不同报告方法下的瞬时记忆保存量

摘要 随机选取华东师范大学心理学系本科二年级女生5名男生5名共10名同学，应用计算机PsyTech心理实验系统测量其瞬时记忆保存量，实验采用sperling的研究范式，即分别使用全部报告法、部分报告法和延迟部分报告法进行测量。结果发现，被试使用全部报告法得到的瞬时记忆保持量的平均值为4.128，全部报告法与延迟报告法得到的瞬时记忆保持量在0.05水平下无显著差异；与部分报告法得到的瞬时记忆保存量在0.05水平下无显著差异。

关键词：瞬时记忆 全部报告法 部分报告法

1 引言

感觉记忆（或感官记忆） （sensory memory，简称SR）又称为瞬时记忆（immediate memory）。刺激直接作用于感觉器官便产生感觉知觉，当刺激停止作用后，感觉信息仍按原来的形式保持一个极短暂的瞬间，犹如按原先的样子登记了下来，这种短暂的保持或登记就是感觉记忆。在感觉记忆中材料保持的时间很短，大约0.25～2 秒。例如，听人唱完歌后，好像耳朵里还有一点声音。看一个光点后，好像在眼睛里还有一点影子。在感觉记忆中信息完全依据它具有的物理性编码，有鲜明的形象性。例如，在网膜上的映像与刺激非常一致，基本上是外界刺激的复制品。感觉记忆中保持的材料如受到注意，它就转入短时记

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忆，如没有受到注意，它就会很快消失。

研究瞬时记忆的方法主要有再现法和再认法。再现法是早期瞬时记忆研究的主要方法。根据再现的方法不同又分为全部报告法和部分报告法。全部报告法要求被试在识记完材料后尽量将识记的全部项目再现出来。但此方法不能用于研究刺激呈现在几十毫秒的情况。而部分报告法的特点是要求被试在识记完材料后，将指定的部分项目再现出来，再根据这一部分的结果估算出保存的总量。它避免了由于呈现时间短暂、回忆材料过多及其它干扰和遗忘因素对瞬时记忆保持量的影响。

斯珀灵针对传统的短时记忆方法的某些缺点，设计了部分报告法（partial-report procedure），以便弥补以前那些用全部报告法（或整体报告法）（whole－report procedure）研究短时记忆的缺陷。全部报告法测量被试者依次识记的全部刺激，但实际上，即使被试者在报告时也总会遗忘一部分，实验者最后检测到的量值总是偏低的。部分报告法运用随机原理，使报告分段进行，有效地控制住报告时滞引起的误差。部分报告法的刺激呈现与全部报告法相同。斯珀灵的研究将全部刺激项目排成 3×4 的矩阵，刺激以50 毫秒的时程呈现，在刺激消失的同时，某一信号随即出现，被试者根据约定信号的种类（例如音调：高音——第一行；中音——第二行；低音——第三行）报告相应的刺激行项目。根据被试者报告的准确率很容易计算出被试者的记忆量。例如，对每行有4 个字符刺激，被试者平均报告量是3.04 个，则准确率为76％，又知刺激项目的总字符是 3×4=12 个，以 76％计准确率，则被试者的瞬时记忆量为 9.12 个。斯珀灵使用的刺激材料一般分为英文字母和非字音符号两类，部分报告法实验刺激的总项和项目含有的字符量都可变化，与此同时都施以传统的全部报告程序，对同一刺激进行比较研究。实验结果发现了了两条曲线存在差异。那么，测量出来的感觉记忆的广度为什么会有那么大的差别呢？这个差别主要是实验方法造成的。有实验证明，若把回忆与呈现终止之间的间隔延长，回忆的成绩就会明显下降。若把声音信号在刺激终止后延迟0.15 秒出现，回忆成绩就降为立即回忆的60％，若延迟0.3 秒，则降为55％，延迟1秒，就降到接近传统说法的数量，约为12 个字母中的4 到5 个了。在这1秒钟内究竟是什么原因使回忆受到如此重大的影响呢？斯珀灵认为，人的记忆系统中有一个视觉记忆系统。感觉信息以映象的形式保存在其中，但消退得很快，在1 秒钟内几乎会完全消退。他还认为，传统所谓记忆、知觉或注意的范围是4 至5 个项目的说法，反映的并非最初的那个信息存储系统的容量，而是在映象消退之前能够提取出来转入下一个记忆阶段的信息数量。

斯珀灵还证明了残留影象（或余象）（icon）的存在，研究发现，随着延迟时间逐渐下降，但达到1 秒

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钟后，曲线趋于水平，与全部报告法所得的平均数一致。这个结果表示视觉影象的贮存不超过1 秒钟。

实验目的：

1. 验证Sperling的实验结果。

2．学习和掌握瞬时记忆的研究方法。

2 方法

2.1 被试

随机选取华东师范大学心理学系本科二年级学生10名，其中女生5名，男生5名，平均年龄为20岁，年龄范围18-22岁。所有被试的视力正常，或矫正视力正常。 2.2 实验材料和仪器

1. 仪器：计算机及PsyTech 心理实验系统。

2．材料：大写的英文字母，字母间无关联，每张 3行，每行 4个字母，即 3×4的矩阵材料，共30张。 2.3 实验程序

1. 登录并打开PsyTech心理实验软件主界面，选中实验列表中的“不同报告方法的瞬时记忆容量”。单击呈现实验简介。点击 “进入实验”到“操作向导”。实验者可进行参数设置选择报告方法等，也可直接点击“开始实验”进入指导语界面。点击 “正式实验”开始实验。 2．指导语共3种：

（1）全部报告法：实验开始后，屏幕将呈现3行大写的英文字母，每行4个。呈现的时间很短，你要尽可能地记住它们。当字母消失后，请你将看到的英文字母输入到下面的文本框中，记住多少就输入多少，顺序不限。按回车键确认后再次进入下一次实验。实验将进行很多次。 当你明白了上述实验步骤后，请点击下面的“正式实验”按钮开始实验。

（2）部分报告法：实验开始后，屏幕将呈现3行大写的英文字母，每行4个。呈现的时间很短，你要尽可能地记住它们。当字母消失后，将提示你需要回忆的行数。请将你看到的该行英文字母输入到下面的文本框中，记住多少就输入多少，顺序不限。按回车键确认后将进入下一次实验。实验将进行很多次。 当你明白了上述实验步骤后，请点击下面的“正式实验”按钮开始实验。

（3）延迟部分报告法：实验开始后，屏幕将呈现3行大写的英文字母，每行4个。呈现的时间很短，你要尽可能地记住它们。当字母消失后经过一段时间延迟，将提示你需要回忆的行数。请将你看到的该行英文字母输入到下面的文本框中，记住多少就输入多少，顺序不限。按回车键确认后将进入下一次实验。实验将进行很多次。

当你明白了上述实验步骤后，请点击下面的“正式实验”按钮开始实验。

3．实验开始屏幕随机呈现 3×4的字母矩阵20张。每呈现完一张都提示被试回忆并报告识记过的字母。共3种方法，即全部报告法、部分报告法和延迟部分报告法。被试根据参数中设定的报告方法及相应的指导语，回忆并输入识记的字母。 计算机记录保存量及正确回忆百分比。注意实验前应使计算机在输入字母状态。

4．实验结束，数据被自动保存，实验者可直接查看结果，也可回到 “参数设置”重新设置报告方法继续实验。或换被试继续实验，以后在主界面的“数据”菜单中查看结果。

3 结果

3.1 被试实验结果

10位被试在三种报告方法下的瞬时记忆保存量，见表1：

表1 不同报告方法的保存量

被试 全部报告法 部分报告法 延迟部分报告法 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3.6 5.2 5.1 4.2 5 3.1 2.8 3.3 4.1 3.3 3.67 4.9 4.4 5.67 4.37 2.87 4.03 3.7 3.8 3.87 2.3 5.3 3.8 4 3.7 4.1 2.8 4.7 3.9 4

计算10位被试三种报告方法下的瞬时记忆保存量的平均值和标准差，见表2： 表2 10位被试不同报告方法下的瞬时记忆保存量的平均值和标准差

报告方法 全部报告法 部分报告法 延迟部分报告法

10位被试三种报告方法下的瞬时记忆保存量平均值示意图：

图1 被试在不同报告方法下的瞬时记忆保存量

样本数量 10 10 10

平均数 4.128 3.97 3.86

标准差 0.765 0.887 0.847

3.2 统计分析结果

分别对全部报告法和部分报告法、全部报告法和延迟部分报告法作样本T检验，结果见下表： 表3 全部报告法和部分报告法样本T检验结果表 报告法 全部 部分 全部—部分

样本数量 10 10 10

平均数 4.128 3.97 0.158

标准差 0.765 0.887 0.237

T值 0.427

自由度 9

显著性 0.675

表4 全部报告法和延迟部分报告法样本T检验结果表

报告法 全部 延迟部分 全部—延迟部分 样本数量 10 10 10 平均数 4.128 3.86 0.268 标准差 0.765 0.847 0.361 T值 0.742 自由度 9 显著性 .467

由表3知，全部报告法和部分报告法的瞬时记忆保存量在0.05水平下不存在显著差异

由表4知，全部报告法和延迟部分报告法的瞬时记忆保存量在0.05水平下不存在显著差异

4 讨论

4.1 本实验结果与sperling的实验结果比较

SPerling(1960)在全部报告法中，要求被试尽可能多地报告短暂呈现的字母或数字，一般被试平均只能正确报告4个左右。而在部分报告法中则要求被试将看到的刺激一部分报告出来。他在部分报告法实验中以3*3矩阵形式每次呈现9个字母，刺激呈现之后紧跟着出现一个提示线索，指示被试报告其中的一行。在这种情况下被试几乎每次都能回忆全部的三个字母。因为采用随机化程序，被试事先并不知道要报告的是哪一行，因此可以认为这三行刺激都是存贮在感觉记忆中的。也就是说，被试可以从感觉记忆中提取的字母比他在全部报告法中能报告出来的数目更多，这种实验现象称为部分报告优势。Sperling还发现随着提示线索出现时间的延迟，部分报告法的成绩则降低，当延迟达到1000ms时，这种部分报告优势就几乎完全消失了。总之，在刺激刚刚呈现之后，感觉记忆中有更多的信息可以提取，但这些信息会随着时间而

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迅速消失。2在本实验中，我们发现，10位被试使用全部报告法得到的瞬时记忆保持量的平均值为4.128,与sperling的结论一致。我们对10位被试的全部报告法和部分报告法得到的瞬时记忆保持量平均值作样本T检验，发现全部报告法和部分报告法的瞬时记忆保存量在0.05水平下无显著性差异，这与sperling的结论不符。我们对10为被试的全部报告法和延迟部分报告法得到的瞬时记忆保持量平均值作样本T检验，发现全部报告法与延迟报告法得到的瞬时记忆保持量在0.05水平下无显著差异，这与sperling的结论一致。

4.2 不同报告方法结果不同的原因

因为Sperling部分报告法采用随机化过程，我们可以用ISI为0ms时每列的报告成绩的总和来作为对瞬时记忆容量的估计;而根据cowan的观点，当没有复述和长时记忆的参与以形成组块或者受容量的感觉记忆不能填充短时记忆时，就会获得真正的短时记忆容量的估计。而全部报告法满足这一要求。被试不可能在这么短的时间内进行组块，因此用全部报告法可以作为短时记忆容量的一种估计方法。既然部分报告法的成绩可以作为瞬时记忆的估计，而全部报告法的成绩可以作为对短时记忆容量的估计，那么本实验中所出现的部分报告优势现象又一次证明了瞬时记忆的容量与短时记忆的容量是不相等的。瞬时记忆的容量大于短时记忆的容量。在二者之间可能存在着容量有限的通道。在部分报告法中也同样出现了线索延迟效应。观察到了预期的随刺激呈现与提示线索之间时间延迟的增加而导致部分报告法成绩下降的现象。这支持了津意窗所选择用来进一步加工的原始记忆表征受时间的观点。以前的大量实验结果也表明瞬

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时记忆中的原始记忆表征随着时间而迅速消失，大约只能保持1秒钟。2 4.3 瞬时记忆保存量的影响因素

通过查阅相关文献发现，在先前的研究中，以跨文化研究的手段，用字母、汉字偏旁等刺激材料，设计了一系列实验研究了客体属性编码(object property encoding)对瞬时记忆的作用。发现被试对刺激的熟悉程度影响客体编码的质量，从而影响被试在Sperling任务中的成绩。而且在这些实验中无论是用字母还是汉字偏旁作为刺激材料，都发现了位置效应。这些实验中刺激都是以两行三列的矩阵形式呈现，在部分报告法中被试对第一行的成绩明显优于第二行，特别是在提示线索出现延迟较长时，这种差别更加明显。我们认为这是控制分配注意的自动策略所引起，随着线索延迟的加长，更容易导致被试按照阅读习惯而自动选择的策略来进行加工。而且实验研究发现，刺激的呈现方式和报告方式对全部报告和部分报告法的成绩也有影响。按列回忆时的成绩低于按行回忆。这是不同条件下注意窗范围的大小所造成的差异。注意窗的

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大小及放置策略会影响我们对短时记忆和瞬时记忆容量的估计。2

4.4 记忆研究的传统方法 一 回忆法

回忆法（recall method）是研究记忆的主要方法之一，它是当原来的识记材料不在面前时，要求被试者再现出原来识记材料的方法，故而也称再现法（或复现法）（reproduction method）。回忆法是从记忆中将识记过的材料提取出来的过程。回忆法又可分为三种主要形式：系列回忆法、对偶回忆法、自由回忆法。

1.系列回忆法系列回忆法（或依序回忆法）（serial recall method）是后人对艾宾浩斯以及早期关于回忆研究程序的概括，这种方法的主旨是要测量被试者达到某种记忆标准所需要的学习时间或学习遍数，所以又称为学习时间（遍数）法（method of learning time）。 2.对偶回忆法

对偶回忆法（paired recall method）又可称为成对联合法（或联对法）（paired associates，简称PA），是由卡尔金斯（Calkins， 16）于19世纪末提出。对偶回忆法的设计思想得益于艾宾浩斯等人的早期实验，到20世纪初期又促进艾宾浩斯及其他研究者的实验。运用这种实验程序，可以避免刺激项目的双重作用。因为在系列“提示”程序中（例如A、B、C 三项），每一次提示项目（假定B 项），既可能是前者（假定A 项）的反应，也可能是后者（假定C 项）的刺激。实验者要确定项目的实际作用很难，这一困难给理论分析带来了混乱。相对而言，对偶回忆法的刺激项目仅对相应的反应项目提供线索，意义明确。在功用上，对偶回忆法除了检查系列材料效应不甚方便外，兼容了“提示法”所能度量的所有变量。对偶回忆法实验一般有两种程序，一是预期法，二是检验法。 3.自由回忆法

自由回忆法（free recall method）对所回忆的资料在顺序上不加。柯克帕特里克（Kirkpatrick，1984）第一次采用我们现在称作“自由回忆”的方法，此法允许被试者可以随意回忆而不必遵循刺激顺序。 二 再认法

再认法 （recognition method）是检查记忆保持量的方法，它是把识记过的材料（亦称旧材料）和未识记过的材料（亦称新材料）混合在一起，要求被试者把两种材料区分开来。 三 再学法

再学法（relearning）也称节省法（saving method）。此法是要求被试者学习一种材料，达一定标准后，经过一段时间，再以同样的程序重新学习这些学过的材料，达到初次学习的标准为止。再学习与初学习两次学习所需要的练习次数之差，即代表初学习之后所保持的记忆。 四 重建法

重建法（或重构法）（reconstruction method）。它的程序简单地说就是请被试者复现刺激项目的次序或排列。重建法的实验程序一般都分两步：第一步，先由实验者向被试者呈有一定次序或位置的刺激系列；第二步，将原刺激系列打乱后，交给被试，要求按照刺激呈现的次序或位置复原。 五 部分报告法

斯珀灵针对传统的短时记忆方法的某些缺点，设计了部分报告法（partial-report procedure），以便弥补以前那些用全部报告法（或整体报告法）（whole－report procedure）研究短时记忆的缺陷。全部报告法测量被试者依次识记的全部刺激，但实际上，即使被试者记住了某个量值的刺激，在报告时也总会遗忘一部分，实验者最后检测到的量值总是偏低的。部分报告法运用随机原理，使报告分段进行，有效地控制住报告时滞引起的误差。 六 记忆广度法

记忆广度法（memory span method）乃是研究记忆材料呈现一次后所能记忆最大量的方法。记忆广度的研究最早是由贾克布斯（Jakobs，1887）创用的，它是根据艾宾浩斯发明的系列回忆法稍加改动形成的。研究者事先准备好一系列若干项目的刺激材料，各项目分别有3 到12 个左右的数字符号。实验时，主试者口述或用速示器向被试者呈现某个刺激项目，刺激消失即请被试者按照同样的次序说出刺激内容。实验的目的是根据被试者的反应，度量他能正确记忆多少项目。刺激内容可以是数字、符号、单词等等。为了避免误差，研究者一般得准备多套等价的材料，每个刺激只对被试者使用一次。 七 分散注意法

分散注意法（distractor method）程序的关键是在记忆的保持阶段。为防止被试者利用刺激间隙进行重

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复练习，必须把他的注意从记忆的材料上转移开来。

5 结论

5.1 被试使用全部报告法得到的瞬时记忆保持量的平均值为4.128，部分报告法得到的瞬时记忆保存量在0.05水平下与全部报告法无显著性差异，全部报告法与延迟报告法得到的瞬时记忆保持量在0.05水平下无显著差异。

5.2 瞬时记忆和感觉记忆的容量不相等

6 参考文献

1. 杨治良.实验心理学. 杭州：浙江教育出版社，1998，473-493. 2. 陈国鹏，王晓丽，方芸秋. SPerling任务中刺激呈现方式对注意分配的影响.心理科学，2004，27(3):563一566.

7附录

实验结果 瞬时记忆保存量：3.8 实验总耗时：328 实验参数 实验方法：全部报告法 刺激呈现时间(毫秒)：50 实验间隔(毫秒)：1000 详细数据 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 呈现的字母 FXRN-IMZA-WVKT DPNB-GIWL-XKAS ZFOM-YKDC-JENB LXQN-FEBM-PHDU WYJF-ZXGQ-UKMA PKBR-GZLO-AEVY CWUB-EFKH-MGIA VDUA-SKPL-GNHR BITN-ZMWK-SHJA ODQZ-EHAK-TSWI KXLA-MERB-PVQD MPLS-WFAC-TJXB AXUV-LGCY-BMSF 正确百分比：31.7 % 正确个数 2 5 4 3 3 3 4 5 5 5 5 3 4 预备时间(毫秒)：1000 延迟时间(毫秒)：1000 报告行 全部 全部 全部 全部 全部 全部 全部 全部 全部 全部 全部 全部 全部 被试输入 FZ GIWLB LYKDC LQNY ZXQ PZQP MGIK ASKPL BITNS TEHAK MERBQ WFC LGCY 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 MUPB-AYJW-EIFV UWLT-XVCK-HJPY RJNO-ZEGW-MDVK EQJW-COTA-LGUZ HIBT-MUPX-YFVE QTVS-KRPN-EHIG SMXF-UGKB-WNYT CLWX-ZJAM-FQYS YJWA-CLBX-FIUM RSZL-OMJY-BPNH FKSD-JHCV-GRUX LGUT-AFZV-QCDW FGXA-LNVI-JBRC HEDO-SCML-BPXU RJYP-SDZM-BLEX HFBZ-STMW-AGVL UCXM-DAIS-QHGY 全部 全部 全部 全部 全部 全部 全部 全部 全部 全部 全部 全部 全部 全部 全部 全部 全部 EIFV UWIL ZEGW WCOTA MUPX KRPW UKB ZJAW YCLBX OMJY JH LGF FLNVI XBP RJNP HIFZ DAISQ 4 3 4 5 4 3 3 4 5 4 2 3 5 3 3 3 5

实验结果 瞬时记忆保存量：4.1 实验总耗时：273 实验参数 实验方法：部分报告法 刺激呈现时间(毫秒)：50 实验间隔(毫秒)：1000 详细数据 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 呈现的字母 IXOJ-MWNQ-KUEG ANPY-KMQU-VLTH NKRM-TYZH-AVWX LZDY-SBTX-FOJK WBIJ-AFYT-GCHV RUOX-LGQJ-IWMN MPYG-WAFK-XOET IAEW-LCDM-FSXV DWML-NROF-KQUS ZYWR-NABP-MDGT LERV-XNUS-ZJBH GVNS-YXEO-QBFC FUOB-KCWT-IQEH LHRJ-GFDU-STYX 正确百分比：34.2 % 正确个数 3 4 0 1 1 0 2 0 1 1 1 2 4 1 预备时间(毫秒)：1000 延迟时间(毫秒)：1000 报告行 2 1 2 3 3 3 1 3 3 1 3 2 2 3 被试输入 MWQX ANPN PX JV GFTN B MP B KO TY ZQ XPON KCWT SP 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 实验结果 HODW-VSQU-PZRG VUMW-HBLG-JDNZ LRAY-MZOP-JTIV PNAY-XKRU-GQWO QCEO-HILS-YMWN BYLS-VIPX-QWFK YUES-KLWA-DZIX TNAM-GXZU-SRLE MVQT-SXHK-NJBO QYSE-FXAM-IPGZ NBLH-VZQJ-FXAT VSUA-JONF-WEYC TRUN-VHMI-GJBY POAN-SYCZ-XRBT PWCV-GJUI-DAEX BWHQ-CSIE-LGDT 1 3 1 1 2 1 2 2 2 1 1 2 3 3 2 1 HDOW LJ ZQ TP KL BW LW GXZN XWH FW ZP ZETF ZJ YN GITN WTF 4 1 0 1 1 1 2 3 2 0 0 1 1 0 2 1 正确个数 4 1 2 1 1 1 0 1 2 1 1 1 3 0 1 3 瞬时记忆保存量：3.9 实验总耗时：319 实验参数 实验方法：延迟报告法 刺激呈现时间(毫秒)：50 实验间隔(毫秒)：1000 详细数据 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 呈现的字母 QIEA-WJCL-FVTB MYTV-WOPJ-URZB CAMU-PRFY-NKOW DPTJ-AFCL-NISG PLOR-QAGT-CUKH FGTO-ULNY-EVHP JSUG-BEMO-XFTA KUBP-TGHC-FZRE SHTV-FZUC-NGOD TMLA-CPOY-RKSF SJPO-TYBU-GHIZ MZAD-VNCY-HETI UMNA-KOYV-JBXZ HKVW-OLDS-UQPE XVZY-QSDM-OBEU TXRC-MOGD-VHBP 正确百分比：32.5 % 预备时间(毫秒)：1000 延迟时间(毫秒)：1000 报告行 2 2 3 2 1 2 1 3 3 3 2 3 3 2 2 1 被试输入 WCJL MCPV CNK DFTN RTNC FCNP FTMO KZN DO RNW TC TY JBXN UPTW BDW TRDC 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 JSXU-QEOR-HFCM ZNAJ-MDWO-EHIY HMSA-UTCO-ZNRV JDZK-YLUM-EQBT PQZO-WHBS-MDJE DUPF-IRES-TGAY SJQB-EKUT-MGLA FLDI-GZBA-QEOH HPXN-JDFW-YREZ XUIK-FYAO-LHZB UMBC-HVIL-QYNF FWIY-HVRO-ZBUN TGFS-ZVUC-RIXD IPMB-UCDR-LGKO 2 1 1 3 1 3 2 3 1 1 3 1 2 1 TPWN ZPTN VWT EQTW TPO WP EUGT GT HYW XITN TD EW UTIW CP 0 2 0 3 2 0 3 0 1 2 0 1 1 1