阅读中字序编码对自上而下词汇加工的影响*

刘志方 苏永强 陈朝阳 张智君 苏 衡

(1.宁波大学心理学系暨研究所，宁波 315211；2.浙江大学心理与行为科学系，杭州 310028)

阅读中字序编码对自上而下词汇加工的影响*

刘志方1苏永强1陈朝阳1张智君2**苏 衡2

(1.宁波大学心理学系暨研究所，宁波 315211；2.浙江大学心理与行为科学系，杭州 310028)

研究采用边界范式通过两项实验考察词内字序编码对预测性效应的影响，结果发现：(1)全程词内字序颠倒和注视中词内字序颠倒都不影响预测性效应，但预视中词内字序颠倒则消除预测性效应，说明预视阶段内词内字序编码影响自上而下词汇加工，却不影响注视阶段内自上而下的词汇加工；(2)预视中词内字序颠倒和注视中词内字序颠倒条件下目标词汇凝视时间都高于全程词内字序颠倒条件，说明整个时程上的词汇加工并不严格依赖于词内字序编码。

中文阅读 预测性效应 字序编码 眼动

1 引 言

相对于其他语言的书写形式(尤其是拼音文字)，中文在文字构成元素、字体结构与词汇构成特征方面都非常独特。然而，多项证据表明，阅读中的汉字加工过程也符合主要语言普遍性规律，即中文读者也是以词汇为基本单元识别文字、理解句子文本(白学军等，2011)。还有研究显示，中文词汇加工主导影响阅读眼动控制过程(Li,Bicknell,Liu,Wei,& Rayner,2014；刘志方,张智君,刘炜，2015；刘志方，张智君，王飞，苏志敏，2015)。从理论模型角度来看，国内外理论模型也都将词汇看作是阅读理解的必要环节(Li,Rayner,& Cave,2009;Schotter,Reichle,& Rayner,2014;Schad & Engbert,2012；李兴珊，刘萍萍，马国杰，2011)，故以“词汇加工”为参照考察中文阅读中的文字加工问题合乎理论要求。

不过，研究中文阅读中的文字识别现象还必须考虑其语言特殊性特点。从书写方式看，中文词汇的基本构成单元(“汉字”)与拼音单词差异巨大，中文词间无边界提示，构成词汇的每个汉字都是一个独立的视觉单元，它们基本上也都有自身含义(Hoosain,1991)。从文字识别过程看，汉字加工在中文词汇识别中起到重要作用，且表现出较强的独立性(申薇，李兴珊2012)。从阅读眼动控制看，目标词内构成汉字的频率也会影响眼动过程(Yan,Tian,Bai,& Rayner,2006;Li et al.2014)。上述证据都说明汉字加工是中文阅读中文字识别的重要环节，因而同时从词汇与汉字层面考察中文文字识别利于全面地揭示其中的文字识别机制。

国内学者试图通过构建模型探讨阅读中汉字与词汇加工问题(Li et al.,2009;李兴珊等，2011)。而从汉字顺序编码角度考察词汇加工的实证研究尚不多见。逻辑上讲，读者基本通过自下而上和自上而下两种加工识别词汇。证据显示，词频效应主要反映自下而上的词汇加工过程，而预测性效应则主要反映自上而下的词汇加工过程(Dambacher,Kliegl,Hofmann,& Jacobs,2006)。作为一种语言特殊性现象，中文读者必须将汉字字符串切分成词汇方能理解文本(Reilly & Radach,2012)，证据显示中文读者主要基于主观预测以自上而下方式切分词汇(苏衡，刘志方，曹立人，2016)。鉴于词内字序编码是汉字层面自下而上性质的文字加工过程(Gomez,Ratcliff,& Perea,2008)，因而考察汉字顺序编码如何影响预测性效应可在兼顾中文语言特殊性的基础上，有利于系统澄清字词加工过程问题。

读者基本通过预视和注视两个阶段才能完成对特定字词的识别。目前尚无研究探讨和对比预视和注视阶段内汉字顺序编码与词汇加工过程特点。只有少量研究涉及预视中汉字顺序编码。有研究发现，预视中跨词间两个汉字顺序颠倒对注视时间的影响程度甚于词内汉字顺序颠倒，这意味着词切分可在预视中发生，而汉字顺序编码则是基于词切分的词内字序编码过程(Gu & Li,2015)；深入的研究还发现，尽管预视中颠倒汉字位置会导致目标词汇上凝视时间增加，但读者依然能够从颠倒位置的两个汉字上获取预视增益，表明词内汉字顺序编码早在预视阶段就开始影响词汇加工过程，但此阶段内词汇加工并不严格依赖词内汉字顺序编码(Gu & Li,Liversedge,2015)。这两项研究有利于揭示预视阶段内的字词加工特点。但迄今为止尚无研究考察/对比“注视阶段和预视阶段内的自下而上性质的词内汉字顺序编码如何影响自上而下的词汇加工过程”问题。

本论文包含的两个实验试图通过解决以下两个问题实现上述研究目的：(1)采用边界范式分别考察预视中词内字序颠倒和注视中词内字序颠倒对预测性效应的影响，以分别检验相应阶段内词内汉字顺序编码影响自上而下词汇加工的特点；(2)对比全程词内字序颠倒条件与预视中词内字序颠倒条件、注视中词内字序颠倒条件影响词汇加工的程度差异，并结合相应阶段内词内字序颠倒条件对预测性效应的影响模式，系统检验阅读中自上而下词汇加工依赖词内汉字顺序编码程度的阶段性特点。研究假设：(1)如果预视或者注视阶段内词内字序颠倒条件影响预测性效应(与控制条件相比)，说明该阶段内词内汉字顺序编码影响自上而下词汇加工；(2)如果全程词内字序颠倒下凝视时间显著长于预视和注视阶段中词内字序颠倒条件，说明全程词汇加工严格依赖于词内汉字顺序编码。

2 实验一：预视中词内字序编码对预测性效应的影响

2.1 方法

2.1.1 被试

某大学36名学生(男生14名、女生22名)参加本次实验。被试的视力或矫正视力正常，在参加本实验之前均未参加过类似实验。实验结束后可获得一定报酬。

2.1.2 实验材料

材料编制过程如下：首先，选择双字词词汇组成目标词对。利用这些词对编写实验框架句子，编制实验框架句子的参照标准是“确保词对中某一个词汇在实验框架句子中属于高预测性词汇，词对中另一个词汇在实验框架句子中属于低预测性词汇”，也即是，框架句子除目标词不同外，其他部分均相同。所有的目标词都位于框架句子的中间位置。比如以词对“戒指—手环”为例，“戒指”在以下句子中属于高预测性词汇，“手环”在以下句子中则属于低预测性词汇，举例见图1。

图1 包含高/低预测性目标词汇的框架句子举例(加下划线词汇为目标词汇)

框架句子编制完成后，邀请10名不参与实验的本科生，根据目标词汇左侧内容填充文字，以形成完整句子。10名不参与实验的本科生对实验框架句子的通顺性进行评定。最终选取的框架句子总数为90个，这些框架句子通顺性的均值为4.73(5点评定，分值越高代表越通顺)。框架句子的高预测性的目标词被填充百分比均值为85%，低可预测性的目标词被填充百分比均值为4%，两类词汇在预测性上差异显著(t(89)=29.28,p<0.05)。词对中两个词汇在整词词频、首字字频、尾字字频、整词笔画数、首字笔画数和尾字笔画数上差异都不显著(t(89)<1.2,ps>0.05)。

2.1.3 实验仪器

采用SR公司生产的Eye Link 1000型桌面式眼动仪记录被试的眼动。该设备的采样频率为1000Hz。句子呈现在19英寸的DELL显示器上，显示器分辨率为1024×768，刷新频率为75Hz。被试眼位距离刺激呈现屏幕54cm。

2.1.4 实验程序

每个被试单独施测。整个实验分为练习和正式实验两个部分。其中呈现的句子都可以分为两种类型：阅读句与问题句。练习和正式实验中的每个句子(包括阅读句和问题句)都是逐个呈现，在呈现每个句子之前，屏幕出现一个黑色圆环，要求被试眼睛盯住这个黑色圆环的同时按手柄上的方向键，这样便会出现一个句子。句子出现后，要求被试阅读理解这个句子，随后通过按键结束本次屏幕，阅读句要求仍然按手柄方向键结束，问题句呈现时，要求被试根据前面一句的内容按键做出回答，如果根据前一句话能够推测出问题句中的内容，则该问题句为“对”按手柄右键，“错”按手柄左键。按键后句子呈现结束，开始呈现下一句话。实验中仅部分句子带有问题句，问题句都紧随阅读句出现(正式实验中10个句子带有问题)。完成整个实验大约需要20分钟。

2.1.5 实验设计

实验一采用边界范式呈现“预视中词内字序颠倒条件”下的实验材料。实验设计为3(目标词汇呈现方式：控制条件vs预视中词内字序颠倒条件vs全程词内字序颠倒条件)×2(目标词预测性：高预测性vs低预测性)完全被试内设计。各种呈现条件举例见图2。采用拉丁方排列顺序方式平衡6个实验条件与实验阅读句子材料。90个阅读句均随机呈现。

图2 实验一6种条件举例图(*代表注视点，竖线在实际实验中不可见，下同)

2.2 结果

被试对于问题回答的正确率都在85%以上，表明被试均认真阅读各种呈现条件下的句子。根据以往研究的做法将小于80ms或大于800ms的注视点数据剔除(张文嘉，李楠，关少伟，王穗苹，2014)，总计剔除数据小于4.5%。根据本研究的目的，报告基于目标词汇兴趣区域的跳读概率和凝视时间两项指标。跳读概率是指第一遍阅读中被跳读的目标词数与其总目标词数之间的比率；凝视时间则是第一遍阅读中在目标词汇兴趣区内所有注视点持续时间之和。跳读概率反映预视阶段内的词汇加工，而凝视时间能够反映全程的词汇加工过程(Rayner,1998)，故本研究主要基于凝视时间做推论，跳读概率作为辅助性指标说明研究问题。表1列出实验一各条件下基于被试的跳读概率和凝视时间均值和标准差。

采用lme 4包构建线性混合模型在R中分析上述指标。R分析技术是针对原始数据进行分析，因而凝视时间能够作为连续变量被处理，跳读概率作为两分变量被处理(Barr,Levy,Scheepers,& Tily,2013)。根据实验目的，实验一结果采用两种分析方法。分析方法一：为考察全程词内字序颠倒、预视中词内字序颠倒影响自上而下词汇加工过程特点，将预测性、控制条件与预视中词内字序颠倒条件对比(以下简称“对比1”)和控制条件与全程词内字序颠倒条件间对比(以下简称“对比2”)作为固定因素，将“被试”和“项目”作为误差项，分析数据并报告预测性效应、两个“对比”结果、预测性分别与“对比1”“对比2”之间的交互作用结果。分析方法二：为检验词汇加工过程对词内字序编码的依赖性，将呈现条件作为固定因素，将“被试”“项目”“预测性”作为误差项，分析并报告全程词内字序颠倒条件与预视中词内字序编码条件间的差异结果。

跳读概率R分析结果显示，读者跳读高预测性词汇概率显著高于跳读低预测性词汇b=0.26，SE=0.10，z=2.66，p<0.05；控制条件与预视中词内字序颠倒条件之间差异不显著b=0.22，SE=0.17，z=1.33；控制条件与全程词内字序颠倒条件之间差异不显著b=0.04，SE=0.16，z=0.22；预测性与“对比1”间的交互作用边缘显著b=0.41，SE=0.24，z=1.71，p=0.09，主要表现在控制条件影响跳读概率，预视中颠倒词内字序编码不影响跳读概率；预测性与“对比2”间的交互作用不显著b=0.17，SE=0.25，z=0.67；全程词内颠倒条件与预视中词内字序颠倒条件之间差异不显著b=0.11，SE=0.12，z=0.89。

表1 实验一各条件下目标词跳读概率、凝视时间的均值和标准差

凝视时间R分析结果显示，读者在高预测性词汇上凝视时间显著少于低预测性词汇上凝视时间b=13.37，SE=5.13，t=2.60，p<0.05；控制条件显著少于预视中词内字序颠倒条件b=74.47，SE=6.34，t=11.93，p<0.05；控制条件显著少于全程词内字序颠倒条件b=46.69，SE=6.33，t=7.38，p<0.05；预测性与“对比1”间的交互作用显著b=31.20，SE=12.05，t=2.50，p<0.05，这意味着预视中词内汉字顺序颠倒会影响预测性效应；预测性与“对比2”间的交互作用不显著b=9.28，SE=12.66，t=0.73，p>0.05，这意味着全程词内汉字顺序颠倒不会影响预测性效应；全程词内颠倒条件显著少于预视中词内字序颠倒条件b=46.67，SE=6.33，t=7.37，p<0.05。

2.3 讨论

实验一主要考察词汇加工是否严格基于词内字序编码，词内字序编码在整体上是否影响自上而下词汇加工过程(预测性效应)以及预视中词内字序编码是否影响自上而下词汇加工过程问题，结果发现：(1)目标词呈现条件影响目标词汇凝视时间说明词汇加工依赖于词内字序编码，预视中词内字序颠倒对词汇加工的影响程度甚于全程词内字序颠倒对词汇加工的影响程度，说明中文词汇识别并非参照严格的字序编码。(2)全程词内字序颠倒并没有消除预测性效应，说明全程的自上而下词汇加工过程并非严格依赖汉字顺序编码，但是预视中词内字序颠倒导致预测性效应在凝视时间和跳读概率指标上消失，说明预视阶段内词内汉字顺序编码会影响自上而下的词汇加工过程。

两个非正常呈现条件对预测性效应的影响模式不同，两个可能的原因导致此差异。可能性一：预视阶段内词内汉字顺序编码能够影响该阶段内自上而下词汇加工过程，但目标词汇内部汉字顺序一贯保持颠倒状态时，读者依然可从顺序颠倒的汉字组合上获取预视效应(这反映自上而下词汇加工对词内汉字顺序编码的依赖性较为灵活)；可能性二：预视阶段词内字序信息与注视阶段词内字序信息不一致导致预测性效应消失。为了排除可能性二，并进一步验证注视阶段内词内字序编码对自上而下词汇加工的影响，组织实验二。

3 实验二：注视中词内字序编码对预测性效应的影响

3.1 方法

3.1.1 被试

某大学48名大学生参加本次实验，其中男生和女生各24名。被试的视力或矫正视力正常，之前均未参加过类似实验。实验结束后可获得报酬20元。

3.1.2 实验材料、实验仪器和实验程序

实验材料、实验仪器和实验程序同实验一。

3.1.3 实验设计

采用3(目标词汇呈现方式：控制条件vs注视中词内字序颠倒条件vs全程词内字序颠倒条件)×2(目标词词频：高预测性vs低预测性)完全被试内设计。采用拉丁方排列顺序平衡6个实验条件与实验句子材料。各种呈现条件举例见图3。

图3 实验二的6种实验条件举例图

3.2 结果

被试对于问题回答的正确率都在85%以上，表明被试均认真阅读各种呈现条件下的句子。实验三因变量采用的眼动指标及其剔除标准以及数据分析模式都与实验一相同，表2为各条件下基于被试的跳读概率和凝视时间均值和标准差。

表2 实验二各条件下目标词跳读概率、凝视时间的均值和标准差

跳读概率R分析结果显示，读者跳读高预测性词汇概率显著高于跳读低预测性词汇b=0.25，SE=0.07，z=2.23，p<0.05；控制条件与注视中词内字序颠倒条件间差异不显著b=0.04，SE=0.14，z=0.29；控制条件与全程词内字序颠倒条件间差异显著b=0.32，SE=0.15，z=2.23，p<0.05；预测性与“对比1”间的交互作用不显著b=0.22，SE=0.21，z=1.06；预测性与“对比2”间交互作用不显著b=0.22，SE=0.22，z=1.02；全程词内颠倒条件少于注视中词内字序颠倒条件下b=0.22，SE=0.11，z=2.09，p<0.05。

凝视时间R分析结果显示，读者在高预测性词汇上凝视时间显著少于在低预测性词汇上的凝视时间b=19.67，SE=4.73，t=4.16，p<0.05；控制条件显著少于注视中词内字序颠倒条件b=87.66，SE=8.29，t=10.57，p<0.05；控制条件显著少于全程词内字序颠倒条件b=36.79，SE=8.18，t=4.50，p<0.05；预测性与“对比1”间的交互作用不显著b=2.90，SE=11.62，t=0.25；预测性与“对比2”间的交互作用不显著b=0.40，SE=11.48，t=0.03；全程词内颠倒条件显著少于注视中词内字序颠倒条件b=36.94，SE=5.77，t=6.43，p<0.05。

3.3 讨论

实验二发现：(1)注视中词内字序颠倒导致目标词汇的凝视时间多于控制条件和完全词内字序颠倒条件，说明词内字序编码也影响注视阶段内的词汇加工，且再次证明词汇识别并不严格基于词内字序编码；(2)注视中词内字序颠倒和全程词内字序颠倒都没有影响预测性效应，说明词内汉字顺序编码并不影响注视阶段内自上而下的加工过程。预视中词内字序颠倒条件与注视中词内字序颠倒条件的共同点是，注视和预视中目标词内两个汉字的相对位置不同，但注视阶段内词内汉字顺序颠倒并没有影响预测性效应，这说明预视中目标词内字序颠倒之所以影响预测性效应，不是因为注视和预视中目标词内汉字的位置信息完全不同，而是因为词内汉字顺序编码影响预视阶段内自上而下词汇加工。

4 总讨论

本研究试图通过考察词内字序编码对预测性效应的影响，考察汉字加工如何影响自上而下词汇加工过程，以探讨阅读中字词加工过程特点。两项实验结果一致发现词内字序颠倒条件都消极影响眼动过程，可见，词内汉字顺序编码在整体上影响词汇加工过程，它是词汇识别正常进行的保障条件。以往研究发现，读者可从位置颠倒汉字字符串中获取预视效应，这意味着预视中的字词加工并不严格依赖词内字序编码(Gu et al.,2015)。本研究通过对比全程词内字序颠倒、预视中词内汉字顺序颠倒和注视中词内汉字顺序颠倒条件影响词汇凝视时间的差异，继续探讨词汇加工对词内汉字顺序编码的依赖性问题，结果发现后两种词内汉字顺序颠倒条件下的词汇凝视时间显著高于全程词内字序颠倒条件，再次证实中文词汇加工在整体上不严格依赖词内字序编码。

研究深入探讨自上而下词汇加工对词内字序编码的依赖性，结果发现全程字序编码不影响预测性效应，说明自上而下词汇加工较少依赖词内汉字顺序编码。汉字顺序编码本质上是一种自下而上性质的信息加工(Gomez et al.,2008)，而预测性效应则反映自上而下性质的信息加工，说明两种不同性质的字词加工互不干扰，也说明相对于低预测性词汇，高预测性词汇由于容易被预先激活词义，此时位置颠倒的汉字也更容易被识别整合到理解过程中。

阅读中对字词的预视加工相对发生较早，实验一发现，预视中颠倒词内两个汉字的相对位置会消除预测性效应。实验二发现，注视时汉字顺序颠倒却没有影响预测性效应，这排除了“实验一预视中汉字顺序与注视中汉字顺序的差异导致预测性效应消失”的可能。由此可以确定，目标词汇内汉字顺序编码是保证预测性效应的必要条件。研究发现，预视中的文字加工不能达到词汇水平(Ma,Li,& Rayner,2015)，但读者却可以根据部分信息推测在预视中推测目标词汇是否合乎句子背景(Yang,2013)，这都与基于实验一的推论一致。由此可以确定，中文读者在预视中可以提取目标词汇的部分信息，尽管所提取信息没有达到词汇水平，但读者可以利用这些信息预视切分词汇。

实验二探讨注视阶段内词内字序编码是否影响预测性效应，结果发现，预视正常呈现的目标词汇，但在注视时改变目标词汇内汉字顺序不会影响预测性效应，这意味着注视阶段内的词内字序编码不影响自上而下的词汇加工过程。对此结果有两种可能性解释：(1)注视中词内字序颠倒不影响预测性效应是因为预视阶段所产生的预测性效应得到延续；(2)预测性本身也能够影响注视阶段内的文字加工过程导致上述结果，但实验一的结果排除了这个可能。由此可见，句子背景含义对目标词汇的预测程度不影响注视阶段内词汇加工。张文嘉等人(2014)也发现，目标词汇出现在注视位置时其语义是否违背句子背景信息并不影响当时的脑电成分。由此可见，主观预期在注视阶段对文字识别的影响程度减弱。

5 结 论

根据两项实验的结果可以确定：(1)词内字序编码会影响预视阶段内自上而下词汇加工；(2)词内字序编码不影响注视阶段内自上而下词汇加工；(3)词汇加工在整体上并不严格依赖词内字序编码。

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Character Order Encoding Influences Top-Down Word Processing in Chinese Reading

LIU Zhi-fang1SU Yong-qiang1CHEN Zhao-yang1ZHANG Zhi-jun2SU Heng2

(1.College of Education, Ningbo University, Ningbo 315211, China;2.Department of Psychology and Behavioral Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310028, China)

By using the boundary paradigm, the present study investigated how character order encoding influences word predictability effects. It is found that preview transposed character noword condition eliminated the word predictability effect, suggesting that character order encoding in the preview phrase influenced the top-bottom word processing, and that the condition of transposed character noword in the fixation phrase did not influence predictability effect, showing that character order encoding in the fixation phrase did not influence the top-bottom word processing. We also found that participants fixated on target word region longer in both the preview transposed character noword condition and transposed character noword in the fixation phrase condition than in the transposed character noword condition, suggesting that character order encoding in these two phrases were not strict for word processing.

Chinese reading， word processing， character order encoding， eye movement

* 浙江省社科规划课题成果(17NDJC116YB);教育部人文社会科学研究青年项目成果(15YJC190014)；国家自然科学基金项目(31371039)；省教育科学规划课题(2015SCG103)；宁波大学人文社会科学培育项目研究成果。

** 张智君，男，浙江大学教授，博导，e-mail:zjzhang@zju.edu.cn；苏衡，e-mail:1205428690@qq.com。

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1006-6020(2017)-02-0110-09