等关键信息，这在一定程度上会影响面孔识别，贾静芸的实验表明面孔的外部轮廓会影响不同脑区的放电模式，而王哲等人对5岁儿童的研究也表明内外轮廓都会影响被试的面孔识别[7]，既然影响面孔识别，肯定会影响异族效应，所以说实验室中的异族效应和现实生活中的异族效应具有一定的距离。

其次对于实验流程来说，为了高效的收集异族效应的实验数据，在利用“学习-再认”范式时，我们往往要求被试学习完之后在极短的时间内进行再认，利用种族判别范式我们也是要求被试立即给出判定，这和现实生活差异较大，比如司法领域的犯罪嫌疑人指认等，这种面孔的学习和再认的时间间隔可能在一天甚至几天之上；当然现实环境中也鲜有要求区分本族还是他族面孔的任务，我们更加强调的是多民族的认同，对祖国大家庭的认同，就是有区分不同种族面孔的任务可能也是一种更加内隐的态度问题。

最后对于实验场景来说，现实生活中面孔识别具有较强的场景依存，具有一定的时间、空间特性，而程序控制下的异族效应为了消除场景的影响，把这种场景进行消除或平衡，这和现实生活存在较大的差距。除此之外，在现实生活中进行面孔识别时，我们为了会在识记的过程中进行一定的回溯学习和复习，从而确定自己记忆面孔材料的牢固性，而这种特性是程序控制下异族效应研究所没有的特征。

2）忽略了记忆、注意等因素对异族效应的影响

程序控制下的异族效应研究均认为这是一种知觉效应，忽略了记忆、注意等因素对异族效应的影响，从既有关于异族效应的研究我们发现，无论是“学习-再认”范式，还是种族判别任务均忽略了记忆对异族效应的影响，尤其是利用“学习-再认”范式，忽略了记忆容量、面孔的系列位置对异族效应的影响，这类影响记忆的因素在一定程度上会影响异族效应的稳定性；注意也会在一定程度上影响异族效应，面孔材料无论进行怎样的处理，还是会影响不同被试的不同注意，可能某一类面孔材料被试具有特殊的注意，就会影响异族效应的表现。近年来有研究表明异族效应会工作记忆的比较过程[8]，我们也可以推断工作记忆也会影响异族效应。

3）其他的不利因素

一是加入面孔材料较少，将不利于进行程序控制，当面孔材料较少时，进行程序控制显得费时费力，而且不利于被试识别；二是利用程序控制研究异族效应不利于和被试进行良好的沟通，在程序控制下，研究者很少会和被试进行沟通，和被试探讨面孔的识记难以、面孔的吸引力等问题，这些外在的因素会影响面孔的识别；三是程序本身说具有的一定不足，对于E-prime程序来说，该程序本身具有一定的延迟，这会影响反应时收集的准确性。

3 小结

程序控制下的异族效应实验研究具有较多的有点，但我们也应看到其自身的一些不足，在进一步控制无关变量的影响时，增加面孔识别的场景性和真实性，比如可以将单纯的图片面孔识别变成视频的面孔呈现，这样异族效应的研究将具有更大的研究价值；或者利用控制更少的现场实验来研究异族效应，将异族效应放在真实的环境当中来考察，可以将异族效应的研究和测谎、司法研究等结合起来，探讨异族效应的现实应用问题。

参考文献：

[1] Malpass R S，Kravitz J.Recognition for faces of own- and other-race faces[J].Journal of Personality and Social Psychology，1969（13）：330-334.

[2] 高志华.从大学生电子设计竞赛探讨实践教学的改革[J] .实验室研究与探索，2000，19（1）：34-36.

[3] 刘晶晶.维吾尔族大学生面孔识别异族效应的实验研究[D].新疆师范大学，2010.

[4] 李怡娜.对东西方人脸识别与记忆的差异[D].陕西师范大学，2010.

[5] Kelly DJ， Liu S， Rodger H， Miellet S， Ge L. Developing cultural differences in face processing. Developmental Science，2011.

[6] 涂明君.程序化的哲学阐释[D].中国人民大学，2008.

[7] 王哲，葛列众，袁中庆.5岁儿童对熟悉面孔的特征信息识别[J].心理科学，2010（1）：26-28.

[8] 王慈，丁晓伟，高在峰，等.异族效应影响工作记忆的比较过程：来自ERP的证据[J].应用心理学，2015，（21）：219-225.