副中央凹低頻雙字詞首字字頻的預視效應研究 *

王永勝 何立媛 李 馨 白學軍

(教育部人文社會科學重點研究基地天津師范大學心理與行為研究院，天津師范大學心理學部，學生心理發展與學習天津市高校社會科學實驗室，天津 300387)

1 引言

閱讀過程中，讀者可以通過中央凹視區（視野中心2°視角范圍）和副中央凹視區（中央凹視區外2～5°的視野范圍）獲得完成閱讀所需的信息（白學軍 等, 2011; Schotter et al., 2012）。邊界范式（boundary paradigm）是研究副中央凹加工的經典實驗范式（Rayner, 1975），該范式具體操縱方法是：首先在句子中確定目標刺激（目標詞）的位置，在目標位置的左側設置一個隱藏的邊界（邊界只在實驗程序中設置，并不在實驗刺激屏幕上呈現），在讀者的注視點越過該邊界之前，目標位置上呈現預視刺激；當讀者的眼睛越過邊界位置時，目標刺激立即替代之前的預視刺激。這種呈現變化發生在注意被抑制的眼跳過程中，所以讀者一般不會意識到這種變化。該范式通過操縱預視刺激與目標刺激的關系，可以有效地探討讀者在副中央凹預視加工中獲取了哪些有效信息和可獲取信息的范圍。

使用邊界范式的研究發現，副中央凹獲取的信息在眼動控制中發揮重要作用：在副中央凹呈現有效預視與無效預視相比，副中央凹詞在隨后被注視時的注視時間顯著變短，即副中央凹預視效應（parafoveal preview benefit effect）（白學軍等, 2011; Rayner, 1998, 2009; Schotter et al., 2012）。副中央凹加工獲取的信息指引讀者的注視位置選擇，關于拼音文字的研究發現，副中央凹加工獲取的詞邊界信息引導著讀者的注視點落點位置（Morris et al., 1990; Rayner et al., 1998），漢語研究中也發現副中央凹加工決定了眼睛的落點位置（李玉剛 等, 2017）。

拼音文字中的詞間空格作為詞切分線索引導讀者副中央凹的注意資源分配。雖然E-Z讀者模型和SWIFT模型對于注意資源的分配方式存在爭議（Engbert et al., 2005; Reichle et al., 2003），但均認為詞間空格作為詞邊界信息引導注意資源以詞為單位進行分配，副中央凹以詞為單位進行預視加工。Sheridan等（2016）的研究表明，當使用隨機數字取代詞間空格破壞詞邊界信息后，副中央凹預視效應減小。Drieghe等（2017）的研究同樣發現，刪除詞間空格后目標詞的預視效應顯著減小。此外，研究表明詞頻、預測性等詞匯屬性均會影響詞的副中央凹加工（Inhoff & Rayner, 1986;Reingold et al., 2012; Schotter et al., 2015）。這些研究表明在拼音文字的閱讀中，詞邊界信息引導讀者在副中央凹以詞為單位進行注意的分配。

漢語文本由連續書寫的漢字構成，雖然詞匯加工在漢語閱讀中具有重要的作用（Bai et al., 2008;Li et al., 2014; Yan et al., 2006），但是漢語文本中缺少外顯的詞邊界信息，讀者在副中央凹不能根據低水平的視覺線索確定詞的邊界，那么漢語讀者在副中央凹是以字還是以詞為單位進行加工？

Li等（2009）提出的漢語詞匯識別與詞切分模型認為，在漢語閱讀中，注意資源在字水平上是平行分布的，知覺廣度內的字均可得到加工，但受到字與注視點之間的距離（離心率）影響；而在詞水平上注意資源是序列分布的。Li等（2014）在一項語料庫的分析中發現副中央凹的字頻影響當前注視詞的加工，而副中央凹的詞頻并不產生影響。Ma等（2015）操縱了副中央凹雙字詞的詞頻與首字字頻來探討副中央凹字頻與詞頻對當前注視詞加工的影響，結果發現副中央凹雙字詞首字的字頻影響當前注視詞的加工時間，副中央凹雙字詞首字的字頻越高，當前注視詞的注視時間越短，但是副中央凹詞的詞頻并不影響當前注視詞的加工，表明讀者在副中央凹是以字為單位進行加工的。

然而也有一些研究表明，副中央凹的詞水平信息影響讀者的眼動特征。劉志方等（2013）通過操縱注視點右側文字的掩蔽單元和掩蔽范圍探討了漢語閱讀中的詞切分，結果發現漢語讀者能夠切分出注視點右側詞的邊界，并且以詞為單位進行字的識別。Shen等（2018）的研究在副中央凹呈現與目標詞（如“樹林”）首字語素意義相同的預視詞（如“樹膠”）或不相同的預視詞（如“樹敵”），結果發現相同首字語素意義預視條件下目標詞的注視時間顯著地短于不相同語素意義預視條件。在該研究中，讀者只有在副中央凹預視加工中進行了詞匯水平的加工才能夠明確首字的語素意義，因此該研究為讀者能夠在副中央凹處進行詞匯水平的加工提供了證據。跳入副中央凹高頻詞的眼跳長度顯著長于跳入低頻詞的眼跳長度，研究者認為這是由于高頻詞比低頻詞在副中央凹加工時獲取了更多的預視信息（Liu et al.,2017; Liu et al., 2019）。白學軍等（2009）的研究發現副中央凹詞的詞頻影響當前注視詞的加工，副中央凹詞頻越高，當前注視詞的注視時間越短，即存在副中央凹–中央凹效應。這些研究為漢語讀者在副中央凹進行了詞水平的加工提供了證據。

綜上所述，在缺少詞邊界信息時，讀者在副中央凹是以字為單位還是以詞為單位進行預視加工，仍然存在爭議。本研究選擇低頻雙字詞作為目標詞，操縱目標詞首字字頻的高、低，同時采用邊界范式操縱目標詞首字的預視類型，直接檢驗組成副中央凹詞的首字預視加工情況，從而對該問題進行探討。選擇低頻雙字詞作為目標詞是由于單字詞的詞頻與字頻存在高相關，不能有效分離字頻與詞頻的作用（Ma et al., 2015）；而低頻詞的首字影響其注視加工（趙冰潔 等, 2018; Yan et al., 2006），能夠充分體現字頻的作用，且不受該字作為單字詞的詞頻影響。如果漢語讀者在副中央凹以字為單位進行預視加工，那么字頻的高低將影響其預視加工，因而本研究預期字頻及兩因素的交互作用顯著，高頻字的預視效應將顯著大于低頻字的預視效應；如果讀者在副中央凹是以詞為單位進行預視加工，則預期兩因素交互作用不顯著，高頻字與低頻字的預視效應沒有顯著差異。

2 研究方法

2.1 被試

36名天津師范大學學生參與本實驗，平均年齡為20.65歲（SD=1.76歲）。所有被試的視力或矯正視力正常，無色盲色弱，母語均為漢語，對實驗目的均不了解。實驗結束后每人可得到一定的報酬。

2.2 實驗設計

采用2（字N+1字頻：高頻、低頻）×2（字N+1預視類型：目標預視、假字預視）的兩因素被試內實驗設計。

2.3 實驗材料

選擇80組尾字相同的雙字詞作為目標詞，目標詞首字分別為高頻字和低頻字（平均字頻,M高=1004.90次/百萬,SD=1080.05次/百萬;M低=72.37次/百萬,SD=57.39次/百萬;t=7.72,p＜0.001,d=1.23）（Cai & Brysbaert, 2010）。在目標詞首字筆畫數和整詞詞頻上，首字高頻和首字低頻條件下均沒有顯著差異，|t|s＜1.21，ps＞0.05。將目標詞插入到相似的句子框架中，目標詞之前的句子部分相同，共編制80組句子作為正式實驗的材料。

選擇20名大學生對實驗句子的通順性進行7點評定（“1”代表“非常不通順”，“7”代表“非常通順”）。高頻字條件的句子通順性（M=6.70,SD=0.33）與低頻字條件下句子的通順性（M=6.71,SD=0.30）不存在顯著差異，t=0.19，p＞0.05。選擇12名大學生對目標詞的預測性進行評定。給被試呈現目標區之前的句子部分，讓被試把句子填寫完整。被試均不能準確地預測出目標詞，即目標詞的預測性為0。參與實驗材料評定的大學生均不參與正式實驗。使用Windows系統的專用字符編輯器編制實驗材料中的假字。實驗材料舉例見表1。

表1 實驗句子舉例

2.4 實驗儀器

實驗采用EyeLink 1000型眼動記錄儀，采樣頻率為1000 Hz。呈現變化的延遲時間為6～13 ms。被試機屏幕刷新頻率為140 Hz，分辨率為1024×768像素。被試眼睛與屏幕之間的距離為65 cm，刺激以24號宋體形式呈現，每個漢字在屏幕上的大小為32×32像素，每個漢字約為1.10°視角。

2.5 實驗程序

每名被試單獨施測。被試進入實驗室后，首先向被試簡單介紹實驗室環境。之后，被試開始閱讀實驗指導語。被試表示閱讀完畢后，主試向被試簡述指導語，確保被試準確理解實驗程序。然后進行眼校準，采用三點校準，校準的平均值小于0.25°視角時表示校準成功。然后開始實驗，被試閱讀屏幕上呈現的實驗句子，其中前8個句子為練習句，但是并不告知被試該部分為練習部分。練習完畢開始正式實驗。

實驗材料采用拉丁方的方法在被試間進行平衡。實驗材料共分為四組，每名被試閱讀其中一組實驗材料。每名被試在整個實驗中需要閱讀108個句子，其中包括8個練習句，20個填充句，80個實驗句，其中44個句子后面有簡單的“是”或“否”的判斷問題，以確保被試認真閱讀句子。

實驗過程中的句子隨機呈現。實驗過程中，在必要時進行重新校準，整個實驗過程大約需要25～35分鐘。

3 結果

被試回答問題的準確率為90.5%，各種條件下被試回答問題的正確率不存在顯著的差異，Fs＜1，ps＞0.05，表明被試認真閱讀了實驗句子。

根據以往的研究，過短或過長的注視不能反映閱讀的加工信息（Rayner, 1998, 2009），因此，將注視點短于80 ms或長于800 ms的注視點刪除，根據以下標準將不符合要求的數據進行刪除：（1）被試在句子上的注視點少于3個；（2）邊界變化提前或者延遲；（3）邊界變化或注視目標詞時眨眼的數據；（4）3個標準差之外的數據。刪除的數據占總數據的16.1%。

在數據分析中，將目標詞的首字（目標字）、目標詞分別作為興趣區，分析的指標包括：首次注視時間、凝視時間、單次注視時間、總注視時間和跳讀率（王永勝, 何立媛, 2022; 閆國利 等,2013）。在目標詞分析中，本研究還對目標詞的注視位置進行分析，分析指標包括眼跳的起跳位置、首次注視位置、單一注視位置以及多次注視中的首次注視位置。

本研究采用基于R語言（R Core Team, 2018）環境下的線性混合模型（linear mixed model, LMM）對數據進行分析，采用lme4數據處理包（Bates et al., 2015）對數據進行分析。對連續數據進行log轉換，對跳讀率進行logistic lme轉換。本實驗中的線性模型是將目標字字頻、首字預視類型和兩因素的交互作用作為固定因素來進行分析，將被試和項目作為交叉隨機效應。

3.1 目標字注視結果

被試對目標字的注視的描述統計結果見表2。

表2 目標字眼動指標的描述統計結果

分析結果發現，在跳讀率上字頻的主效應不顯著（b=0.13,SE=0.09,z=1.37,p＞0.05）；首字預視類型主效應顯著（b=0.31,SE=0.10,z=3.02,p=0.002），目標預視下的跳讀率顯著高于假字預視下的跳讀率；兩因素交互作用不顯著（b=0.04,SE=0.18,z=0.25,p＞0.05）。

在注視時間指標上，首字預視類型主效應均顯著（ts＞4.4,ps＜0.001），目標預視下的注視時間顯著短于假字預視下的注視時間。字頻的主效應以及兩因素的交互作用均不顯著（|t|s＜1.60,ps＞0.05）。

在目標字的分析上，存在典型的預視效應，但是并沒有發現字頻以及兩因素的交互作用。這可能是由于讀者在注視目標字時，注視點雖然落在該字上，但是是以整個詞為單位來進行加工的，因此沒有表現出字頻的效應。接下來將對目標詞的注視情況進行分析。

3.2 目標詞注視時間結果

被試對目標詞注視的描述統計結果見表3。

表3 目標詞注視時間眼動指標的描述統計結果

分析結果發現，在跳讀率上字頻的主效應不顯著（b=0.05,SE=0.21,z=0.26,p＞0.05），首字預視類型主效應顯著（b=0.82,SE=0.24,z=3.39,p＜0.001），目標預視下的跳讀率顯著高于假字預視下的跳讀率；兩因素交互作用不顯著（b=0.30,SE=0.41,z=0.72,p＞0.05）。

在注視時間指標上，首字預視類型主效應均顯著（ts＞5.16,ps＜0.001），目標預視下的注視時間顯著短于假字預視下的注視時間，即存在典型的預視效應。在首次注視時間和單次注視時間上，字頻主效應均不顯著（|t|s＜1.11,ps＞0.05）。在凝視時間上，字頻主效應顯著（b=0.05,SE=0.02,t=2.27,p=0.002），首字低頻條件下目標詞的凝視時間顯著長于首字高頻條件。在總注視時間上，字頻主效應顯著（b=0.06,SE=0.02,t=2.42,p=0.015），首字低頻條件下目標詞的注視時間顯著長于首字高頻條件。兩因素的交互作用在各個指標上均不顯著（|t|s＜0.09,ps＞0.05）。

3.3 目標詞注視位置結果

被試對目標詞注視位置的描述統計結果見表4。

表4 目標詞注視位置眼動指標的描述統計結果

分析結果發現，在跳入目標詞眼跳的起跳位置上，字頻的主效應、預視類型的主效應以及兩因素的交互作用均不顯著（ts＜1.63,ps＞0.05）。

在首次注視位置上，字頻主效應不顯著（b=0.001,SE=0.04,t=0.03,p＞0.05）。首字預視類型主效應邊緣顯著（b=0.07,SE=0.04,t=1.84,p=0.07），目標詞上的首次注視位置在目標預視條件下比假字預視條件下更靠近詞的中心。兩因素交互作用不顯著（b=0.02,SE=0.07,t=0.21,p＞0.05）。

在單一注視位置上，字頻主效應不顯著（b=0.03,SE=0.04,t=0.85,p＞0.05）。首字預視類型主效應邊緣顯著（b=0.08,SE=0.04,t=1.92,p=0.06），目標詞上的首次注視位置在目標預視條件下比假字預視條件下更靠近詞的中心。兩因素交互作用不顯著（b=0.06,SE=0.09,t=0.46,p＞0.05）。

在多次注視的首次注視位置上，字頻主效應不顯著（b=0.05,SE=0.10,t=0.50,p＞0.05）。首字預視類型主效應邊緣顯著（b=0.19,SE=0.09,t=2.14,p=0.052），目標詞上多次注視的首次注視位置在目標預視條件下比假字預視條件下更顯著地靠近詞的中心。兩因素交互作用不顯著（b=0.11,SE=0.17,t=0.66,p＞0.05）。

對目標詞首字字頻與預視類型的交互作用進行了貝葉斯因子分析，分析結果表明所有指標上的BF值均小于1（目標字注視時間指標分析上，BFs＜0.14；目標詞各眼動指標分析上，BFs＜0.12），支持兩因素之間不存在交互作用。

4 討論

為探討漢語讀者在副中央凹是以字還是以詞為單位進行預視加工，本研究操縱副中央凹雙字詞首字的字頻與預視類型，在目標字與目標詞的分析上均發現了顯著的預視效應；在目標詞的凝視時間和總注視時間上發現了顯著的字頻效應；在目標詞的注視位置上也發現了預視類型的主效應；而各眼動指標上均沒有發現兩因素的交互作用。

本研究旨在探討漢語讀者在副中央凹加工是以字還是以詞為單位進行預視加工，而研究結果表明單純以字為單位或以詞為單位均不能完全解釋本實驗的結果。如果讀者在副中央凹以字為單位進行預視加工，那么應該發現副中央凹首字字頻與預視類型的交互作用，但是本研究結果不支持兩因素之間存在顯著的交互作用；如果讀者在副中央凹以詞為單位進行預視加工，根據Li等（2009）以及Li和Pollatsek （2020）的理論，詞匯識別與詞切分是同一個加工過程，在缺少低水平的視覺詞切分線索的條件下，意味著讀者在副中央凹已經完成了詞切分，完成了詞匯識別的過程，但隨后目標詞被注視時，本研究發現字頻顯著地影響整詞的注視時間，又表明讀者并沒有完成詞匯識別過程。因此，單純認為漢語讀者在副中央凹是以字或詞為預視加工單位似乎都存在不恰當之處。

本研究認為在副中央凹的預視加工單位可能是一個由字到詞轉變的過程，或者說是以字詞結合的方式進行預視加工的。由于注意資源在字水平上平行分布（Li et al., 2009），且漢語讀者對構成副中央凹詞的字均進行了有效的預視加工（王永勝 等, 2016; Yan et al., 2010; Yang et al., 2009）；同時漢語文本具有較大的信息密度，讀者獲取的信息更多，比如副中央凹首字的語義信息（Tsai et al., 2012; Zhu et al., 2021），因此根據Li等的理論，讀者獲取了足夠的預視信息后已經激活了詞水平的加工，但并沒有完成詞匯識別的過程，在注視點轉移到副中央凹詞上時是以詞為單位進行加工的。因此，并沒有表現出字頻對目標字和目標詞預視效應的影響。今后的研究可以操縱副中央凹詞水平的加工負荷，比如詞頻、預測性來探討詞水平信息在預視加工中的作用。

在漢語的副中央凹加工中，由字到詞為單位的加工過程可能存在兩種方式：Li等（2009）的理論認為在漢語閱讀中詞匯的識別與切分是同一個過程，只有當詞匯識別后詞才能被切分出來。根據這一假設，讀者在副中央凹加工時已經開始詞匯識別的過程，同時也進行了詞切分的加工，但是這一加工過程尚未完成，讀者的注視點轉移到副中央凹的目標詞上時，繼續進行尚未完成的詞匯識別與詞切分的加工，因此表現出首字字頻的作用。當然也存在另外一種可能，即在缺少詞邊界信息的情況下，漢語讀者的詞切分與詞匯識別是兩個加工過程而不是同一個加工過程，并且開始詞切分加工的過程早于詞匯識別的過程。讀者根據副中央凹加工情況，首先進行詞切分的加工，之后開始詞匯識別過程。讀者可能根據詞切分加工的情況，以詞為單位進行眼跳計劃，在目標詞的注視位置分析上沒有發現字頻的作用，這一結果為上述可能性提供了一定的支持，在讀者的眼睛轉移到副中央凹的目標詞上之后，讀者繼續進行尚未完成的詞匯識別過程，因此才表現出首字字頻在對整詞注視時間的影響。在今后的研究中需要進一步探討詞切分與詞識別的關系。

以往研究發現讀者能夠獲取副中央凹字頻的信息，但不能獲取詞頻的信息（Li et al., 2014; Ma et al., 2015），與本研究中字頻不影響副中央凹加工的結果不同。形成這種差異的原因可能是由于本研究字體較大（約為1.1°視角），上述兩項研究中字體較小（分別為0.8°和0.7°視角），而離心率是影響字詞加工效率的一個重要因素（Li & Pollatsek,2020），即字體大小差異是本研究與上述兩項研究結果存在差異的可能原因。

此外，本研究只操縱了副中央凹詞首字的字頻來探討預視加工情況，在今后的研究中還可以繼續探討字、詞加工負荷的相關變量（比如字、詞的熟悉度、獲得年齡等）在漢語副中央凹加工中的作用，以對本問題進行更深入的研究。

總之，讀者的注視點在從中央凹注視詞轉移到副中央凹詞上后是以詞為單位進行信息加工的，但是在轉移到副中央凹詞之前詞匯的識別并未完成。而且詞匯識別的過程與詞切分加工的過程之間的關系問題仍需要進一步的探討。

5 結論

副中央凹低頻雙字詞首字字頻并不影響預視效應的大小；漢語讀者在副中央凹已開始了雙字詞詞水平的加工。