1 引言
时间、空间和量在日常生活中的行为计划、决策中起着非常重要的作用(Gallistel ＆ Gelman，2000)。Walsh(2003)认为在认知系统中存在着一个普遍性的数量系统，时间、空间和量可能是普遍性的数量系统的组成部分，并由一个共同的计量动作联系在一起，而且空间、时间和数量信息存在一个共同的神经加工机制。可数的和不可数的数量信息(数字数量、空间和持续时间等)应该被表征为同一种形式，即心理数量。来自行为、脑成像以及脑损伤的一系列实验研究证实了在认知系统中存在着一个普遍性的数量系统。
近年来研究者开始关注数量和时间知觉之间的关系。在一个时间估计任务中，研究者要求被试判断测试刺激(数字 1，5 和 9)的持续时间是否比事先给定一个标准刺激的持续时间(数字 5;持续时间为300ms)长或短。结果显示，被试对小的数字(如 1)的持续时间倾向于低估，而对大的数字(如 9)的持续时间出现高估。而在控制实验中，当用字母作为测试刺激时，刺激对时间的估计任务没有干扰作用(Oliveri，Vicario，Salemo，Koch，Turriziani，Manga-no，et al.，2008)。Andrea 和 Esther (2009)采用了一种类似于 SNAＲC 的研究范式，采用奇偶判断的方法研究数字数量对时间知觉的影响，结果发现所有的按键时间都受到了数字大小的影响。以上研究表明人们对数量持续时间感知时会受到量大小的影响，较小数量的持续时间倾向于低估，较大数量的持续时间倾向于高估，表明认知系统中数量和时间信息的表征高度一致。随后，采用汉语数字刺激小写汉语数字和大写汉语数字完成时间估计任务，也表现出了相似的结果(马清霞，杨林霖，张志杰，2011)。
回顾以往的行为实验研究只考察单维的抽象数量(数字)和时间知觉的关系。近来有研究从单维的抽象数量扩展到了更广泛的数量，分别采用了个数、面积和体积等物理量以及相对数量刺激等单维的数量，甚至引入重量单位作为背景来研究广泛的数量信息对时间知觉的影响(Lu，Hodges，Zhang，＆Zhang，2009; Xuan ，Zhang ，He，＆ Chen，2007) 。
然而这些数量和时间知觉之间关系的研究所采用的数量维度均为单维度，如果同时呈现两个维度的数量信息，对时间估计的影响是否会存在累加效应，或是存在一个优势的数量维度。本研究通过两个实验尝试对上述的问题进行回答。本研究在以往研究范式的基础上，采用了类似于 Stroop 的干扰范式的时间的 比 较 判 断 任 务 ( Dormal，Seron，＆ Pesenti，2006)，以实际数量和抽象数量同时呈现的方式，即一个维度是阿拉伯数字大小的抽象数量;另一维度是其字体大小或个数的实际数量，来检验抽象数量和实际数量同时存在时，它们是如何影响被试对持续时间的比较判断，即这两种数量是以怎样的方式去影响时间知觉。
2 实验 1
2. 1 方法
2. 1. 1 被试
32 名河北师范大学在校本科生被试 (22 女和10 男)，平均年龄为 22 岁( 年龄范围:20 ～ 23)，且均未参加过相类似实验。被试皆为右利手，视力或矫正视力正常。被试自愿参加实验并获得相应的报酬。
2. 1. 2 实验材料
实验运用 E － prime 心理学专业软件编程，采用14 英寸显示器呈现视觉刺激和反应取样，屏幕刷新率为 60Hz。实验时被试的眼睛与屏幕中心的距离约为 60cm，被试眼位与屏幕中心处同一水平，用键盘做出反应。实验刺激均为白色，显示器屏幕的背景色为黑色。在屏幕的中央呈现阿拉伯数字作为视觉刺激(如图 1)。在前后呈现每一对视觉刺激时，一个白色的十字形对其进行分隔。一个白色感叹号提示被试进行反应。
实验采用了 Xuan 等研究中的呈现时间，每对视觉刺激的持续时间为 600/750，650/812，700/875，和750 /937ms，即所有的较短持续时间和较长持续时间的比值为 1:1. 25。小刺激的字体大小为 0. 3cm ×0. 3cm，大刺激的字体大小为 1. 0cm × 0. 5cm。
2. 1. 3 实验设计
本实验为 2 ×2 × 2 三因素被试内设计，其中大小数字的两水平为小数字“2”“3”及大数字“7”“8”，字体大小为数字“2”“3”和“7”“8”的大小字体，呈现时间分为长(600，650，700，和 750ms)和短(750，812，875，和 937ms)两个水平。要求被试对刺激阿拉伯数字作时间比较判断，因变量是被试的反应错误率。
2. 1. 4 实验程序
实验过程中，被试坐于屏幕前 60cm 处，两眼注视屏幕中央。实验是以指导语开始的，被试阅读完指导语后按“空格”继续。黑色屏幕中央呈现一个数字，随后被一个固定的白色十字形代替，十字形呈现时间是 200ms，之后呈现另一个数字刺激，一分钟后出现一个白色的感叹号，这时要求被试看到感叹号就做按键反应。被试的任务是判断前后两个数字刺激的呈现时间哪个更长(或更短)。如果被试认为第一个视觉刺激更长(或更短)按“j”键反应;而认为第二个视觉刺激更长(或更短)按“k”键反应(Felicia，Ｒochel，＆ Brian，2006)。实验包括一致和不一致两个 block，每个 block 由 48 个试验组成，在一个试验反应之后，用一个 1s 的黑色空白来分隔下一个试验。实验区组和反应键是在被试内进行平衡。要求被试尽可能快而准确的做出反应。
2. 2 结果与分析
用 Excel 软件对被试的数据进行筛选，删除在刺激出现前和在刺激出现后 3000ms 后反应的数据，这类数据不足 0. 1%对其余的 30 名被试的数据进行分析，重复测量的方差分析表明，阿拉伯数值［F数字(1，29) =. 96，p= . 335］及其字体［F字体(1，29) = 1. 723，p = . 2］的主效应均不显着，持续时间的主效应显着［F时间(1，29) = 8. 745，p = . 006，η2= . 232］，即短的持续时间的错误率大于长持续时间的错误率。数值、字体和持续时间三者的交互作用未见显着［F(1，29) =1. 46，p = . 237］，数值和字体的交互作用不显着［F(1，29)= . 672，p = . 419］，阿拉伯数字的数值大小和持续时间的交互作用不显着［F(1，29) =. 094，p = . 761］(如图 2)。而阿拉伯数字的字体(大小)和持续时间(长短)的交互作用十分显着［F(1，29) =74. 421，p ＜ . 001，η2= . 72］( 如图 3)，即阿拉伯数字的字体大小和其持续时间的长短一致时，被试的反应错误率就低;阿拉伯数字的字体大小和其呈现时间长短不一致时，被试的反应错误率就高。
简单效应分析结果表明，对于刺激呈现时间而言，当目标刺激为小字体时简单效应非常显着［(F(1，29) = 8. 61，p ＜ . 01］，对小字体刺激做时间比较判断时，则其短时距的错误率小于其长时距的错误率。当目标刺激为大字体时简单效应也十分显着［(F(1，29) =52. 72)，p ＜. 001］，对大字体刺激做时间比较判断时，则其长时距的错误率小于其短时距的错误率。
实验 1 旨在验证阿拉伯数字的数值大小和其字体大小是否同时对时间知觉有影响以及哪个影响更占优势。实验分为两个条件:阿拉伯数字的数值大小和其字体大小的一致性，不一致性(图 1)。结果显示阿拉伯数字的字体大小和其呈现时间的交互作用非常显着(p ＜. 001)，却未出现数字的数值大小和其呈现时间的交互作用显着(p = . 761)(图 2 和图3)。表明当实际数量和抽象数量叠加时，被试在比较呈现刺激持续时间长短时更多的依靠实际数量进行反应，字体和呈现时间一致反应错误率就低，字体和持续时间不一致反应错误率就高。换句话说，实际数量对时间知觉的影响要比抽象数量对时间知觉的影响大。
3 实验 2
3. 1 方法
3. 1. 1 被试选取
26 名身体健康在河北师范大学在校本科生和研究生被试，20 名本科生，6 名研究生，(16 名女和10 男)，他们的平均年龄为 25 岁( 年龄范围:20 ～ 30岁)，且均未参加过相类似实验。所有的被试都是右利手，视力或矫正视力正常，所有被试的母语是汉语。被试都自愿参加实验并获得相应的报酬。
3. 1. 2 实验仪器和刺激
实验器材和实验 1 基本相同。不同的是所呈现的两种视觉刺激形式发生变化，采用阿拉伯数字和其个数叠加(图 4)。
3. 1. 3 实验设计
本实验同实验 1 为 2 × 2 × 2 三因素被试内设计，自变量阿拉伯数字的两水平位小数字“3”和大数字“7”，数字“3”和“7”个数呈现个数分为多(7个)和少(3 个)两水平，数字“3”和“7”的呈现时间分为长(600，650，700，和 750ms) 和短(750，812，875，和 937 毫秒)两个水平。要求被试对刺激阿拉伯数字作时间比较判断，因变量是被试的反应错误率。
3. 1. 4 实验程序
实验程序和实验 1 完全相同。
3. 2 结果与分析
数据删除标准同实验 1. 对被试反应错误率的重复测量的方差分析，结果显示，阿拉伯数字的数值［F数字(1，25)= . 218，p = . 645］、其个数［F个数(1，25) = 1. 029，p = . 320］及其持续时间的主效应均不显着［F时间(1，25) =. 277，p =. 603］。数值大小、个数多少和持续时间长短三者的交互作用未见显着［F(1，25)= 2. 043，p = . 165］。数值和个数的交互作用不显着［F(1，25) =. 391，p =. 537］。阿拉伯数字的数值(大小)和持续时间(长短)的交互作用显着［F(1，25) =6. 872，p =. 015，η2= . 216］阿拉伯数字的个数(多少)和持续时间(长短)的交互作用非常显着［F(1，25) = 27. 108，p ＜ . 001，η2= . 52］(如图 5、6)。
数字个数和其呈现时间交互作用的简单效应分析的结果表明，个数较少其短的呈现时间的反应错误率小于其长的持续时间的反应错误率［F(1，25)= 20. 06，p ＜ . 001］;个数较多时其长的持续时间的反应错误率小于其短的持续时间的反应错误错误率［F(1，25) =10. 29，p ＜. 01］。而对数字的数值大小和其呈现时间长短的交互作用的简单效应分析的结果表明，数值大小并没有显着影响反应的错误率［F(1，25) = 2. 88，p ＞ . 05; F (1，25) = . 65，p ＞. 05］。
4 综合讨论
数量是没有具体感觉属性的一个抽象概念，它表现为多种形式，例如表示为非符号形式的非抽象数量即实际数量和表示为数字符号的抽象数量(王琦，李红，张丽，陈雪梅，2011)。本研究运用数量的不同形式作为刺激变量研究数量对时间知觉的影响，实验结果表明抽象数量和实际数量两种数量形式同时存在于一个视觉刺激中时，实际数量对时间知觉影响比抽象数量大。
实验 1、二结果均显示了被试忽略抽象数量的量，而依靠实际数量的量的大小进行时间比较判断。实验中运用抽象数量和实际数量两种数量叠加呈现方式来研究数量对时间知觉的影响。考察当视觉刺激同时存在两种形式的数量信息时，被试是如何进行持续时间的比较任务。以往的研究结果表明所呈现刺激无论是实际数量还是抽象数量都会对时间知觉产生影响，被试在持续时间的系列比较任务中，自动激活所呈现刺激的数量的数量加工，参照数量大小来比较持续时间的长短，如果数量和时间一致时，反应错误率就低，反之，反应错误率就会升高。本实验在以往研究的基础上进一步深入的研究数量和时间的之间的关联，验证实际数量和抽象数量叠加时，被试如何进行持续时间的比较任务，结果被试几乎按照实际数量的大小来影响时间的判断。
本研究实验结果显示数量的不同维度对时间知觉的影响可能存在一个优势维度。有研究显示所呈现刺激的连续性数量维度相当大的影响其离散性数值比较任务。在一项干扰任务中测试黑猩猩，要求它们在两盘糖果中选择一盘。把没有被选中盘里的糖果作为奖励黑猩猩吃，任务中当两个盘子里的糖果同样大时，黑猩猩会倾向于选择糖果多一盘。当研究人员改变了实验范式，把糖果换成不同大小，黑猩猩倾向于选择糖果大一些的那盘，而不考虑哪一盘的食物量多少。所以在这样的情况下，物体的大小比物体数量更重要(Boysen，Berntson ，＆ Muko-bi，2001)。在系统地变化大小、轮廓、或者面积和数量的试验中，学前儿童会发觉他们很难过滤掉那些不相关的维度来展示他们的计算能力。儿童更依赖于面积或者体积而不是数量来进行选择，这一发现并不是反应他们数字能力的缺乏，而是表明他们自发地优先对面积或者体积等连续性数量维度进行了表 征 ( Brooks， Hanauer， Padowska， ＆ Ｒosman，2003; Huttenlocher， Jordan， ＆ Levine， 1994;Kirkham， Cruess， ＆ Diamond， 2003; Ｒousselle，Palmers，＆ Noel，2004)。因此本实验研究结果表明，被试自发优先地加工了与时间比较任务不相关的连续性数量维度即实际数量，几乎忽略了离散性的阿拉伯数值，从而显示了实际数量对时间知觉的干扰效应。这意味着，人类的认知系统可能对连续数量表征比离散数量表征更优先。
数量表征指与特定的数量联系的心理表征，数量表征绝对是人们日常生活的一部分，如，人们的认知系统常会自动激活大小，面积和个数等数量维度的比较判断。以往行为研究表明，人类同时具有数量表征的符号特异性和符号非特异性，只是不同形式的数量表征发生在认知加工的不同阶段，两种形式的数量表征表现出不同的优势。并且数量表征可能具有发展性，在个体发展上逐渐从符号特异性向符号非特异性表征过渡。抽象数量心理表征表现符号非特异性，指不同的符号形式间共享一个内在的数量编码，具有相同的神经机制(Dehaene，1992;McCloskey，Caramazza，＆ Basili，1985)而实际数量表征存在符号的特异性，认为随着数量形式不同，认知系统中存在不同的数量编码过程，在数量表征的早期激活阶段，非符号数量即实际数量要比符号数量即抽象数量应该具有更强的神经活动反应，表现出数量表征的符号特异性(Campbell ＆ Clark，1988;Ｒoitman，Brannon，＆ Platt，2007; Verguts ＆ Fias，2004; Verguts ＆ Fias，2008) 。而在本实验中，实验任务要求正好可能发生在数量表征的早期激活阶段，被试面对实际数量和抽象数量两个数量维度时，依据两个数量维度的凸显性，即显性数量还是隐性数量维度，被试自动激活了符号特异性的量化模式，优先的对显性实际数量维度(字体，个数)进行加工表征，通过一种近似的数量化的模式，来完成时间比较任务。模式控制模型(mode － control model)描述了有机体是通过多重转换器和累加器把数量和时间量化。不同的数量维度可以通过独特的量化体系进行分析加工(Agrillo，Ｒanpura，＆ Butterworth，2010;Meck ＆ Church，1983 )，人类天生就有一种原始的“数量感觉”，通过一种相似的表征方式，来快速近似的加工理解和控制不同形式的数量形式以及它们之间的联系(Dehaene，Dehaene － Lambertz，＆ Co-hen，1998;Feigenson，Dehaene，＆ Spelk，2004)。
这意味着，在人类的认知系统，数量表征的早期阶段，非符号形式的具体数量的表征比数字符号的抽象数量的表征更早得到加工。尽管研究表明离散性数量维度(阿拉伯数字)和连续性数量维度(具体数量)同时存在于实验刺激时，对时间知觉的干扰效应连续数量(实际数量)要比离散数量(阿拉伯数字)大。被试似乎只关注实际数量这一维度，而忽视了阿拉伯数字的存在，这可能就意味着，这种连续数量的提取比离散数量提取进行的更快或是说在数量表征的早期激活阶段非符号数量即实际数量要比符号数量即抽象数量应该具有更强的神经活动反应，表现出数量表征的符号特异性，这一结果对数量理论体系进行了扩展。今后的研究方向应该进一步分析不同数量维度对时间知觉的干扰效应。
参考文献
马青霞，杨林霖，张志杰． (2011)． 数量对时间知觉的影响—来之汉语数字的证据． 心理科学，34 (1 )，38 －42．
王琦，李红，张丽，陈雪梅． (2011)． 数量表征的符号特异性和符号非特异性．心理科学进展，19 (6 )，832 －842．
