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心理科学进展 2007，15（5） ：768~773 Advances in Psychological Science 768 工作记忆中的词长效应* 李毕琴 徐 展 徐 丽 （西南大学心理学院，重庆 400715） 摘 要 工作记忆中的词长效应是指在即时序列回忆中短单词列的成绩优于长单词列的现象该文首先回顾与词长效应有关的实验研究及阐述对应的理论解释，包括经典的语音回路理论和新近提出的特征模型、整合理论、 项目位置权衡理论和SIMPLE 理论等， 然后介绍在这一方面运用脑成像技术研究的进展， 如ERP, PET和 fMRI 方面的研究，为词长效应理论解释提供了进一步的证据，接着讨论词长效应研究中存在的争议，最后简评各主要理论并展望了今后研究的趋势 关键词 词长效应，工作记忆，语音回路，复述 分类号 B842 1 1 词长效应概述 工作记忆（working memory）研究中发现的词长效应（word length effect）是一个有趣现象，即要求被试对长、短不同的两列英文单词进行即时序列回忆，结果长单词列的回忆成绩比短单词列的回忆成绩差，即长单词的短时记忆广度不及短单词。

工作记忆中的词长效应是本文的主题，有别于言语学习过程中大脑半球加工的不对称性导致的左右视野词长效应，以及采用图片命名方法考察言语产生中的词长效应[1]，它与工作记忆的模型发展密切相关 在工作记忆中的词长效应发现之前， Mackworth（1963）曾报告过阅读速率与记忆广度之间存在高度相关她发现被试记忆成绩与个人项目发音速度成比例，但是她更多关注的是图像记忆的识别，而没有考虑单词的长度Melton（1963）第一次报告了以音节为基础的词长效应，即音节相对少的单词回忆成绩将优于音节相对多的随着单词音节数量的增加，单词回忆率下降Watkins（1972）也报告了在自由回忆或序列回忆中的词长效应和序列位置效应随后心理学家对此进行了大量实验研究，都证实了词长效应的存在Baddeley 等人（1975）设计了两种实验材料（单音节和五音节） 、两种呈现方式（视觉和听觉）和两种发音条件（发音抑制和无发音抑制） 实验每次呈现五个单词，被试做即时序收稿日期：2006-12-15 * 西南大学科技基金项目（项目号：swnuB2004015）资助 通讯作者：徐展，E-mail: xuzhan@ 列回忆。

实验结果证实了词长效应，且听觉条件比视觉条件更明显，发音抑制下词长效应会消失[2]Cowan（1992）研究发现，长词被分别放置在记忆材料序列的前半部分和后半部分，回忆时包括顺向回忆和逆向回忆，发现单词的回忆都受到记忆序列总发音时间的影响[3]Cowan 等人（1997）使用同一套长词短条件下，通过指导被试有意延长或缩短单词发音，结果表明延长单词发音则回忆受损[4]在 Baddeley 等人（2002）的一项研究中，回忆时只要求被试写出每个单词的前三个字母，结果在听觉条件下回忆和再认任务都出现显著的词长效应，在视觉条件下再认任务中的词长效应不明显[5] Cowan和 Baddeley（2003）报告了一个实验，实验材料为长短单词混合组成的序列，按照不同的比例产生七种组合结果发现，随着长单词在序列中的比例增加，序列整体的回忆成绩降低[6] 然而在另一些工作记忆研究中却发现长单词列的回忆成绩并不总是比短单词列的回忆成绩差，由此引发了对词长效应的争论 如 Caplan 等人 （1992）以 Baddeley（1975）使用过的旧材料加上另一套新材料进行实验，两套材料在单词的字母数量、频率和熟悉度等方面匹配，长短词唯一区别是发音时间的不同。

结果发现旧材料中出现了词长效应，而新材料中长词反而比短词回忆得更好[7]Service（1998）使用长短不同的芬兰假字进行实验，与英文材料不同，这些芬兰假字在不同语境下主要音素的发音长度不同结果与 Baddeley 早期研究相反，仅发现微弱甚至消退的词长效应[8]Neath 等人第 15 卷第 5 期 工作记忆中的词长效应 -769- （2003）从己有研究选出三套不同的旧材料，再加上一套重新匹配的新材料，使用相同方法验证词长效应，结果也发现词长效应并不是那么顽固[9]此外，Hulme 等人（2004）也报告了一个实验，比较了 长 短 词 对 半 混 合 词 列 （ 如 aluminum, zinc, hippopotamus, stoat, ⋯）与纯粹长短词词列的回忆成绩，结果发现在混合词列中，词长效应消失，即长词与短词回忆成绩一样好，甚至与纯粹短词词列的回忆成绩一样好[10]Hulme 等人（2006）比较了纯粹长或短词词列与夹杂着一个不同长度的孤立长或短词的混合词列。

结果发现，在纯粹词列中，有明显的词长效应；混合词列中，孤立词的回忆成绩最好，且孤立长词比孤立短词成绩更好[11] 2 词长效应的理论解释 2.1 语音回路理论 最早用于解释词长效应，也是最有影响的当属语音回路理论（the phonological loop hypothesis） 自 Baddeley 等提出工作记忆模型以来，语音回路（ phonological loop ） 、 视 空 画 板 （ visuospatial sketchpad）和中央执行器（central execution）被假设为构成工作记忆中的三个重要子系统其中，语音回路又由两个负责处理语音信息、加工能力有限的次级成分构成，分别是语音存储（phonological store）装置和语音复述（articulatory rehearsal）装置[12]前者的作用是以语音的形式存储信息，后者则以默读发音的方式维持语音存储中即将消退的记忆痕迹 Baddeley 和 Hitch（1975）最初认为词长效应反应了语音回路中复述的速率，是短时贮存最强有力的证据[2,13] 他们对词长效应做如下解释， 即时序列回忆的项目数量取决于每个项目在发音复述装置被默读复述的次数，发音复述会刷新语音存储中的记忆痕迹。

短词即是发音时间更短的词，意味着在记忆痕迹消退前得到更多的复述当项目在词义与词频上匹配后，如果一个序列的单词发音时间相对另一序列单词发音时间少， 那么前者的回忆率将更好他们持整体的观点，认为词长效应是基于单词列（list-based）的假设记忆广度为 S，第 i 个项目的回忆成绩就与发音速率r和记忆痕迹持续时间t成正比，用公式表达即 Si=rit他们通过实验计算得出记忆痕迹的持续时间 t 约为 1.6 秒， 即工作记忆中语音存储装置能够保持的是 2 秒以内的材料 语音回路理论对词长效应的解释得到了大量的实验证据Baddeley 预期发音抑制（articulatory suppression）会导致词长效应消失，结果得到了验证[2]这是由于发音抑制占用了工作记忆中的发音复述装置，使需要存储的项目不能进入发音复述装置；或者抑制了视觉信息转换成语音形式的编码过程另外，语音回路理论预期词长效应、发音抑制和语音相似性存在交互作用也得到了验证，即发音抑制将使得词长效应消失，但是语音相似性只能使视觉材料的词长效应消失，不影响听觉材料词长效应[14] 2.2 特征模型 特征模型（the feature model）首先假定了两种特征：依赖于感觉通道的特征，如感觉表征，和独立于感觉通道的特征，如对记忆材料分类和识别所获得的属性等[15]。

根据这一理论，词长效应只影响独立于感觉通道的特征因为从刺激呈现的方式来看，听觉呈现比视觉呈现更多地依赖于感觉通道的特征，更少地具有独立于感觉通道的特征，所以词长效应对听觉呈现刺激项目影响较小这与早期的实验结果视觉呈现长短词回忆成绩差别比听觉呈现更明显相吻合 特征模型反映了一种基于项目（item-based）的局部观，即刺激序列中每个单词的长度影响单词本身的回忆， 任何单词的回忆都与序列上下文无关，取决于单词本身特征每个单词被看成是序列的一个成分，序列中只要忘了一个成分就会危害到整个单词列回忆 短词不易损坏记忆缓冲器中存储内容，能更好地被记住，犯错误的概率小长词包括更多的成分，忘记任何一个音节都可能回忆失败，犯错误的概率大[16]特征模型还预测如果长短词序列结构成分相同，只是总体发音时间不同，那将不会出现词长效应[16,17]Service（1998）使用芬兰假字进行实验，证明了音素复杂性这一特征影响了词长效应[8]但 Cowan 等人（2000）则认为发音时间和音素复杂性两方面的特征都将对序列回忆的词长效应起作用[18,19] 2.3 整合理论 Brown 和 Hulme （ 1995 ） 曾 提 出 过 整 合（integration）理论解释词长效应。

他们部分地承认基于项目的观点， 即长词比短词有更多的结构成分，但是强调应该从记忆痕迹消退来解释词长效应按照该理论，词长效应的产生是因为长短词间的记忆痕迹消退速率不同造成的，项目的回忆成绩与序列-770- 心理科学进展 2007 年 构成无关，而取决于项目因素的整合[20]该理论假设长词在回忆中具有两种优势，一是有更多的成分被保留下来，二是在整合过程中，残留的语音信息越多，带来越少的词汇选择竞争例如，短词 bat，当 30%的音素遗忘，音素信息[bɑ:]可能会带来一些可选择的信息，如 bus, ban, bar 或 badge同一情况下，长词的 30%音素遗忘对回忆就没有那么大的破坏性，如从[elef]就只能回忆出 elephant整合假设进一步认为语义表征和语音表征一样对短时回忆有贡献该假设有一个预期，就是当记忆词汇的语义表征占优势时，词长效应将会消失或减弱，发音抑制条件下的实验结果就是一个例子该理论进一步研究证实在发音抑制条件下，只有真词的词长效应才会消失[21]。

然而，对于三音节或四音节的非词或假词，不管是闭音节还是开音节、听觉呈现还是视觉呈现、口头报告还是书面报告，它们的词长效应仍存在 2.4 项目-位置权衡理论 项目-位置权衡（item-order trade off）的观点认为，如果增加项目加工水平将导致序列位置加工水平上的不足， 产生项目与位置在任务成绩上的分离该理论最初解释了长时记忆中的许多现象，如生成效应、知觉干扰效应和词频效应例如，序列位置回忆任务中测的是位置信息，项目再认任务中测的是项目信息，这是一种任务项目与位置的分离，而即时序列回忆任务客观上要求被试对项目和位置进行权衡 Hendry 和 Tehan（2005）把项目位置权衡的观点引入工作记忆中，重新解释词长效应该理论假设在工作记忆的快速呈现情况下，长词比短词将需要更多的时间去识记，获得了更多的附加项目信息加工，因此长短词在项目加工水平上应相当，甚至长词优于短词；而相对于长词，短词的优势在于获得了更多的位置信息加工因此，即时序列回忆中短词的回忆成绩显著优于长词； 而项目再认任务中，长词回忆成绩将优于短词他们的实验结果验证了这一假设此外，该理论还解释了发音抑制下，词长效应消失的现象，认为发音抑制使得项目加工变得更难，且简单的项目比复杂项目倾向于更易受影响。

于是在发音抑制情况下，长短词即时序列回忆成绩相当，而项目再认成绩长词仍优于短词[22] 2.5 SIMPLE 理论 SIMPLE（Scale invariant memory and perceptual learning ）理论认为不管是哪种研究范式，记忆的提取可以看成是项目在一个或多个维度上的区分[10,11,23]。