本文關(guān)鍵詞：閱讀研究中的主要眼動(dòng)指標(biāo)評述，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

心理科學(xué)進(jìn)展

2013, Vol. 21, No. 4, 589–605 DOI: 10.3724/SP.J.1042.2013.00589

Advances in Psychological Science

·研究方法(Research Method)·

閱讀研究中的主要眼動(dòng)指標(biāo)評述*閆國利 1 熊建萍 1,2 臧傳麗 1 余莉莉 1 崔 磊3 白學(xué)軍 1
(1 天津師范大學(xué)心理與行為研究院 , 天津 300074) (2 河南師范大學(xué)教育與教師發(fā)展學(xué)院 , 新鄉(xiāng) 453007) (3 山東師范大學(xué)心理學(xué)院 , 濟(jì)南 250014) 摘 要 眼跳和注視是閱讀過程中的兩種基本眼動(dòng)現(xiàn)象。目前在對閱讀的眼動(dòng)研究中分析指標(biāo)主要包括兩類 ,

一類是與眼睛何時(shí)移動(dòng)有關(guān)的時(shí)間維度的眼動(dòng)指標(biāo) , 具體包括以字或詞為興趣區(qū)的眼動(dòng)指標(biāo) , 如單一注視時(shí) 間、首次注視時(shí)間、第二次注視時(shí)間、凝視時(shí)間、離開目標(biāo)后的首次注視時(shí)間、回視時(shí)間和總注視時(shí)間等 , 以 及以短語或句子為興趣區(qū)的眼動(dòng)指標(biāo) , 如第一遍閱讀時(shí)間、向前閱讀時(shí)間、第二遍閱讀時(shí)間、回視路徑閱讀 時(shí)間、重讀時(shí)間等。另一類是與眼睛移動(dòng)位置有關(guān)的空間維度的眼動(dòng)指標(biāo) , 具體包括眼跳距離、注視位置、 注視次數(shù)、跳讀率、再注視比率和回視次數(shù)等。在使用眼動(dòng)指標(biāo)時(shí) , 需要注意眼動(dòng)指標(biāo)的分類、原始數(shù)據(jù)的 刪除標(biāo)準(zhǔn)以及眼動(dòng)指標(biāo)的選擇等問題。 關(guān)鍵詞 分類號 閱讀 ; 眼動(dòng) ; 眼動(dòng)指標(biāo) B842

眼動(dòng)記錄技術(shù)能夠?qū)ψx者的閱讀過程進(jìn)行實(shí) 時(shí)記錄 , 是研究閱讀過程的重要研究方法 , 因此 采用眼動(dòng)記錄技術(shù)對閱讀進(jìn)行研究成為國內(nèi)外閱 讀研究領(lǐng)域的一個(gè)顯著特點(diǎn)。 在我國, 閱讀的眼動(dòng)研究起步較晚, 但是, 近十多年以來發(fā)展迅速 (蔣波 , 章菁華 , 2011)。在 中國知網(wǎng)搜索引擎中輸入 “ 眼動(dòng) ” 和 “ 閱讀 ” 兩個(gè)關(guān) 鍵詞 , 并將時(shí)間限定為 2000~2012 年 , 可以搜索 到 170 余篇期刊文章和碩士、博士論文 , 最近五 年的文章數(shù)量達(dá) 140 余篇。 盡管發(fā)展勢頭迅猛 , 但 是不少剛開始使用眼動(dòng)儀進(jìn)行閱讀研究的學(xué)者還 是出現(xiàn)了一些問題：有些研究者對眼動(dòng)指標(biāo)的適 用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)認(rèn)識(shí)不充分 , 因此不能根據(jù)自己 的研究目的選取適當(dāng)而有效的眼動(dòng)指標(biāo) ; 有些研 究者對指標(biāo)的內(nèi)在心理學(xué)意義認(rèn)識(shí)不充分 , 導(dǎo)致

數(shù)據(jù)分析和討論泛泛而談 , 丟失諸多有價(jià)值的信 息等。這些問題對國內(nèi)閱讀眼動(dòng)研究的發(fā)展有一 定影響。有鑒于此 , 本文將對國內(nèi)外閱讀研究中 常用的眼動(dòng)指標(biāo)進(jìn)行梳理 , 首先介紹基本的眼動(dòng) 現(xiàn)象 , 然后從時(shí)間和空間兩個(gè)維度對眼動(dòng)指標(biāo)進(jìn) 行分類 , 分別介紹每一種指標(biāo)的界定標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)算 方法 , 分析不同指標(biāo)的心理學(xué)意義。

1

閱讀過程中的基本眼動(dòng)現(xiàn)象
在閱讀一行文字時(shí) , 人眼的運(yùn)動(dòng)實(shí)際包含了

兩種基本的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象： 眼睛本身的運(yùn)動(dòng) (眼跳 )和注 視 (眼睛相對靜止 ) (Rayner, 2009)。在眼動(dòng)過程中 眼睛的相對保持靜止被稱為注視 (fixation), 一般 持續(xù) 200~300 ms。人們在閱讀時(shí)的信息主要是在 注視期間獲得。眼跳 (saccade), 又稱眼跳動(dòng) , 即眼 球在注視點(diǎn)之間產(chǎn)生的跳動(dòng) , 是受中樞神經(jīng)系統(tǒng) 控制的有規(guī)律的隨意運(yùn)動(dòng) , 表現(xiàn)為眼球的注視點(diǎn)

收稿日期 : 2012-07-02 * 國家社科基金項(xiàng)目 (10BYY029), 國家自然科學(xué)青年基 金項(xiàng)目(31100729)和河南省教育廳人文社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng) 目(2012-ZD-058)的資助。 通訊作者 : 閆國利 , E-mail: psyygl@163.com; 熊建萍 , E-mail: xjpwh2001@163.com 589

或注視方位的突然改變。因?yàn)橐暰W(wǎng)膜的解剖結(jié)構(gòu) 和中央凹外周區(qū)域視敏度的限制 , 閱讀中的眼跳 是必要的。在閱讀中 , 讀者觀看的一行文字可以 分為三個(gè)部分： 中央凹區(qū)域 (視覺中央的 2°視野范 圍 ), 副中央凹區(qū)域 ( 視覺中央 2°~5° 左右的區(qū)域 )

590

心 理 科 學(xué) 進(jìn) 展

第 21 卷

和外圍區(qū)域 (副中央凹以外的所有區(qū)域 )。 雖然中央 凹的視敏度很高 , 但副中央凹的視敏度較低 , 外 圍區(qū)域則更差。因此 , 在閱讀中注視者必須移動(dòng) 眼睛將新的閱讀內(nèi)容呈現(xiàn)在中央凹視覺區(qū)內(nèi)。 眼跳是需要時(shí)間計(jì)劃和執(zhí)行的運(yùn)動(dòng)反應(yīng)。眼 跳潛伏期 (saccadic latency), 是編碼視覺區(qū)域中目 標(biāo)的位置和引發(fā)眼動(dòng)所需的時(shí)間 , 約 175~200 ms (Becker & Jürgens, 1979; Rayner, Slowiaczek, Clifton, & Bertera, 1983), 但這一數(shù)據(jù)只是平均值 , 會(huì)隨任 務(wù)要求的不同而不同。眼跳時(shí)間(saccadic duration), 是指眼睛在兩個(gè)注視點(diǎn)之間實(shí)際移動(dòng)所需的時(shí)間 , 與眼跳距離有密切關(guān)系 , 距離越大持續(xù)時(shí)間就越 長。研究發(fā)現(xiàn) , 閱讀時(shí) 2° 視角的眼跳 , 大約需要 30 ms; 場景知覺中 5°視角的眼跳 , 通常需要 40~ 50 ms (Abrams, Meyer, & Kornblum, 1989; Rayner, 1978)。 因 為 眼 跳 過 程 中 視 覺 是 被 抑 制 的 (Matin, 1974), 新信息只能在注視階段獲得。因此關(guān)于眼 跳過程中認(rèn)知加工是否被抑制的問題曾引起研究 者的極大關(guān)注。早期的一些研究認(rèn)為 , 眼跳過程 中認(rèn)知活動(dòng)也被抑制 , 但是這些研究使用的任務(wù) 都相對簡單 , 并不能很好地證明在相對復(fù)雜的閱 讀活動(dòng)中認(rèn)知過程是否被抑制。隨后 Irwin 等人 (Irwin & Carlson-Radvansky, 1996; Irwin, 1998; Irwin & Brockmole, 2004)的一系列研究表明 , 盡 管在眼跳過程中視覺刺激的編碼被抑制 , 但是詞 匯的認(rèn)知加工過程并沒有被抑制。 在閱讀中 , 多數(shù)眼跳都是從一個(gè)已知區(qū)域朝 向新的未知區(qū)域, 即向前眼跳(progressive saccade), 但有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)反方向的眼跳, 被稱為回視 (regression) 。因此閱讀中的回視是指退回到前面 語句的眼跳 , 是閱讀中另一個(gè)重要的眼動(dòng)組成部 分。對于熟練的閱讀者來說 , 10%~15% 的時(shí)間被 用于回視。大多數(shù)回視是針對緊鄰的前一個(gè)詞語 , 然而當(dāng)理解不充分或文章太難時(shí) , 更長距離的回 視會(huì)指向較早出現(xiàn)的詞語上。因?yàn)楹茈y用實(shí)驗(yàn)的 方法對回視加以控制 , 因此它的內(nèi)在機(jī)制以及它 自身的特點(diǎn)目前仍沒有很好的解釋 (Rayner, 2009; Inhoff & Weger, 2005; Rayner, Juhasz, Ashby, & Clifton, 2003; Weger & Inhoff, 2006, 2007; Mitchell, Shen, Green, & Hodgson, 2008)。 以上介紹了閱讀過程中的基本眼動(dòng)知識(shí)。事 實(shí)上 , 早在 19 世紀(jì)末 , 人們就開始以眼動(dòng)為指標(biāo)

探討人的認(rèn)知過程。在這漫長的歷史過程中 , 研 究者不斷探索反映人的心理活動(dòng)的眼動(dòng)指標(biāo)。目 前 , 在閱讀的眼動(dòng)研究中眼動(dòng)分析指標(biāo)非常豐富 , 但總體上與兩類眼動(dòng)活動(dòng)有關(guān) , 即閱讀過程中眼 睛何時(shí)移動(dòng)和眼睛移動(dòng)到哪里。據(jù)此 , 本文將眼 動(dòng)指標(biāo)分為兩類 , 一類是與眼睛何時(shí)移動(dòng)有關(guān)的 時(shí)間維度的眼動(dòng)指標(biāo) , 另一類是與眼睛移動(dòng)位置 有關(guān)的空間維度的眼動(dòng)指標(biāo)。

2

時(shí)間維度的眼動(dòng)指標(biāo)
眼動(dòng)記錄分析法與其他的測量閱讀時(shí)間的方

法 ( 如自控速閱讀 ) 相比 , 一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)是 , 實(shí) 驗(yàn)者可以將讀者對某個(gè)區(qū)域的第一遍注視時(shí)間與 之后的閱讀時(shí)間區(qū)分開。研究者據(jù)此可以推斷閱 讀理解加工的時(shí)間進(jìn)程。同時(shí)從眼動(dòng)控制的角度 看 , 時(shí)間維度的眼動(dòng)指標(biāo)能回答何時(shí)移動(dòng)眼睛的 問題。在閱讀研究中時(shí)間維度的眼動(dòng)指標(biāo)比較豐 富 , 而且使用廣泛。 在閱讀的眼動(dòng)研究中 , 研究者往往要根據(jù)研 究的需要, 確定分析的目標(biāo)區(qū)域, 即“興趣區(qū)” (area of interest, AOI), 興趣區(qū)可以是一個(gè)字或一 個(gè)詞 , 也可以是一個(gè)較大的區(qū)域 , 如一個(gè)短語或 一個(gè)句子。對只有一個(gè)字或詞的較小興趣區(qū)的分 析, 研究者更關(guān)注語言特征對詞匯通達(dá)的影響, 對較大興趣區(qū)的分析則可能更關(guān)注詞語間的關(guān)系 分析以及對句法結(jié)構(gòu)的分析。這就決定了不同范 圍的興趣區(qū)適用的眼動(dòng)指標(biāo)也會(huì)有所區(qū)別。 2.1 2.1.1 以字或詞為興趣區(qū)的眼動(dòng)指標(biāo) 單一注視時(shí)間 單一注視時(shí)間 (single fixation duration)是指在 最初的從左到右的句子閱讀中 , 興趣區(qū)內(nèi)有且只 有一次注視時(shí)的注視時(shí)間 , 如圖 1 中注視點(diǎn) (3)、 (4) 、 (5) 、 (9) 、 (10) 和 (11) 。單一注視時(shí)間被認(rèn)為 是字詞識(shí)別中語義激活階段的良好指標(biāo) (Rayner, 1998；張仙峰，葉文玲，，2006)。興趣區(qū)內(nèi)接受了 多次注視的加工過程與只接受一次注視的加工過 程在性質(zhì)上是不同的 , 因此注視點(diǎn) (1) 和 (12) 不屬 于單一注視時(shí)間。另外 , 如果興趣區(qū)內(nèi)的單一注 視是緊跟在一次回視之后也不屬于單一注視時(shí)間, 如注視點(diǎn) (7), 因?yàn)樵撟⒁朁c(diǎn)所在的興趣區(qū)最初被 跳讀了 , 在跳讀過程中有可能已從該區(qū)域獲得了 某些信息 , 因此相對于其他幾個(gè)注視點(diǎn) , 注視點(diǎn) (7)的注視時(shí)間已不完全反映該區(qū)域最初的心理加

第4期

閆國利等 : 閱讀研究中的主要眼動(dòng)指標(biāo)評述

591

工過程。當(dāng)興趣區(qū)被再注視的頻率較高時(shí) , 計(jì)算 單一注視時(shí)間就失去了意義 , 因?yàn)檫@種情況下興 趣區(qū)內(nèi)的大量眼動(dòng)數(shù)據(jù)需要?jiǎng)h除 , 極有可能導(dǎo)致 數(shù)據(jù)的變異增大, 從而降低該指標(biāo)的敏感度 (Inhoff & Radach, 1998)。

敏感 , 如正字法特征 (White, Johnson, Liversedge, & Rayner, 2008)、語音特性 (Ashby, 2006; Ashby & Clifton, 2005)、詞匯特征 (詞頻、詞長、詞的可預(yù) 測性等 ) (Kliegl, Grabner, Rolfs, & Engbert, 2004; Slattery, Pollatsek, & Rayner, 2007; White, 2008; Staub, White, Drieghe, & Hollway, 2010)、語境限 制 (Frisson, Rayner, & Pickering, 2005)等 , 在漢語 閱讀中首次注視時(shí)間還受到漢字筆畫數(shù)的影響 (Wang & Pomplun, 2010)。然而 , 首次注視時(shí)間也 不是一個(gè)完美的眼動(dòng)指標(biāo) , 因?yàn)樵撝笜?biāo)混淆了興 趣區(qū)內(nèi)有單一注視和多次注視的情況 , 而這兩種

圖1

假設(shè)的眼動(dòng)軌跡圖一

情境下的心理加工過程是明顯不同的。單一注視 表明閱讀者在首次注視時(shí)已經(jīng)完全獲得了目標(biāo)區(qū) 的信息 , 多次注視則表明閱讀者在首次注視時(shí)沒 有獲得完整的詞匯信息。 針對這一問題 , Rayner 等 (2010) 在研究中使 用了“首次加工有多次注視的首次注視時(shí)間” (duration of the first fixation in multiple first-pass fixations) 這一指標(biāo) , 研究者認(rèn)為這是一個(gè)較好的 反映詞匯早期加工的指標(biāo) , 優(yōu)于之前提到的首次 注視時(shí)間和單一注視時(shí)間 , 但是目前該指標(biāo)的使 用很有限。 而且 , 在正常的閱讀中 , 僅有 15%的詞 語被再注視 , 因此導(dǎo)致研究者很難收集到足夠多 的數(shù)據(jù)用于分析首次加工有多次注視的首次注視 時(shí)間。該研究結(jié)果表明首次加工有多次注視的首 次注視時(shí)間這一指標(biāo)對詞頻效應(yīng)和字母大小寫效 應(yīng)的反應(yīng)模式和敏感度與首次注視時(shí)間、單一注 視時(shí)間和之后提到的凝視時(shí)間指標(biāo)相同。 2.1.3 第二次注視時(shí)間 當(dāng)一個(gè)興趣區(qū)在首次加工過程中被多次注視 時(shí) , 第二次注視時(shí)間 (second fixation duration) 也 是一個(gè)有用的眼動(dòng)指標(biāo) , 如圖 1 中的注視點(diǎn) ⑵和 ⒀ 。如果首次加工過程中還有第三次、第四次注 視 , 那么這些注視點(diǎn)的持續(xù)時(shí)間也包括在第二次 注視時(shí)間中。研究發(fā)現(xiàn) , 第二次注視和首次注視 的持續(xù)時(shí)間和它們的落點(diǎn)位置有密切關(guān)系 , 如果 首次注視點(diǎn)落在詞語的起始字母上 , 那么注視時(shí) 間較短 , 但是隨后的第二次注視時(shí)間往往較長。 如果首次注視點(diǎn)落在詞語的中心位置 , 則注視時(shí) 間較長 , 但第二次注視時(shí)間較短 (Holmqvist, et al., 2011)。在對復(fù)合詞的研究中 , 第二次注視時(shí)間被 看做是一個(gè)較好的反映詞匯早期加工的指標(biāo) (Pollatsek & Hy?n?, 2005)。

注：該軌跡圖以詞語為興趣區(qū) , 興趣區(qū)間用豎線隔開 , 圓點(diǎn)代表注視點(diǎn) , 箭頭代表眼跳方向 , 數(shù)字序號代表注 視次序。下同。

單一注視時(shí)間受詞匯特征的影響較大 , 如詞 頻 、 詞 長 、 詞 語 的 可 預(yù) 測 性 等 。 研 究 (Raney & Rayner, 1995; Rayner, Raney, & Sereno, 1996)發(fā)現(xiàn) , 閱讀者對高頻詞的單一注視時(shí)間明顯短于低頻詞 ; 隨著詞長的增加 , 對詞語的單一注視時(shí)間也隨之 增加 , 而且單一注視的時(shí)間都長于兩次注視中的 任意一次注視時(shí)間。 對當(dāng)前注視詞 (詞 n)的單一注 視時(shí)間還受詞 n+1 的詞匯特征的影響。有研究 (Drieghe, Rayner,& Pollatsek, 2008) 發(fā) 現(xiàn) , 當(dāng) 詞 n+1 更難加工 (低頻、 長詞 )時(shí) , 詞 n 的單一注視時(shí) 間越短。 Kliegl, Risse 和 Laubrock (2007) 的研究 發(fā)現(xiàn)詞 n+1 的詞性對詞 n 的加工有影響 , 當(dāng)詞 n+1 為功能詞時(shí) , 詞 n 的加工時(shí)間更長。對漢語 閱讀的眼動(dòng)研究 (Yen, Tsai, Tzeng, & Hung, 2008; Yen, Radach, Tzeng, Hung, & Tsai, 2009; Yan, Richter, Shu, & Kliegl, 2009; Yang, Wang, Xu, & Rayner, 2009)發(fā)現(xiàn) , 字 n+1 的字形、語義、語音信 息以及詞 n+1 的語義信息對詞 n 的單一注視時(shí)間 均有影響。 2.1.2 首次注視時(shí)間 首次注視時(shí)間 (first fixation duration) 指在首 次通過閱讀中某興趣區(qū)內(nèi)的首個(gè)注視點(diǎn)的注視時(shí) 間 , 不用考慮該興趣區(qū)有多少個(gè)注視點(diǎn) , 如圖 1 中的注視點(diǎn) ⑴、 ⑶、 ⑷、 ⑸、 ⑼-⑿。在當(dāng)前的閱 讀眼動(dòng)研究中首次注視時(shí)間是使用最普遍的指標(biāo) 之一 , 能有效反映詞匯通達(dá)的早期階段特征。系 列研究發(fā)現(xiàn) , 首次注視時(shí)間對多個(gè)言語特征反應(yīng)

592

心 理 科 學(xué) 進(jìn) 展

第 21 卷

2.1.4

凝視時(shí)間

2.1.5

離開目標(biāo)后的首次注視時(shí)間

有時(shí)候讀者對興趣區(qū)的第一遍閱讀中會(huì)包括 不止一個(gè)注視點(diǎn) , 這種情況下 , 首次加工中的所 有 注 視 點(diǎn) 都 代 表 著 初 始 的 加 工 , 凝 視 時(shí) 間 (gaze duration) 是指從首次注視點(diǎn)開始到注視點(diǎn)首次離 開當(dāng)前興趣區(qū)之間的持續(xù)時(shí)間 , 包括興趣區(qū)內(nèi)的 回視 , 如圖 1 中的注視點(diǎn) ⑴和 ⑵的時(shí)間之和即為 興趣區(qū) “ 泥石流 ” 的凝視時(shí)間 , 因此凝視時(shí)間也是 反映詞匯通達(dá)早期階段的指標(biāo)。如果在注視點(diǎn)跳 出興趣區(qū)之前對該區(qū)域只有一次注視 , 那么凝視 時(shí)間就等于該區(qū)域的首次注視時(shí)間 , 如圖 1 中興 趣區(qū) “ 山區(qū) ” 和 “ 高原 ” 等。凝視時(shí)間指標(biāo)與首次注 視時(shí)間指標(biāo)一樣 , 包含了所有興趣區(qū)被注視的情 境 , 而且對前詞匯 (pre-lexical) 特征、詞匯特征都 反應(yīng)敏感, 因此也是使用最廣泛的指標(biāo)之一。如果 在不同實(shí)驗(yàn)條件下, 興趣區(qū)中的首次注視時(shí)間或凝 視時(shí)間存在差異, 那么由此可以推斷在其中一種實(shí) 驗(yàn)條件下閱讀者對詞語的首次加工遇到了困難。 Hy?n?, Bertram 和 Pollatsek (2004)以及 Pollatsek 和 Hy?n?(2005) 在對芬蘭語復(fù)合詞的研究中首次 使用了亞凝視時(shí)間 (subgaze duration)這個(gè)指標(biāo)。 研 究采用邊界范式 , 邊界位于復(fù)合詞的兩個(gè)成分詞 ( 或詞素 ) 相鄰的位置 , 第一個(gè)成分詞和第二個(gè)成 分詞的起始兩個(gè)字母始終可見 , 第二個(gè)成分詞的 其他字母被形似字母替代。當(dāng)讀者眼睛跳過邊界 的同時(shí)第二個(gè)成分詞的其他字母被替換為原來的 字母。據(jù)此在數(shù)據(jù)分析時(shí)就可以將復(fù)合詞的凝視 時(shí)間拆分為兩個(gè)部分 , 呈現(xiàn)變化之前的凝視時(shí)間 和變化之后的凝視時(shí)間 , 分別被稱為亞凝視時(shí)間 1 (subgaze
1

離 開 目 標(biāo) 后 的 首 次 注 視 時(shí) 間 (first fixation duration after leaving)是指注視點(diǎn)離開當(dāng)前興趣區(qū) 后的首次注視時(shí)間 , 如圖 1 中注視點(diǎn) ⑶和 ⑹分別 為興趣區(qū) “ 泥石流 ” 和 “ 干旱 ” 的離開后首次注視時(shí) 間。Hy?n?, Lorch Jr 和 Rinck (2003)指出該指標(biāo)反 映的是詞匯加工的后期階段特征。但問題是 , 在 實(shí)際的閱讀活動(dòng)中 , 注視點(diǎn)離開當(dāng)前興趣區(qū)后既 可能沿著正常的閱讀方向跳向后面的區(qū)域 , 如注 視點(diǎn) ⑶, 也有可能回視到之前的閱讀區(qū)域 , 如注 視點(diǎn) ⑹, 這兩種眼跳軌跡反映的心理加工過程是 不一樣的 , 前者說明讀者已經(jīng)完成了對興趣區(qū)內(nèi) 容的加工 , 后者則表明讀者在加工當(dāng)前興趣區(qū)內(nèi) 容時(shí)遇到了困難。離開后的首次注視時(shí)間這一指 標(biāo)并沒有區(qū)分以上兩種不同的眼動(dòng)情況 , 有可能 會(huì)在數(shù)據(jù)分析中出現(xiàn)偏差。因此建議研究者在使 用該指標(biāo)時(shí) , 將這兩種不同的眼動(dòng)軌跡分別進(jìn)行 分析。 2.1.6 回視時(shí)間和總注視時(shí)間 回視時(shí)間 (regression time) 是指所有回視到當(dāng) 前興趣區(qū)的注視時(shí)間之和 , 如圖 1 中注視點(diǎn) ⑹的 注視時(shí)間即為興趣區(qū) “ 泥石流 ” 的回視時(shí)間。總注 視時(shí)間 (total fixation duration), 也被稱為總停留 時(shí)間 (total dwell time) (Holmqvist et al., 2011)、總 閱 讀 時(shí) 間 (total reading time) (Clifton, Staub, & Rayner, 2007) 或 總 觀 看 時(shí) 間 (total viewing time) (Inhoff et al., 1998), 是落在興趣區(qū)的所有注視點(diǎn) 的時(shí)間的總和。在圖 1 中興趣區(qū) “干旱 ”的總注視 時(shí)間為注視點(diǎn) ⑸ 和 ⑻ 的注視時(shí)間之和�；匾晻r(shí)間 是反映詞匯后期加工過程的指標(biāo) , 而總注視時(shí)間 指標(biāo)對較慢和較長時(shí)間的認(rèn)知加工過程敏感 (Holmqvist et al., 2011)。如果在研究中發(fā)現(xiàn) , 某種 效應(yīng)在興趣區(qū)的總閱讀時(shí)間上顯著 , 而在早期的 指標(biāo)上 ( 如首次注視時(shí)間和凝視時(shí)間 ) 不顯著 , 那 么可以推測該效應(yīng)只在相對后期的加工過程中存 在。但需要強(qiáng)調(diào)的是 , 總注視時(shí)間不包括閱讀者 對興趣區(qū)之前內(nèi)容的回視時(shí)間 , 因此不等于閱讀 者對興趣區(qū)的完全加工時(shí)間。 2.2 2.2.1 以短語或句子為興趣區(qū)的眼動(dòng)指標(biāo) 第一遍閱讀時(shí)間 第 一 遍 閱 讀 時(shí) 間 (first-pass reading time/firstpass fixation time) 是指閱讀者的注視點(diǎn)首次跳向 另一興趣區(qū)之前對當(dāng)前興趣區(qū)的所有注視點(diǎn)的注

duration) 和亞凝視時(shí)間 2 (subgaze

2

duration)。亞凝視時(shí)間 1 是指眼跳首次越過邊界 之前落在該復(fù)合詞第一成分詞上的注視點(diǎn)的時(shí)間 之和。如果對復(fù)合詞的首次注視落在邊界之后 , 即落在第二個(gè)成分詞上 , 那么亞凝視時(shí)間 1 則為 0。 亞凝視時(shí)間 2 是指眼跳首次越過邊界之后落在 該復(fù)合詞 (包括兩個(gè)成分詞 )上的注視時(shí)間之和。 如 果眼跳首次越過邊界之后注視點(diǎn)直接落在該復(fù)合 詞之外 , 那么亞凝視時(shí)間 2 為 0�？梢� , 計(jì)算亞凝 視時(shí)間使復(fù)合詞的凝視時(shí)間進(jìn)程分析更加細(xì)化和 深入 , 亞凝視時(shí)間 1 可以看做是反映復(fù)合詞初期 加工階段的較早期指標(biāo) , 與復(fù)合詞的第一成分詞 特征有密切關(guān)系 , 亞凝視時(shí)間 2 反映的是復(fù)合詞 整詞的早期加工情況。

第4期

閆國利等 : 閱讀研究中的主要眼動(dòng)指標(biāo)評述

593

視時(shí)間之和 , 也被稱為 “第一次通過總時(shí)間 ” (first run dwell time)。它的計(jì)算方法與之前提到的凝視 時(shí)間相同 , 只是在對較大區(qū)域的眼動(dòng)研究中更多 使用 “ 第一遍閱讀時(shí)間 ” 這一名稱。在計(jì)算第一遍 閱讀時(shí)間時(shí) , 一般都需要將多個(gè)連續(xù)注視點(diǎn)的注 視時(shí)間相加, 這時(shí)就會(huì)遇到一個(gè)頗有爭議的問 題：連續(xù)注視點(diǎn)間的眼跳時(shí)間是否需要加進(jìn)注視 時(shí)間內(nèi)？這也是所有涉及到注視點(diǎn)相加的眼動(dòng)指 標(biāo)在計(jì)算時(shí)遇到的問題。 對此有兩種對立的觀點(diǎn)。 一種觀點(diǎn)認(rèn)為 (Inhoff et al., 1998; Rayner, 1998; Murray, 2000) 眼跳時(shí)間非常短 , 是否加進(jìn)注視時(shí) 間對最終結(jié)果沒有太大影響。 盡管 Rayner 曾提出 , 當(dāng)對包含有多個(gè)單詞的興趣區(qū)進(jìn)行分析時(shí) , 因?yàn)?有 多 次 注 視 , 眼跳 時(shí)間 的 作 用可 能會(huì) 比 較 明 顯 , 但他并未明確指出應(yīng)將眼跳時(shí)間計(jì)算在注視時(shí)間 內(nèi) , 而且在多數(shù)眼動(dòng)研究中 , 研究者在計(jì)算多個(gè) 注視點(diǎn)之和時(shí)并未包含眼跳時(shí)間。持相反觀點(diǎn)的 研究者 (Vonk & Cozijn, 2003) 認(rèn)為眼跳時(shí)間盡管 很短 , 但只要是連續(xù)的注視點(diǎn)的注視時(shí)間相加都 應(yīng)該包含眼跳時(shí)間 , 因?yàn)檎Z言加工過程在眼跳期 間仍在進(jìn)行。注視點(diǎn)間的眼跳時(shí)間對總注視時(shí)間 的作用的大小主要受眼跳次數(shù)的影響 , 那么當(dāng)目 標(biāo)區(qū)域較大時(shí) , 眼跳次數(shù)勢必增多 , 總的眼跳時(shí) 間也會(huì)隨之增加 ; 更重要的是當(dāng)加工的目標(biāo)區(qū)域 難度較大時(shí) , 眼跳時(shí)間的影響作用將更明顯 , 因 為當(dāng)閱讀遇到困難時(shí) , 閱讀者往往會(huì)多次注視該 區(qū)域。因此建議研究者根據(jù)具體的研究內(nèi)容和實(shí) 際情況決定是否將眼跳時(shí)間加進(jìn)注視時(shí)間 , 因?yàn)?目前的多數(shù)研究都將眼跳時(shí)間忽略不計(jì) , 因此如 果在數(shù)據(jù)分析時(shí) , 加進(jìn)了眼跳時(shí)間則應(yīng)該在研究 中予以說明 , 以便于同類研究結(jié)果間的比較。 2.2.2 向前閱讀時(shí)間 在閱讀的眼動(dòng)軌跡圖中會(huì)發(fā)現(xiàn) , 有時(shí)閱讀者 是以向前眼跳的方式離開某一興趣區(qū) (如圖 2 中的 第一個(gè)興趣區(qū) ), 有時(shí)則以向后眼跳即回視的方式 離開該興趣區(qū) (如圖 2 中的第二個(gè)興趣區(qū) )。 在計(jì)算 第一遍閱讀時(shí)間時(shí) , 并未對這兩種不同的眼跳現(xiàn) 象加以區(qū)分。 Altmann 等 (Altmann, Garnham, & Dennis, 1992) 在 研 究 中 采 用 “ 回 視 相 依 分 析 ” (regression-contingent analysis) 技術(shù) , 將這兩種不 同的眼跳軌跡分別進(jìn)行分析 , 結(jié)果發(fā)現(xiàn)以向前眼 跳方式離開興趣區(qū)的第一遍閱讀時(shí)間長于以回視 方式離開興趣區(qū)的第一遍閱讀時(shí)間 , 可能的原因

是, 讀者對當(dāng)前興趣區(qū)加工時(shí)遇到了理解障礙, 從而回視到文章的較早部分進(jìn)行重讀以完成理解 , 因此對當(dāng)前興趣區(qū)的加工時(shí)間較短。沒有發(fā)生回 視 , 表明閱讀者是在完成了對興趣區(qū)的加工過程 和問題解決之后跳出該興趣區(qū)的 , 因此加工時(shí)間 可能會(huì)相對較長。事實(shí)上 , 數(shù)據(jù)結(jié)果也表明這兩 種不同眼動(dòng)軌跡的數(shù)據(jù)特征不同。

圖2

假設(shè)的眼動(dòng)軌跡圖二

注：該圖以句子為興趣區(qū)。

據(jù)此 , 有研究者 (Vonk & Cozijn, 2003)提出了 “向前閱讀時(shí)間 ” (forward reading time) 指標(biāo)以區(qū) 分這兩種不同的眼跳現(xiàn)象。向前眼跳時(shí)間是指從 興趣區(qū)的首次注視點(diǎn)開始到首次離開 , 且以一個(gè) 向前眼跳的方向離開該興趣區(qū)之間的持續(xù)時(shí)間 , 包括興趣區(qū)內(nèi)的回視 , 在圖 2 中第一個(gè)興趣區(qū)的 第一遍閱讀時(shí)間即為向前閱讀時(shí)間 , 等于前五個(gè) 注視點(diǎn)的時(shí)間之和�？梢� , 向前閱讀時(shí)間指標(biāo)區(qū) 別于第一遍閱讀時(shí)間指標(biāo)的唯一之處在于前者僅 包括以向前眼跳方式離開興趣區(qū)的第一遍閱讀時(shí) 間。Vonk 等認(rèn)為向前閱讀時(shí)間指標(biāo)更優(yōu)于第一遍 閱讀時(shí)間指標(biāo) , 因?yàn)榈谝槐殚喿x時(shí)間指標(biāo)不考慮 注視點(diǎn)首次離開興趣區(qū)后是否發(fā)生回視 , 那么在 該類回視發(fā)生頻率較高的情境下 , 就有可能出現(xiàn) 材料較難條件下的第一遍閱讀時(shí)間反而短于材料 容易條件下的閱讀時(shí)間 , 從而造成數(shù)據(jù)結(jié)果的自 相矛盾。 2.2.3 第二遍閱讀時(shí)間 第二遍閱讀時(shí)間 (second pass reading time)也 被稱為 “ 回看注視時(shí)間 ” (lookback fixation time) (Hy?n? et al., 2003), 是指對某興趣區(qū)第一遍閱讀 之后注視點(diǎn)再次回到該興趣區(qū)的所有注視點(diǎn)的持 續(xù)時(shí)間之和 , 包括第二次 , 甚至第三次離開該興 趣區(qū)后又再次回到該興趣區(qū)的注視時(shí)間。如在圖 2 中 , 第一個(gè)興趣區(qū)的第二遍閱讀時(shí)間為第 ⑺~⑾ 五個(gè)注視點(diǎn)的時(shí)間之和 , 第二個(gè)興趣區(qū)為注視點(diǎn)

594

心 理 科 學(xué) 進(jìn) 展

第 21 卷

⑿~⒁的時(shí)間之和。 如果首次通過后興趣區(qū)沒有被 再注視, 那么對該興趣區(qū)的第二遍閱讀時(shí)間為 零。該指標(biāo)通常被看做是反映信息加工后期階段 的指標(biāo) (Clifton et al., 2007)。 2.2.4 回視路徑閱讀時(shí)間、選擇性回視路徑閱讀 時(shí)間和重讀時(shí)間 前面提到的第一遍閱讀時(shí)間和第二遍閱讀時(shí) 間指標(biāo)有一個(gè)共同的特征 , 它們都是對空間上連 續(xù)的注視點(diǎn)進(jìn)行整合而形成的 , 即所有注視點(diǎn)都 發(fā)生在一個(gè)興趣區(qū)內(nèi)。而這種空間連續(xù)性的特點(diǎn) 會(huì)造成這些指標(biāo)無法反映在重讀過程中某個(gè)變量 對加工過程影響的時(shí)間進(jìn)程 (Liversedge, Paterson, & Pickering, 1998), 因?yàn)樵谶@種情況下 , 時(shí)間上 連續(xù)的注視點(diǎn)在空間上并不是鄰近的。如圖 2 中 第 ⑹ 個(gè)注視點(diǎn)與第 ⑺ 個(gè)注視點(diǎn) , 要對這種閱讀情 況進(jìn)行分析就需要采用另一類從時(shí)間鄰近性上對 注視點(diǎn)進(jìn)行整合而形成的眼動(dòng)指標(biāo)。 回 視 路 徑 閱 讀 時(shí) 間 (regression path reading time) (Liversedge et al., 1998; Huang & Gordon, 2011)指從某個(gè)興趣區(qū)的第一次注視開始 , 到注視 點(diǎn)落到該興趣區(qū)右側(cè)的區(qū)域?yàn)橹?( 不包括這一注 視點(diǎn) ), 之間所有的注視點(diǎn)的持續(xù)時(shí)間的總和。如 在圖 2 中 , 第二個(gè)興趣區(qū)的回視路徑閱讀時(shí)間等 于第 ⑹–⒁注視點(diǎn)的時(shí)間之和。 這個(gè)指標(biāo)包含與回 視行為相關(guān)的閱讀時(shí)間 , 反映了被試用于探測到 問題, 并重讀前面文章的加工過程, 也就是說, 該指標(biāo)不僅可以反映詞匯通達(dá)的加工過程 , 而且 還能反映后期句子整合的加工過程。在有的研究 中 也 被 稱 為 “ 回 看 時(shí) 間 ” (go-past reading time) (Clifton, Bock, & Radó, 2000)、 “總體通過閱讀時(shí) 間 ” (total-pass reading time) (Vonk et al., 2003)、 “累計(jì)閱讀時(shí)間 ” (cumulative region reading time) (Mitchell, Brysbaert, Grondelaers, & Swanepoel, 2000)、 “擴(kuò)展的第一遍閱讀時(shí)間 ” (extended firstpass fixation time) (該指標(biāo)更多用于對句子的分析 ) (Hy?n? et al., 2003; Hy?n?, Lorch, & Kaakinen, 2002)等。 選擇性回視路徑閱讀時(shí)間 (selective regression path reading time) 是指從某個(gè)興趣區(qū)的第一次注 視開始 , 到注視點(diǎn)落到該興趣區(qū)右側(cè)的區(qū)域?yàn)橹?( 不包括這一注視點(diǎn) ), 之間所有落在該興趣區(qū)的 注視點(diǎn)的持續(xù)時(shí)間之和。該指標(biāo)與回視路徑閱讀 時(shí)間的區(qū)別在于 , 選擇性回視路徑閱讀時(shí)間只包

括興趣區(qū)內(nèi)的注視點(diǎn) , 如圖 2 中 , 第二個(gè)興趣區(qū) 的選擇性回視路徑閱讀時(shí)間等于第 ⑹ 和第 ⑿-⒁ 注視點(diǎn)的時(shí)間之和�？梢� , 選擇性回視路徑閱讀 時(shí)間整合了興趣區(qū)的第一遍和第二遍閱讀時(shí)間 , 因此該指標(biāo)不僅能反映早期與詞匯通達(dá)有關(guān)的認(rèn) 知加工效應(yīng) , 而且能反映后期與句子整合有關(guān)的 認(rèn)知加工效應(yīng) , 是一個(gè)非常有價(jià)值的指標(biāo)。 重讀時(shí)間 (re-reading time) 是指 , 對某興趣區(qū) 的回視路徑閱讀時(shí)間減去第一遍閱讀時(shí)間后的持 續(xù) 時(shí) 間 。 也 被 稱 為 “ 再 檢 查 時(shí) 間 ” (re-inspection time) (Blythe, H?iki?, Bertam, Liversedge, & Hy?n?, 2011) 、 “ 首 次 通 過 回 視 時(shí) 間 ” (first-pass regression time) (Van Gompal, Pickering, & Traxler, 2001)。如在圖 2 中 , 第二個(gè)興趣區(qū)的重讀時(shí)間就 等于第 ⑺-⒁注視點(diǎn)的時(shí)間之和。這一指標(biāo)主要反 映被試在目標(biāo)區(qū)遇到困難后的再分析過程 , 因此 不包括對目標(biāo)區(qū)首次加工的注視時(shí)間。 回視路徑閱讀時(shí)間和重讀時(shí)間都是將讀者遇 到加工困難后閱讀文章時(shí)的注視點(diǎn)整合起來 ( 回 視路徑閱讀時(shí)間包括初始加工中的注視 ), 因此是 按時(shí)間上的鄰近關(guān)系將注視點(diǎn)整合而形成的指 標(biāo)。 Liversedge 等 (1998)指出 , 如果閱讀中的重讀 過程是時(shí)間連續(xù)無間斷的過程 , 那么通過時(shí)間鄰 近性得出的指標(biāo)可以清楚地描繪出這個(gè)過程的時(shí) 間特性 , 因此在需要探測變量效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程時(shí) , 從時(shí)間鄰近性整合的眼動(dòng)指標(biāo)會(huì)比從空間鄰近性 整合的指標(biāo)更敏感。但這并不是說時(shí)間鄰近性整 合的指標(biāo)優(yōu)于空間鄰近性整合的指標(biāo) , 最好的解 決辦法就是在閱讀的眼動(dòng)研究中同時(shí)將時(shí)間鄰近 性指標(biāo)和空間鄰近性指標(biāo)結(jié)合起來進(jìn)行分析。這 可以在最大程度上保證研究者測量到變量的效應(yīng) , 也能使研究者發(fā)現(xiàn)讀者在句子理解過程中發(fā)生加 工困難后的眼動(dòng)特點(diǎn)。 Liversedge 等通過對歧義 句的研究驗(yàn)證了這一點(diǎn)。在該實(shí)驗(yàn)中研究者讓被 試 讀 兩 種 類 型 的 定 語 從 句 , 如 “(1)The teenagers allowed a party invited a juggler straightaway. (2)The teenagers who were allowed a party invited a juggler straightaway.”。研究的自變量有兩個(gè)：是 否 省 略 “who were” 和 句 首 是 否 加 “only”, 省 略 “who were” 的句子容易產(chǎn)生歧義 , 研究主要考察 在句前加 “only” 能否避免 “ 花園路徑 ” 效應(yīng)。其中 “invited” 為解岐區(qū)。對解岐區(qū)和解岐區(qū)之前區(qū)域 的第一遍閱讀時(shí)間和總注視時(shí)間的分析發(fā)現(xiàn) , 兩

第4期

閆國利等 : 閱讀研究中的主要眼動(dòng)指標(biāo)評述

595

個(gè)變量的主效應(yīng)顯著 , 在解岐區(qū)不存在交互作用 , 但在解岐區(qū)之前區(qū)域存在交互作用。但對這兩個(gè) 指標(biāo)的分析無法弄清楚讀者在讀到解歧詞時(shí) , 是 否立即做向左的眼跳 , 回視到前面的區(qū)域 , 或者 說讀者是否先讀了解歧詞之后的區(qū)域 , 才又重讀 前面的區(qū)域。為了回答該問題 , 研究者又對這些 區(qū)域的回視路徑閱讀時(shí)間和重讀時(shí)間進(jìn)行了分析 , 發(fā)現(xiàn)在解岐區(qū)之前區(qū)域上 , 兩變量的主效應(yīng)交互 作用均顯著 , 簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)對省略句的回視 路徑閱讀時(shí)間和重讀時(shí)間長于不省略句, 以 “only” 為開頭的句子中省略句與不省略句沒有差 異。在解岐區(qū)上的結(jié)果與總注視時(shí)間指標(biāo)的結(jié)果 一致。由此整合這兩類指標(biāo)的結(jié)果可以得出結(jié)論 , 只在句前加 “only” 不能避免發(fā)生 “ 花園路徑 ” 效應(yīng) , 但利于讀者對句子的重新分析。 2.2.5 總閱讀時(shí)間 總閱讀時(shí)間 (total reading time)與之前詞匯分 析中提到的 “總注視時(shí)間 ” (total fixation duration) 實(shí)質(zhì)一樣 , 都是指閱讀者對興趣區(qū)的所有注視點(diǎn) 的時(shí)間的總和。 2.2.6 平均注視時(shí)間 興趣區(qū)內(nèi)所有注視點(diǎn)的持續(xù)時(shí)間的平均值就 是平均注視時(shí)間 (mean fixation duration)。這一指 標(biāo)在以字或詞為興趣區(qū)的眼動(dòng)分析中同樣適用。 如果閱讀者對興趣區(qū)的注視點(diǎn)均勻分布那么平均 注視時(shí)間將會(huì)是一個(gè)有用的測量。但事實(shí)是有的 興趣區(qū)僅被注視一次 , 而有的被多次注視 , 只粗 糙地計(jì)算所有注視點(diǎn)的平均值 , 就可能混淆這兩 種閱讀現(xiàn)象。而且更重要的是 , 當(dāng)與首次注視時(shí) 間和第一遍閱讀時(shí)間同時(shí)使用時(shí) , 可能會(huì)出現(xiàn)實(shí) 驗(yàn)結(jié)果的自相矛盾。比如 , 研究發(fā)現(xiàn)較長的詞一 般 會(huì) 被 多 次 注 視 (McDonald & Shillcock, 2004; Vergilino-Perez, Collins, & Dore-Mazars, 2004), 因 此在凝視時(shí)間這一指標(biāo)上詞長效應(yīng)顯著 , 但因?yàn)?首次注視時(shí)間和再注視時(shí)間傾向于比單一注視時(shí) 間短 , 這樣較長詞語上多次注視時(shí)間的平均值反 而小于較短詞語上的單一注視時(shí)間的平均值。 另 外 有 研 究 發(fā) 現(xiàn) (Hy?n? & Niemi, 1990; Raney et al., 1995; Schnitzer & Kowler, 2006), 當(dāng) 讀者重讀閱讀材料時(shí) , 整個(gè)閱讀過程都會(huì)保持相 似的注視模式 , 但是眼跳距離變長 , 注視次數(shù)減 少 , 回視頻率下降。如果使用首次注視和凝視時(shí) 間檢驗(yàn)注視時(shí)間的變化時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn) , 注視時(shí)間也有

很大程度的下降 , 但是平均注視時(shí)間卻僅受最小 限度的影響。 這進(jìn)一步證明 , 在有些情況下 , 平均 注視時(shí)間不是一個(gè)很好地體現(xiàn)時(shí)時(shí)加工過程的指 標(biāo) (Rayner, 2009)。但該指標(biāo)常在整體分析中使用 , 反映閱讀加工的整體情況。

3
3.1

空間維度的眼動(dòng)指標(biāo)
眼跳距離 眼跳距離 (saccadic amplitude/saccadic length/

saccadic size) 是指從眼跳開始到此次眼跳結(jié)束之 間的距離。眼跳距離大 , 說明被試在眼跳前的注 視中所獲得的信息相對較多 (Irwin, 1998; 閆國利 , 白學(xué)軍 , 2000), 閱讀速度較快。 研究發(fā)現(xiàn)隨著文章 難 度 的 加 大 , 閱 讀 者 的 眼 跳 距 離 變 短 (Rayner, 1998)。 Phillips 和 Edelman (2008)的研究發(fā)現(xiàn) , 在 視覺搜索任務(wù)中眼跳距離比注視時(shí)間更能解釋個(gè) 體成績的變異和提高。因此 , 眼跳距離可以看做 是反映閱讀效率和材料加工難度的指標(biāo)。 從眼動(dòng)儀的數(shù)據(jù)分析軟件中導(dǎo)出的眼跳距離 數(shù)據(jù)是以視角度數(shù)或者像素為單位。但是 , 在閱 讀研究中 , 描述眼跳距離時(shí)通常使用的單位是字 母數(shù) (西文 )或者漢字?jǐn)?shù) (中文 ), 而很少使用視角度 數(shù)這個(gè)單位。因?yàn)橹灰恼碌淖痔柺钦５拇笮?, 眼跳是由字母 ( 或漢字 ) 而非視角決定的 (Morrison & Rayner, 1981; McDonald, 2006)。因此在多數(shù)研 究中需要對眼跳距離進(jìn)行單位轉(zhuǎn)換 , 具體的做法 是用數(shù)據(jù)分析軟件中導(dǎo)出的以視角度數(shù)或像素為 單位的數(shù)據(jù)除以實(shí)驗(yàn)中每個(gè)字母或漢字所對應(yīng)的 視角度數(shù)或像素?cái)?shù)。眼跳距離在不同的研究中 , 根據(jù)研究的需要還可以形成其它新的指標(biāo) , 如向 前眼跳距離 (forward saccade size)、回視眼跳距離 (regressive saccade size)等。 閱讀中的眼跳距離受諸多因素影響 , 除上文 提到的材料難度外 , 當(dāng)前注視詞和注視點(diǎn)右側(cè)單 詞的詞長也影響眼跳距離 (Inhoff, Radach, Eiter, & Juhasz, 2003; Juhasz, White, Liversedge, & Rayner, 2008; O’Regan, 1979, 1980; Rayner, 1979; White, Rayner, & Liversedge, 2005), 如果注視點(diǎn)右側(cè)的 單詞很長或很短 , 那么下次眼跳距離與中等長度 的單詞相比會(huì)更長 , 比如 , 注視點(diǎn)右側(cè)的單詞是 一個(gè)由 11 個(gè)字母組成的單詞 , 那么對該詞的眼跳 距離和對 2 個(gè)由 5 個(gè)字母所組成的單詞相比會(huì)更 長一些 , 如果注視點(diǎn)右邊是一個(gè)很短的詞 , 由 2

596

心 理 科 學(xué) 進(jìn) 展

第 21 卷

到 4 個(gè)字母組成 , 那么對它的眼跳距離相比于由 5 到 7 個(gè)字母組成的單詞就更長一些 , 原因很可能 是由于短詞會(huì)被跳過。文字的書寫體系也影響眼 跳距離 , 漢語閱讀者的平均眼跳距離顯著小于英 語閱讀者 , 通常只有 2~3 個(gè)漢字空間(Inhoff & Liu, 1998; 閆國利 , 白學(xué)軍 , 2007), 英語閱讀者的平 均眼跳距離為 7~9 個(gè)字母空間 (Rayner, 1998), 可 能是因?yàn)闈h語中漢字的排列較緊湊 , 單位空間內(nèi) 的語言信息量比英語更緊密。閱讀者自身的特征 是另一個(gè)影響因素 , 在英語和漢語閱讀中均發(fā)現(xiàn) , 初學(xué)閱讀者或不熟練閱讀者的眼跳距離顯著短于 熟 練 閱 讀 者 (Ashby, Rayner, & Clifton, 2005; H?iki?, Bertram, Hy?n?, & Neimi, 2009; Rayner, Slattery, & Bélanger, 2010; 熊建萍 , 閆國利 , 白學(xué) 軍 , 2009; 閆 國 利 , 王 麗 紅 , 巫 金 根 , 白 學(xué) 軍 , 2011), 閱讀困難兒童的眼跳距離明顯小于正常兒 童 (Rayner, 2009; 韓玉昌 , 隋雪 , 任延濤 , 2005)。 在英語材料的研究中發(fā)現(xiàn) , 老年人的眼跳距離明 顯大于年輕人 (Rayner, Reichle, Stroud, Williams, & Pollatsek, 2006; Rayner, Castelhano, & Yang, 2009 )。 3.2 注視位置 注 視 位 置 (landing position) 是 指 注 視 點(diǎn) 所 處 的位置 , 當(dāng)前的注視位置既是前一次眼跳的落點(diǎn) 位 置 (landing site) 也 是 下 一 次 眼 跳 的 起 跳 位 置 (launch site) 。在眼動(dòng)記錄數(shù)據(jù)時(shí) , 注視位置一般 都是以二維的 (x, y) 坐標(biāo)系統(tǒng)采樣 , 單位為像素 , 在數(shù)據(jù)分析時(shí)需要對注視位置數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換 , 普 遍的做法就是將一個(gè)詞語平均劃分為若干個(gè)興趣 區(qū) , 對興趣區(qū)進(jìn)行編碼后 , 根據(jù)各注視點(diǎn)位置的 像素值和對應(yīng)興趣區(qū)的像素范圍計(jì)算每個(gè)注視點(diǎn) 在詞內(nèi)的位置。研究者可以根據(jù)研究的需要形成 多個(gè)不同的注視位置指標(biāo), 如平均首次注視位置(不 管詞上有多少次注視, 只計(jì)算在該詞上的第一次注 視)、單次注視中的平均首次注視位置、多次注視中 的平均首次注視位置, 向前注視的平均注視位置等, 同時(shí)還能形成多個(gè)相應(yīng)的注視位置分布圖。 注視位置主要受詞長和起跳位置的影響 , 在 拼音文字的閱讀中 , 對于 4~5 個(gè)字符的較短詞的 注視位置經(jīng)常位于詞語的中心 , 對于較長的詞語 則 常 處 于 詞 語 中 心 偏 左 的 位 置 (Nuthmann, Engbert, & Kliegl, 2005; Radach & McConkie, 1998)。漢語閱讀的研究結(jié)果仍存在爭議。較早的

研究表明 , 首字注視位置較為平均地分布在字的 各 個(gè) 位 置 (Tsai & McConkie, 2003, Yang & McConkie, 1999)。在單次注視中 , 對詞的首次注 視位置往往落在詞的中心 , 而在多次注視中 , 傾 向于注視詞的開頭(Yan, Kliegl, Richter, Nuthmann, & Shu, 2010)。 Li, Liu 和 Rayner (2011)的研究以兩 字詞和四字詞為實(shí)驗(yàn)材料 , 考察中文讀者的注視 位置 , 結(jié)果并未發(fā)現(xiàn)中文讀者以詞的中心位置為 眼跳的目標(biāo)。 Li 等人認(rèn)為 , 之所以出現(xiàn)不同的結(jié) 果是因?yàn)橹暗难芯吭谟?jì)算注視位置時(shí) , 只考慮 了從目標(biāo)詞左側(cè)的漢字起跳 , 并落在目標(biāo)詞上首 次注視點(diǎn)的情況 , 對目標(biāo)詞的再注視并沒有參與 計(jì)算。當(dāng)對落在目標(biāo)詞上所有向前的注視 (包括詞 內(nèi)再注視 )進(jìn)行分析時(shí) , 發(fā)現(xiàn)注視位置分布呈一條 平行于 x 軸的曲線。 注視點(diǎn)在詞內(nèi)最頻繁的落點(diǎn)位置被稱為 “ 偏 愛注視位置 ” (preferred viewing location, PVL)。 這 個(gè)位置會(huì)隨著先前起跳位置的不同而變化 , 如果 落在目標(biāo)詞上的注視點(diǎn)的起跳位置距離該單詞過 遠(yuǎn) (大約 8~10 個(gè)字符的距離 ), 那么注視位置就會(huì) 偏向詞語的左側(cè)。 同樣的 , 如果這個(gè)距離很小 (2~3 個(gè)字符的距離 ), 注視位置就會(huì)偏向右側(cè)。有研究 發(fā)現(xiàn) , 起跳位置和平均注視位置之間呈線性關(guān)系 , 且不受詞長的影響。對于 4-8 個(gè)字母的詞語來說 , 它的估計(jì)斜率平均為 0.5 個(gè)字母位置 , 換句話說 , 起跳位置每增加一個(gè)字母空間的距離 , 那么注視 點(diǎn)的落點(diǎn)位置就隨之向前移動(dòng)約半個(gè)字母的空間 (Nuthman et al., 2005; Krügel & Engbert, 2010)。 Vitu (2011) 在研究中將起跳位置到詞語中心的距 離保持不變 , 結(jié)果發(fā)現(xiàn)不管詞長為多少 , 注視位 置都基本一樣 , 由此研究者認(rèn)為 , 決定眼睛在詞 內(nèi)注視位置的最主要因素是起跳位置而非詞長。 在拼音文字閱讀中詞間空格也影響注視位置。大 量研究發(fā)現(xiàn) , 拼音文字中的詞邊界信息可以幫助 讀者把下一個(gè)注視點(diǎn)定位在單詞的最佳注視位置 上 , 當(dāng)刪除單詞之間的空格后 , 首次注視位置更 多落在單詞的開頭位置上 , 這可能與眼跳距離變 小有關(guān)。漢語閱讀中盡管不存在詞間空格 , 但有 研究發(fā)現(xiàn) , 如果在詞間加進(jìn)空格能在一定程度上 幫助讀者進(jìn)行有效的眼跳定位 (Zang, Liversedge, Liang, Bai, & Yan, 2012)。 3.3 注視次數(shù) 注視次數(shù) (number of fixations) 是指興趣區(qū)被

第4期

閆國利等 : 閱讀研究中的主要眼動(dòng)指標(biāo)評述

597

注視的總次數(shù)。該指標(biāo)能有效反映閱讀材料的認(rèn) 知加工負(fù)荷 , 認(rèn)知負(fù)荷較大的閱讀材料 , 注視次 數(shù)也更多。研究 (Henderson & Ferreira, 1990)發(fā)現(xiàn) , 閱讀較難材料時(shí)的注視次數(shù)明顯比閱讀較易材料 時(shí)多。不同閱讀水平的讀者閱讀同一材料時(shí)注視 次數(shù)也顯著不同 , 有研究表明 , 老年人閱讀時(shí)的 注視次數(shù)顯著多于年輕人 , 熟練閱讀者的注視次 數(shù) 明 顯 少 于 不 熟 練 閱 讀 者 (Rayner, Yang, Castelhano, & Liversedge, 2011; Rayner et al., 2010)。根據(jù)研究需要 , 注視次數(shù)指標(biāo)又可以細(xì)分 為向前注視次數(shù) (number of forward fixations)和回 視注視次數(shù) (number of regressive fixations)兩個(gè)指 標(biāo)。前者只計(jì)算由向前眼跳引發(fā)的注視次數(shù) , 后 者則只計(jì)算由回視引發(fā)的注視次數(shù)。 3.4 跳讀率 跳讀率 (skipping rate)是指首次閱讀中興趣區(qū) 被跳讀的概率 , 具體而言就是首次閱讀中興趣區(qū) 被跳讀的頻率與該興趣區(qū)被跳讀和被注視的頻率 之和的比值。有兩個(gè)因素對跳讀有很大的影響： 詞的長度和詞的預(yù)期性。首先 , 影響跳讀的最主 要因素是詞長 (Brysbaert, Drieghe, & Vitu, 2005; Drieghe, Brysbaert, Desmet, & De Baecke, 2004; Rayner, 1998; Drieghe, Desmet, & Brysbaert, 2007; Drieghe, Pollatsek, Staub, & Rayner, 2008 ; Gautier, O’Regan, & LaGargasson, 2000)。 與較長的詞相比 , 短詞更有可能被跳讀。當(dāng)兩三個(gè)短詞連續(xù)出現(xiàn)時(shí) , 他們其中的兩個(gè)很有可能被跳讀 (Drieghe et al., 2008; Gautier et al., 2000)。 Vitu 等 (Vitu, O’Regan, Inhoff, & Topolski, 1995)的研究發(fā)現(xiàn) , 1 個(gè)字母構(gòu) 成的詞語被跳讀率約為 80%, 3 個(gè)字母構(gòu)成的詞語 為 60%, 5 個(gè)字母構(gòu)成的詞語為 30%, 7 個(gè)字母或更 長的詞語為 10%, 而且不管是在有意義的句子閱 讀中還是在無意義的字母串閱讀中這些數(shù)據(jù)都沒 有變化。其次 , 詞的預(yù)期性也影響跳讀率。高預(yù) 期性的詞與那些低預(yù)期性詞相比會(huì)更容易被跳讀 (Binder, Pollatsek, & Rayner, 1999; Rayner &Well, 1996 ; Vitu, 1991)。在漢語的閱讀中同樣存在這種 現(xiàn)象 (Rayner, Li, Juhasz, &Yan, 2005)。 詞語被跳讀并不表明該詞語沒有被加工 , 研 究發(fā)現(xiàn) (Pollatsek, Rayner, & Balota, 1986), 當(dāng)一 個(gè)詞語被跳讀時(shí) , 跳讀前的注視時(shí)間往往較長。 而且 , 與沒有被跳讀的目標(biāo)詞相比跳讀之前和之 后的注視區(qū)域顯示出有所擴(kuò)大 (Kliegl & Engbert,

2005; Rayner et al., 2003)。 這表明被跳過的詞語在 副中央凹視覺區(qū)已被加工 , 可能是發(fā)生在被跳讀 之前也可能是在跳讀之后。 3.5 再注視比率 再注視比率 (refixation rate) 就是首次閱讀中 興趣區(qū)被多次注視的概率 , 等于首次閱讀中興趣 區(qū)被多次注視的頻率與該興趣區(qū)被單一注視和多 次注視的頻率之和的比值。該指標(biāo)對認(rèn)知變量反 映敏 感 , 在 眼 動(dòng) 研 究 中 被 認(rèn) 為 具 有 重 要 的 意 義 , 因?yàn)榉从痴Z言學(xué)特征的凝視時(shí)間效應(yīng)主要體現(xiàn)為 再注視比率的增加而不是單個(gè)注視時(shí)間的增加。 詞匯特征對詞語的再注視比率影響較小 , 再 注視比率主要受較低水平的視覺特征的影響 , 如 詞內(nèi)注視的登陸位置 (Rayner et al., 1996)。研究發(fā) 現(xiàn), 再注視比率受首次注視位置的影響較顯著, 當(dāng)首次注視位置位于詞語的中心區(qū)域時(shí) , 再注視 概率最小 , 對詞語的加工速度最快 , 這種現(xiàn)象被 稱 為 “ 最 佳 注 視 位 置 效 應(yīng) ” (optimal viewing position effect, OVP effect)或者再注視的最佳注視 位 置 效 應(yīng) (refixation-optimal viewing position effect)。但需要說明的是 , 關(guān)于漢語的研究結(jié)果與 此不同 , Yan 等人 (2010)的研究發(fā)現(xiàn) , 漢語讀者對 詞的首次注視落在詞首時(shí) , 再注視該詞的概率最 高 , 而落在詞尾時(shí) , 再注視該詞的概率最低。 閱讀 中讀者總嘗試去注視詞語的中心位置 , 當(dāng)注視點(diǎn) 未登陸到這個(gè)最佳位置時(shí) , 就會(huì)更傾向于再注視 這個(gè)單詞 (Inhoff et al., 2003; Juhasz et al., 2008; White et al., 2005)。 O’Regan 等人 (1984)的研究發(fā) 現(xiàn) , 讀者對單詞的首次注視每偏離最佳注視位置 一個(gè)字母 , 相應(yīng)損失加工時(shí)間大約 20ms。 與 OVP 效應(yīng)相關(guān)的另一個(gè)發(fā)現(xiàn)是反向最佳注視位置效應(yīng) (inverted optimal viewing position effect, IOVP effect)。 該效應(yīng)是指當(dāng)讀者在一個(gè)詞上只有一次注 視時(shí) , 如果該次注視位于單詞的中心位置 , 即最 佳注視位置 (OVP), 那么該次注視的持續(xù)時(shí)間最 長。而且注視點(diǎn)越偏離單詞中心 , 注視時(shí)間越少 , 呈 倒 “U” 型 曲 線 (Nuthmann, Engbert, & Kliegl, 2007; Vitu, Lancelin, & Marrier d’Unienville, 2007; Vitu, McConkie, Kerr, & O’Regan, 2001)。 3.6 回視次數(shù) 回視次數(shù) (regression count) 反映了讀者對之 前閱讀信息的再加工過程。在閱讀的眼動(dòng)研究中 , 有兩種不同的回視：詞內(nèi)回視和詞間回視。詞內(nèi)

598

心 理 科 學(xué) 進(jìn) 展

第 21 卷

回視是指在一個(gè)詞語內(nèi)由右向左的眼跳 , 反映詞 匯的通達(dá)過程 , 而詞間回視是指從當(dāng)前注視詞向 之前某個(gè)詞語的眼跳 , 反映的是句子整合的加工 過程 , 即對幾個(gè)詞語間關(guān)系的理解過程。研究者 應(yīng)該根據(jù)研究的目的有選擇性地使用該指標(biāo)。 針對某個(gè)特定的興趣區(qū), 回視有兩種可能, 一種是落進(jìn)該興趣區(qū)的回視 , 一種是從該興趣區(qū) 引發(fā)的回視 , 由此引出兩種新的回視指標(biāo)：“回視 入比率”和“回視出比率”�；匾暼氡嚷�(regression-in proportion) 是指在閱讀中從后面區(qū)域回視到當(dāng)前 興趣區(qū)的被試的比率。如圖 3 中 , 共有四個(gè)被試 的眼動(dòng)軌跡 , 只有被試 1 引發(fā)了對興趣區(qū) 1 的回 視入現(xiàn)象 , 因此該興趣區(qū)的回視入比率為 25%。 回視出比率 (regression-out proportion)是指閱讀中 從當(dāng)前興趣區(qū)引發(fā)回視 ( 越過當(dāng)前興趣區(qū)左側(cè)邊 界 )的被試比率 , 一般限于對該興趣區(qū)的首次通過 閱讀過程 (Clifton et al.,2007), 在有的研究中又被 稱為第一遍回視率(first-pass-regression proportion) ( 陳 慶 榮 , 譚 頂 良 , 鄧 鑄 , 徐 曉 東 , 2010; Calvo, Meseguer, & Carreiras, 2001; Pickering & Frisson, 2001; Traxler, 2008)。如圖 3 中 , 被試 1 在興趣區(qū) 3 引發(fā)回視出眼跳 , 因此該興趣區(qū)的回視出比率 為 25%�；匾暢霰嚷士梢苑从匙x者在興趣區(qū)的早 期加工階段遇到的加工困難狀況 , 一般與回視路 徑閱讀時(shí)間指標(biāo)結(jié)合使用 , 共同反映讀者對興趣 區(qū)早期加工遇到困難和后期信息整合的加工過 程。在 Pollatsek 等 (2005)的研究中比較了三種包 含不同類型復(fù)合詞的句子：完全不透明復(fù)合詞 (如 “humbug”, 意 為 “ 欺 騙 ”) 、 半 透 明 復(fù) 合 詞 ( 如 “strawberry”, 意 為 “ 草 莓 ”) 和 全 透 明 復(fù) 合 詞 ( 如 “milkbottle”, 意為 “奶瓶 ”) 。結(jié)果發(fā)現(xiàn)對不透明復(fù) 合詞的回視出比率幾乎是透明復(fù)合詞的兩倍。在 對歧義句的眼動(dòng)研究中發(fā)現(xiàn) , 解歧區(qū)的回視出比 率明顯增加 (Clifton et al.,2003)。

據(jù)記錄的是在當(dāng)前刺激情境下觀看者的瞳孔直徑 大小 , 但在最后的數(shù)據(jù)分析中多采用瞳孔直徑的 變化值。具體的計(jì)算方法是 , 首先計(jì)算瞳孔直徑 大小的基線值 , 在一般的眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)中 , 在刺激呈 現(xiàn)前會(huì)先出現(xiàn)校準(zhǔn)注視點(diǎn) , 將觀看者對校準(zhǔn)注視 點(diǎn)的瞳孔直徑大小進(jìn)行記錄 , 取得平均值 , 以此 作為基線值。刺激呈現(xiàn)期間觀看者的瞳孔直徑的 平均值減去這一基線值即為瞳孔直徑的變化值。 需要說明的是 , 瞳孔直徑與疲勞密切相關(guān) , 因此 在采用該指標(biāo)時(shí), 應(yīng)盡可能避免連續(xù)呈現(xiàn)刺激, 同時(shí)在計(jì)算瞳孔直徑的變化值時(shí) , 要求對每一個(gè) 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目按照以上步驟逐一進(jìn)行計(jì)算 , 以盡可能 減少觀看疲勞對瞳孔直徑的影響。另外 , 瞳孔直 徑對亮度、顏色、視覺刺激的空間頻率等的變化 反映敏感 , 因此 , 在實(shí)驗(yàn)中要盡可能控制這些因 素。 Porter 和 Troscianko (2003) 提出了幾種方法 將這種不必要的瞳孔直徑的反射性變化控制在 最低程度 , 比如 , 使用相對較低的刺激對比 , 避 免使用顏色刺激, 盡量使用相對較長的刺激呈 現(xiàn)時(shí)間等。 瞳孔直徑的變化被用來推測認(rèn)知加工的努力 程度或認(rèn)知負(fù)荷的大小。 Just 和 Carpenter (1993) 的研究考察了瞳孔直徑的變化與句子加工之間的 關(guān)系 , 結(jié)果發(fā)現(xiàn)加工復(fù)雜句子時(shí)的瞳孔直徑變化 明顯大于加工簡單句子 , 研究者認(rèn)為在閱讀理解 過程中 , 瞳孔大小的變化可以作為心理加工的強(qiáng) 度 (intensity)指標(biāo)。 Hy?n?, Tommola 和 Alaja (1995) 在研究中測定了三種不同任務(wù)下瞳孔直徑的變化 程度 , 這三種任務(wù)分別是：聽一篇課文 (無理解測 驗(yàn) )、跟述 (speech shadowing), 即聽一篇課文的同 時(shí)以同種語言重復(fù)這篇課文、同聲翻譯 (聽的是英 語 , 同聲翻譯為被試的母語 ) 。結(jié)果發(fā)現(xiàn) , 在同聲 翻譯任務(wù)中被試的瞳孔直徑變化幅度最大 , 其次 是跟述任務(wù), 聽課文時(shí)的瞳孔變化最小。Kuchinke, V?, Hofmann 和 Jacobs (2007)在研究中使用詞匯 判別任務(wù) , 自變量為詞頻和詞語的情緒效價(jià) , 記 錄被試在詞匯判別中瞳孔大小的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn) , 在瞳孔直徑的變化上同樣存在顯著的詞頻效應(yīng) , 具體表現(xiàn)為低頻詞加工時(shí)的瞳孔直徑變化幅度顯 著大于高頻詞 , 但詞語的情緒效價(jià)對瞳孔直徑的 變化影響不顯著。由以上研究可見瞳孔直徑的變 化可以看做即時(shí)反映言語加工過程中認(rèn)知負(fù)荷變 化的良好指標(biāo)。

圖3

回視出比率和回視入比率示意圖

4

其他眼動(dòng)指標(biāo) —瞳孔直徑
原始的瞳孔直徑 (pupil dilation / pupil size)數(shù)

第4期

閆國利等 : 閱讀研究中的主要眼動(dòng)指標(biāo)評述

599

5
5.1

眼動(dòng)指標(biāo)使用時(shí)應(yīng)注意的問題
眼動(dòng)指標(biāo)的分類 以上對閱讀中的眼動(dòng)指標(biāo)進(jìn)行了介紹。需要

知覺和認(rèn)知加工之間的關(guān)系目前也沒有統(tǒng)一的認(rèn) 識(shí)(Engbert, 2006; Engbert & Kliegl, 2003; MartinezConde, Macknik, Troncoso, & Hubel, 2009)。因此 在數(shù)據(jù)分析之前 , 研究者會(huì)參考以往研究選定一 個(gè)最小眼跳距離的標(biāo)準(zhǔn) , 凡是小于該標(biāo)準(zhǔn)的微小 眼跳將被視為眼動(dòng)記錄時(shí)的 “ 噪音 ”, 在數(shù)據(jù)分析 時(shí)被刪去 , 或者看作是較大眼跳的一部分而被合 并 (Inhoff et al.,1998)。從眼跳距離的頻率分布中 可以看出微小眼跳的概率極小 (見圖 4), 同樣大于 15~20 個(gè)字符空間 (4°~5° 視角 ) 的眼跳也較少 , 因 此在有的研究中 , 大于 15~20 個(gè)字符空間的眼跳 也被作為極端數(shù)據(jù)刪除。 同樣對于短暫注視的功能目前也沒有合理的 解釋 , 多數(shù)研究者認(rèn)為短暫注視并不受即時(shí)的認(rèn) 知加工過程控制 , 閱讀者在短暫的注視期間并不 能獲得有效信息 (Rayner & Pollatsek, 1989; Inhoff, Briihl & Schwarz,1996), 因此在數(shù)據(jù)分析之前需 要?jiǎng)h去短暫注視。關(guān)于短暫注視的界定標(biāo)準(zhǔn)也有 一定差異 , 早期有研究者將 50 ms 以下的注視界 定為短暫注視 (Inhoff et al., 1996), 由圖 4 可見 , 小于 100 ms 的注視在眼動(dòng)記錄中概率很小 , 因此 也有研究將標(biāo)準(zhǔn)限定在 70~100 ms(Vitu, O’Regan, & Mittau, 1990)。 當(dāng)前國內(nèi)外閱讀的眼動(dòng)研究中一 般都采用 80 ms 這一標(biāo)準(zhǔn) (Reingold, Yang, & Rayner, 2010; Slattery, Angele, & Rayner, 2011; Chen & Huang, 2012; van Gompela, Pickering, Pearson, & Liversedge, 2005; 白學(xué)軍等 , 2011; 陳 慶榮等 , 2010; 任桂琴 , 韓玉昌 , 于澤 , 2012)。也 有研究者認(rèn)為中文閱讀中 , 似乎短注視點(diǎn)相對英 文更多 , 因此將標(biāo)準(zhǔn)定為 60ms (Wang, Chen, Yang, & Mo, 2008; Yang, Wang,Tong, & Rayner, 2012; 王 穂 蘋 , 佟秀紅 , 楊錦綿 , 冷英 , 2009)。如果小于 刪除標(biāo)準(zhǔn)的注視與之前或之后的注視處在一個(gè)字 符空間內(nèi) , 就將這兩個(gè)注視時(shí)間合并作為一次注 視 , 否則就將短暫注視刪去。 需要說明的是 , 如果 有的研究在計(jì)算注視時(shí)間時(shí)將眼跳時(shí)間包含在內(nèi) , 那么短暫注視的界定標(biāo)準(zhǔn)就要更長 , 而且 , 當(dāng)對 語言加工過程進(jìn)行研究時(shí) , 相對較高的界定標(biāo)準(zhǔn) 可能更有利 , 因?yàn)橛醒芯堪l(fā)現(xiàn) , 140 ms 及其短于 140 ms 的注視不受閱讀材料的詞匯特征的影響 (McConkie, Reddix, & Zola, 1992)。時(shí)間在 1000 ms 以上的注視點(diǎn)幾乎不存在 (見圖 4), 如果在眼 動(dòng)數(shù)據(jù)中出現(xiàn) 1000 ms 以上的注視點(diǎn) , 極有可能

說明的是 , 對眼動(dòng)指標(biāo)進(jìn)行分類的標(biāo)準(zhǔn)并不是唯 一的 , 還可以根據(jù)其他的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類 , 比如根 據(jù)研究目的的不同還可以劃分為局部分析指標(biāo) (local measures)和整體分析指標(biāo) (global measures) (Bai, Yan, Zang, Liversedge, & Rayner, 2008; Li, Zhao, & Pollatsek, 2012)。整體分析指標(biāo)主要是從 宏觀上對閱讀的眼動(dòng)特征進(jìn)行分析 , 具體包括： 平均注視時(shí)間、平均眼跳距離、向前眼跳次數(shù)、 回視次數(shù) ( 比率 )、總的句子閱讀時(shí)間 ( 在句子閱讀 過程中落在句子上的所有注視點(diǎn)和眼跳的總和 )、 句子閱讀時(shí)間校正 ( 指總的句子閱讀時(shí)間減去眼 跳時(shí)間 , 即落在句子上所有注視點(diǎn)的持續(xù)時(shí)間的 總和 )、注視位置等 (沈德立等 , 2010)。具體對一個(gè) 興趣區(qū)的深入分析主要使用局部分析指標(biāo) , 主要 包括：單一注視時(shí)間、首次注視時(shí)間、第一遍閱 讀時(shí)間、向前通過閱讀時(shí)間、第二次通過閱讀時(shí) 間、總閱讀時(shí)間、總體通過閱讀時(shí)間、重讀時(shí)間、 注視位置、再注視比率、跳讀率、回視出比率等。 當(dāng)然這種分類也只是相對的 , 比如注視位置、眼 跳距離等既可以作為整體分析指標(biāo)也可以在局部 分析中使用。 5.2 原始數(shù)據(jù)的刪除標(biāo)準(zhǔn) 在正式分析眼動(dòng)數(shù)據(jù)之前 , 還需要對有問題 的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除。 首先 , 要?jiǎng)h去眼動(dòng)記錄丟失較多的試驗(yàn)項(xiàng)目 , 同時(shí)還要?jiǎng)h去包含有眨眼的注視, 因?yàn)橛醒芯?(Ridder & Tomlinson, 1995) 發(fā)現(xiàn) , 與眼跳抑制一 樣, 在眨眼時(shí)也存在“眨眼抑制” (blink suppression) 現(xiàn)象。根據(jù) Volkmann, Riggs 和 Moore (1980)的研 究 , 眨眼抑制從眨眼啟動(dòng)前約 50~100ms 開始 , 一 直持續(xù)到眨眼結(jié)束后的 100~150 ms, 最近的一項(xiàng) 研究 (Ehrmann, Ho, & Paoas, 2005)甚至發(fā)現(xiàn)要持 續(xù)到眨眼結(jié)束后的 200~500 ms。 其次 , 要?jiǎng)h去注視和眼跳的極端數(shù)據(jù)。注視 時(shí)眼睛并不是穩(wěn)定不動(dòng) , 而是有微小的跳動(dòng) , 眼 跳距離只有一個(gè)字符的很小部分 , 這種微小的眼 跳 (microsaccade) 可能表示注意力的調(diào)整 , 也可能 是反映了眼動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)在的校正傾向。關(guān)于閱讀中 微小眼跳的功能至今沒有一種合理的解釋 , 它與

600

心 理 科 學(xué) 進(jìn) 展

第 21 卷

圖4

注視時(shí)間和向前眼跳距離的頻率分布 (來自 Rayner, 1998)

注：注視時(shí)間以毫秒為單位, 眼跳距離以字符空間為單位。

是儀器誤差導(dǎo)致 , 因此也被作為極端數(shù)據(jù)刪除。 另外 , 也有研究將平均注視時(shí)間的兩個(gè)或三個(gè)標(biāo) 準(zhǔn)差作為刪除標(biāo)準(zhǔn) (Rayner et al., 2010), 大于和小 于兩個(gè)或三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的注視時(shí)間和眼跳距離作為 極端數(shù)據(jù)刪除。 需要說明的是 , 不管是眼跳距離還是注視時(shí) 間 , 在選擇極端數(shù)據(jù)的刪除標(biāo)準(zhǔn)時(shí) , 研究者需要 特別謹(jǐn)慎 , 因?yàn)椴煌膭h除標(biāo)準(zhǔn)將對數(shù)據(jù)的最終 解釋效果產(chǎn)生較大影響 , 比如 , 在有的研究數(shù)據(jù) 中 , 注視時(shí)間的刪除標(biāo)準(zhǔn)為 50 ms 時(shí) , 最終數(shù)據(jù) 的效應(yīng)值可能不顯著 , 但是如果刪除標(biāo)準(zhǔn)界定為 140 ms 時(shí)效應(yīng)值可能會(huì)非常顯著。目前在閱讀的 眼動(dòng)研究中仍無統(tǒng)一的刪除標(biāo)準(zhǔn)。 5.3 眼動(dòng)指標(biāo)的選擇 如何針對不同的研究目的 , 選取適當(dāng)而有效 的眼動(dòng)指標(biāo)并對其進(jìn)行分析是眼動(dòng)分析法的關(guān) 鍵。選擇合適的眼動(dòng)指標(biāo) , 要根據(jù)研究內(nèi)容和研 究目的而定。 同時(shí)如上文所講每一個(gè)眼動(dòng)指標(biāo)都 有其適用的范圍和優(yōu)缺點(diǎn), 因此在研究中只使 用某一個(gè)或某一類指標(biāo)是有局限性的, 應(yīng)該綜 合使用多種眼動(dòng)指標(biāo), 從不同維度對數(shù)據(jù)進(jìn)行 細(xì)致分析。

陳慶榮 , 譚頂良 , 鄧鑄 , 徐曉東 . (2010). 句法預(yù)測對句子 理解影響的眼動(dòng)實(shí)驗(yàn) . 心理學(xué)報(bào) , 42(6), 672–682. 蔣波 , 章菁華 . (2011). 1980-2009 年國內(nèi)眼動(dòng)研究的文獻(xiàn) 計(jì)量分析 . 心理科學(xué) , 34(1), 235–239. 韓玉昌 , 隋雪 , 任延濤 . (2005). 小學(xué)學(xué)習(xí)困難生閱讀過程 中的眼動(dòng)特征 . 心理科學(xué) , 28(3), 550–553. 任桂琴 , 韓玉昌 , 于澤 . (2012). 句子語境中漢語詞匯形音 作用的眼動(dòng)研究 . 心理學(xué)報(bào) , 44(4), 427–434. 沈德立, 白學(xué)軍, 臧傳麗, 閆國利, 馮本才, 范曉紅. (2010). 詞切分對初學(xué)者句子閱讀影響的眼動(dòng)研究 . 心

理學(xué)報(bào) , 42(2), 159–172.
王穂蘋 , 佟秀紅 , 楊錦綿 , 冷英 . (2009). 中文句子閱讀中 語 義 信 息 對 眼 動(dòng) 預(yù) 視 效 應(yīng) 的 影 響 . 心 理 學(xué) 報(bào) , 141(3), 220–232. 熊建萍 , 閆國利 , 白學(xué)軍 . (2009). 不同年級學(xué)生漢語閱讀 知覺廣度的眼動(dòng)研究 . 心理科學(xué) , 32(3), 584–587. 閆國利 , 白學(xué)軍 . (2000). 中文閱讀過程的眼動(dòng)研究 . 心理

學(xué)動(dòng)態(tài) , 8(3), 19–22.
閆國利 , 白學(xué)軍 . (2007). 漢語閱讀的眼動(dòng)研究 . 心理與行

為研究 , 5(3), 222–234.
閆國利 , 王麗紅 , 巫金根 , 白學(xué)軍 . (2011). 不同年級學(xué)生 閱讀知覺廣度及預(yù)視效益的眼動(dòng)研究 . 心理學(xué)報(bào) , 43(3), 249–263. 張仙峰 , 葉文玲 . (2006). 當(dāng)前閱讀研究中眼動(dòng)指標(biāo)述評 .

心理與行為研究 , 4(3), 236–240.
Abrams, R. A., Meyer, D. E., & Kornblum, S. (1989). Speed and accuracy of saccadic eye movements: Characteristics of impluse variability in the oculomotor system. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 15, 529–543.

參考文獻(xiàn)
白學(xué)軍 , 孟紅霞 , 王敬欣 , 田靜 , 臧傳麗 , 閆國利 . (2011). 閱讀障礙兒童與其年齡和能力匹配兒童閱讀空格文本 的注視位置效應(yīng) . 心理學(xué)報(bào) , 43(8), 851–862.

第4期

閆國利等 : 閱讀研究中的主要眼動(dòng)指標(biāo)評述

601

Altmann, G. T. M., Garnham, A., & Dennis, Y. (1992). Avoiding the garden path: Eye movements in context. Journal of Memory and Language, 31, 685–712. Ashby, J. (2006). Prosody in skilled silent reading: Evidence from eye movements. Journal of Research in Reading, 29, 318–333. Ashby, J., & Clifton, C., Jr. (2005). The prosodic property of lexical stress affects eye movements during silent reading. Cognition, 96, 89–100. Ashby, J., Rayner, K., & Clifton, C. (2005). Eye movements of highly skilled and average readers: Differential effects of frequency and predictability. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 58, 1065–1086. Bai, X J, Yan, G. L, Liversedge, S. P., Zang, C. L., & Rayner, K. (2008). Reading spaced and unspaced Chinese text: Evidence from eye movements. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 34 , 1277–1287. Becker, W., & Jürgens, R. (1979). An analysis of the saccadic system by means of double step stimuli. Vision Research, 19, 967–983. Binder, K. S., Pollatsek, A., & Rayner, K. (1999). Extraction of information to the left of the fixated word in reading. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 25, 1162–1172. Blythe, H. I., H?iki?, T., Bertam, R., Liversedge, S. P., & Hy?n?, J. (2011). Reading disappearing text: Why do children refixate words? Vision Research, 51, 84–92. Brysbaert, M., Drieghe, D., & Vitu, F. (2005). Word skipping: Implications for theories of eye movement control in reading. In G. Underwood (Ed.), Cognitive processes in eye guidance (pp. 53–77). Oxford: Oxford University Press. Calvo, M. G., Meseguer, E., & Carreiras, M. (2001). Inferences about predictable events: Eye movements during reading. Psychological Research, 65, 158–169. Chen, Q. R., & Huang, Y. (2012). Processing coordinate structures in Chinese: Evidence from eye movements. PLoS ONE, 7(4), e35517. Clifton, C., Staub, J. A., & Rayner, K. (2007). Eye movements in reading words and sentences. In R. Van Gompel, M. Ficsher, W. S. Murray, & R. L. Hill (Eds.), Eye movements: A window on mind and brain (pp. 341–372). Amsterdam: Elsevier. Clifton, C., Bock, J., & Radó, J. (2000). Effects of the focus particle only and intrinsic contrast on comprehension of reduced relative clauses. In A. Kennedy, R. Radach, D. Heller, & J. Pynte (Eds.), Reading as a Perceptual Process (pp. 591–619). Oxford: Elsevier. Clifton, C., Traxler, M. J., Mohamed, M. T., Williams, R. S.,

Morris, R. K., & Rayner, K. (2003). The use of thematic role information in parsing: Syntactic processing autonomy revisited. Journal of Memory and Language, 49, 317–334. Drieghe, D., Brysbaert, M., Desmet, T., & De Baecke, G. (2004). Word skipping in reading: On the interplay of linguistic and visual factors. European Journal of Cognitive Psychology, 16, 79–103. Drieghe, D., Desmet, T., & Brysbaert, M. (2007). How important are linguistic factors in word skipping during reading? British Journal of Psychology, 98, 157–171. Drieghe, D., Pollatsek, A., Staub, A., & Rayner, K. (2008). The word grouping hypothesis and eye movements during reading. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 34, 1552–1560. Drieghe, D., Rayner, K., & Pollatsek, A. (2008). Mislocated fixations can account for parafoveal-on-foveal effects in eye movements during reading. The Quarterly Journal of Experimental Psychology, 61(8), 1239–1249. Ehrmann, K., Ho, A., & Papas, E. (2005). A novel method for assessing variations in visual acuity after the blink. Contact Lens and Anterior Eye, 28(4), 157–162. Engbert, R. (2006). Microsaccades: A microcosm for research on oculomotor control, attention, and visual perception. Progress in Brain Research, 154, 177–192. Engbert, R., & Kliegl, R. (2003). Microsaccades uncover the orientation of covert attention. Vision Research, 43(9), 1035–1045. Frisson, S., Rayner, K., & Pickering, M. J. (2005). Effects of contextual predictability and transitional probability on eye movements during reading. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 31, 862–877. Gautier, V., O’Regan, J. K., & LaGargasson, J. F. (2000). “The skipping” revisited in French: Programming saccades to skip the article “l(fā)es”. Vision Research, 40 , 2517–2531. H?iki?, T., Bertram, R., Hy?n?, J., & Neimi, P. (2009). Development of the letter identity span in reading: Evidence from the eye movement moving window paradigm. Journal of Experimental Child Psychology, 102 , 167–181. Henderson, J. M., & Ferreira, F. (1990). Effects of foveal processing difficulty on the perceptual span in reading: Implications for attention and eye movement control. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory and Cognition, 16(3), 417–429. Holmqvist, K., Nystr?m, N., Andersson, R., Dewhurst, R., Jarodzka, H., & Van de Weijer, J. (2011). Eye tracking: A comprehensive guide to methods and measures. Oxford,

602

心 理 科 學(xué) 進(jìn) 展

第 21 卷

UK: Oxford University Press. Huang Y. T., & Gordon, P. C. (2011). Distinguishing the time course of lexical and discourse processes through context, coreference, and quantified expressions, Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 37(4), 966–978. Hy?n?, J., Bertram, R., & Pollatsek, A. (2004). Are long compound words identified serially via their constituents? Evidence from an eyemovement-contingent display change study. Memory & Cognition, 32(4), 523–532. Hy?n?, J., Lorch Jr, R. F., & Kaakinen, J. (2002). Individual differences in reading to summarize expository text: Evidence from eye fixation patterns. Journal of Educational Psychology, 94, 44–55. Hy?n?, J., Lorch Jr, R. F., & Rinck, M. (2003). Eye movement measures to study global text processing. In J. Hy?n?, R. Radach, & H. Deubel (Eds.), The mind's eye: Cognitive and applied aspects of eye movement research (pp. 159–176). Oxford, UK: Elsevier. Hy?n?, J., & Niemi, P. (1990). Eye movements during repeated reading of a text. Acta Psychologica, 73, 259–280. Hy?n?, J., Tommola, J., & Alaja, A. M. (1995). Pupil dilation as a measure of processing load in simultaneous interpretation and other language. The Quarterly Journal of Experimental Psychology Section A: Human Experimental Psychology, 48(3), 598–612. Inhoff, A. W., Briihl, D., & Schwarz, J. (1996). Compound word effects differ in reading, on-line naming, and delayed naming tasks. Memory & Cognition, 24, 466–476. Inhoff, A. W., & Liu, W. M. (1998). The perceptual span and oculomotor activity during the reading of Chinese sentences. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 24, 20–34. Inhoff, A. W., & Radach, R. (1998). Definition and computation of oculomotor measures in the study of cognitive processes. In G. Underwood (Ed.), Eye guidance in reading and scene perception (pp. 29–53). Oxford: Oxford University Press. Inhoff, A., Eiter, B., Radach, R., & Juhasz, B. (2003). Distinct subsystems for the parafoveal processing of spatial and linguistic information during eye fixations in reading. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 56, 803–828. Inhoff, A. W., & Weger, U. W. (2005). Memory for word location during reading: Eye movements to previously read words are spatially selective but not precise. Memory & Cognition, 33, 447–461. Irwin, D. E. (1998). Lexical processing during saccadic eye movements. Cognitive Psychology, 36, 1–27.

Irwin, D. E., & Brockmole, J. R. (2004). Suppressing where but not what: The effect of saccades on dorsal- and ventral-stream visual processing. Psychological Science, 15(7), 467–473. Irwin, D. E., & Carlson-Radvansky, L. A. (1996). Cognitive suppression during saccadic eye movements. Psychological Science, 7, 83–88. Juhasz, B. J., White, S. J., Liversedge, S. P., & Rayner, K. (2008). Eye movements and the use of parafoveal word length information in reading. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 34 , 1560–1579. Just, M. A., & Carpenter, P. A. (1993). The intensity dimension of thought: Pupillometric indices of sentence processing. Canadian Journal of Experimental Psychology, 47(2), 310–339. Kliegl, R., & Engbert, R. (2005). Fixation durations before word skipping in reading. Psychonomic Bulletin & Review, 12, 132–138. Kliegl, R., Grabner, E., Rolfs, M., & Engbert, R. (2004). Length, frequency, and predictability effects of words on eye movements in reading. European Journal of Cognitive Psychology, 16, 262–284. Kliegl, R., Risse, S., & Laubrock, J. (2007). Preview benefit and parafoveal-on-foveal effects from word n+2. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 33(5), 1250–1255. Krügel, A., & Engbert, R. (2010). On the launch-site effect for skipped words during reading, Vision Research, 50, 1532–1539. Kuchinke, L., V?, M. L. -H., Hofmann, M., & Jacobs, A. M. (2007). Pupillary responses during lexical decisions vary with word frequency but not emotional valence. International Journal of Psychophysiology, 65, 132–140. Li, X. S., Liu P. P., & Rayner, K. (2011). Eye movement guidance in Chinese reading: Is there a preferred viewing location? Vision Research, 51, 1146–1156. Li, X., Zhao, W., & Pollatsek, A. (2012). Dividing lines at the word boundary position helps reading in Chinese. Psychonomic Bulletin & Review, 19(5), 929–934. Liversedge, S. P., Paterson, K. B., & Pickering, M. J. (1998). Eye movements and measures of reading time. In G. Underwood (Ed.), Eye guidance in reading and scene perception (pp. 55–77). Oxford: Oxford University Press. Martinez-Conde, S., Macknik, S. L., Troncoso, X. G., & Hubel, D. H. (2009). Microsaccades: A neurophysiological analysis. Trends in Neurosciences, 32(9), 463–475. Matin, E. (1974). Saccadic suppression: A review and an analysis. Psychological Bulletin, 81, 899–917. McConkie, G. W., Reddix, M. R., & Zola, D. (1992).

第4期

閆國利等 : 閱讀研究中的主要眼動(dòng)指標(biāo)評述

603

Perception and cognition in reading: Where is the meeting piont. In K. Rayner (Ed.), Eye Movements and Vision Cognition: Scene Perception and Reading (pp. 293–303). New York: Springer. McDonald, S. A. (2006). Effects of number-of-letters on eye movements during reading are independent from effects of spatial word length. Visual Cognition, 13, 89–98. McDonald, S. A., & Shillcock, R. C. (2004). The potential contribution of preplanned refixations to the preferred viewing location. Perception & Psychophysics, 66, 1033–1045. Mitchell, D. C., Brysbaert, M., Grondelaers, S., & Swanepoel, P. (2000). Modifier attachment in Dutch: Testing aspects of construal theory. In A. Kennedy, R. Radach, D. Heller, & J. Pynte (Eds.), Reading as a Perceptual Process (pp. 493–517). Oxford: Elsevier. Mitchell, D. C., Shen, X. J., Green, M. J., & Hodgson, T. L. (2008). Accounting for regressive eyemovements in models of sentence processing: A reappraisal of the selective reanalysis hypothesis. Journal of Memory and Language, 59, 266–293. Morrison, R. E., & Rayner, K. (1981). Saccade size in reading depends upon character spaces and not visual angle. Perception & Psychophysics, 30, 395–396. Murray, W. (2000). Sentence processing: Issues and measures. In A. Kennedy, R. Radach, D. Heller, & J. Pynte, (Eds.), Reading as a Perceptual Process (pp. 649–664). Oxford: Elsevier. Nuthmann, A. Engbert, R., & Kliegl, R. (2005). Mislocated fixations during reading and the inverted optimal viewing position effect. Vision Research, 45(17), 2201–2217. Nuthmann, A., Engbert, R., & Kliegl, R. (2007). The IOVP effect in mindless reading: Experiment and modeling. Vision Research, 47, 990–1002. O’Regan, J. K. (1979). Eye guidance in reading: Evidence for linguistic control hypothesis. Perception and Psychophysics, 25, 501–509. O’Regan, J. K. (1980). The control of saccade size and fixation duration in reading: The limits of linguistic control. Perception & Psychophysics, 28, 112–117. O’Regan, J. K. , Lévy-Schoen, A., Pynte, J., & Brugaillère, B. (1984). Convenient fixation location within isolated words of different length and structure. Journal of Experimental Psychology, Human Perception and Performance, 10, 250–257. Pickering, M. J., & Frisson, S. (2001). Processing ambiguous verbs: Evidence from Experimental Cognition, 27, 556–562. Phillips, M. H., & Edelman, J. A. (2008). The dependence of eye movements. Journal of Learning, Memory, and Psychology:

visual scanning performance on saccade, fixation, and perceptual metrics. Vision Research, 48(7), 926–936. Pollatsek, A., & Hy?n?, J. (2005). The role of semantic transparency in the processing of Finnish compound words. Language and Cognitive Processes, 20 (1/2), 261–290. Pollatsek, A., Rayner, K., & Balota, D. A. (1986). Inferences about eye movement control from the perceptual span in reading. Perception & Psychophysics, 40, 123–130. Porter, G., & Troscianko, T. (2003). Pupillary response to grating stimuli (Abstract). Perception, 32(ECVP Abstract Suppl.), 156. Radach, R., & McConkie, G. W. (1998). Determinants of fixation positions in words during reading. In G. Underwood (Ed.), Eye guidance in reading and scene perception (pp. 77–100). Oxford: Elsevier. Raney, G. E., & Rayner, K. (1995). Word frequency effects and eye movements during two readings of a text. Canadian Journal of Experimental Psychology, 49, 151–172. Rayner, K. (1978). Eye movement latencies for parafoveally presented words. Bulletin of the Psychonomic Society, 11, 13–16. Rayner, K. (1979). Eye guidance in reading: Fixation locations within words. Perception, 8, 21–30. Rayner, K. information (1998). Eye movements in reading and processing: 20 years of research.

Psychological Bulletin, 124, 372–422. Rayner, K. (2009). Eye movements and attention in reading, scene perception, and visual search. The Quarterly Journal of Experimental Psychology, 62(8), 1457–1506. Rayner, K., Castelhano, M. S., & Yang, J. (2009). Eye movements and the perceptual span in older and younger readers. Psychology & Aging, 24, 755–760. Rayner, K., Juhasz, B. J., Ashby, J., & Clifton, C. (2003). Inhibition of saccade return in reading. Vision Research, 43, 1027–1034. Rayner, K., Li, X. S., Juhasz, B. J., & Yan, G. L. (2005). The effect of word predictability on the eye movements of Chinese readers. Psychonomic Bulletin & Review, 12(6), 1089–1093. Rayner, K., & Pollatsek, A. (1989). The psychology of reading. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall. Rayner, K., Raney, G. E., & Sereno, S. C. (1996). Eye movement control in reading: A comparison of two types of models. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 22(5), 1188–1200. Rayner, K., Reichle, E. D., Stroud, M. J., Williams, C. C., & Pollatsek, A. (2006). The effect of word frequency, word predictability, and font difficulty on the eye movements of

604

心 理 科 學(xué) 進(jìn) 展

第 21 卷

young and older readers. Psychology and Aging, 21, 448–465. Rayner, K., Slattery, T. J., & Bélanger, N. N. (2010). Eye movements, the perceptual span, and reading speed. Psychonomic Bulletin & Review, 17(6), 834–839. Rayner, K., Slowiaczek, M. L., Clifton, C., & Bertera, J. H. (1983). Latency for of sequential Journal eye of movements: Experimental Implications 912–922. Rayner, K., & Well, A. D. (1996). Effects of contextual constraint on eye movements in reading: A further examination. Psychonomic Bulletin & Review, 3, 504–509. Rayner, K., Yang, J., Castelhano, M. S., & Liversedge, S. P. (2011). Eye movements of older and younger readers when reading disappearing text, Psychology & Aging, 26(1), 214–223. Reingold, E. M., Yang, J. M., & Rayner, K. (2010). The time course of word frequency and case alternation effects on fixation times in reading: evidence for lexical control of eye movements. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 36(6), 1677–1683. Ridder, W. H., & Tomlinson, A. (1995). Spectral characteristics of blink suppression in normal observers. Vision Research, 35, 2569–2578. Schnitzer, B., & Kowler, E. (2006). Eye movements during multiple readings of the same text. Vision Research, 46, 1611–1636. Slattery, T. J., Angele, B., & Rayner, K. (2011). Eye movements and display change detection during reading. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 37, 1924–1938. Slattery, T. J., Pollatsek, A., & Rayner, K. (2007). The effect of the frequencies of three consecutive content words on eye movements during reading. Memory & Cognition, 35 , 1283–1292. Staub, A., White, S. J., Drieghe, D., & Hollway, E. C. (2010). Distributional effects of word frequency on eye fixation durations. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 36, 1280–1293. Traxler, M. J. (2008). Lexically independent priming in online sentence comprehension. Psychonomic Bulletin & Review, 15(1), 149–155. Tsai, J. L., & McConkie, G. W. (2003). Where do Chinese readers send their eyes? In J. Hyona, R. Radach, & H. Deubel (Eds.), The mind's eye: Cognitive and applied aspects of eye movement research (pp. 159–176). Oxford: UK: Elsevier. van Gompela, R. P. G., Pickering, M. J., Pearson, J., & Liversedge, S. P. (2005). Evidence against competition reading.

during syntactic ambiguity resolution. Journal of Memory and Language, 52, 284–307. Vergilino-Perez, D., Collins, T., & Dore-Mazars, K. (2004). Decision and metrics of refixations in reading isolated words. Vision Research, 44, 2009–2017. Vitu, F. (1991). The influence of parafoveal preprocessing and linguistic context on the optimal landing position effect. Perception & Psychophysics, 50, 58–75. Vitu, F. (2011). On the role of visual and oculomotor processes in reading. In S. P. Liversedge, I. D. Gilchrisst, & S. Everling (Eds.) The Oxford Handbook of Eye Movements (pp. 731–749). Oxford: Oxford University Press. Vitu, F., Lancelin, D., & Marrier d’Unienville, V. (2007). A perceptual-economy account for the inverted-optimal viewing position effect. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 33 , 1220–1249. Vitu, F., McConkie, G. W., Kerr, P., & O’Regan, J. K. (2001). Fixation location effects on fixation durations during reading: An inverted optimal viewing position effect. Vision Research, 41, 3513–3533. Vitu, F., O’Regan, J. K., Inhoff, A. W., & Topolski, P. (1995). Mindless reading: Eye movement characteristics are similar in scanning letter strings and reading texts. Perception and Psychophysics, 57, 352–364. Vitu, F., O’Regan, J. K., & Mittau, M. (1990). Optimal landing position in reading isolated words and continuous text. Perception & Psychophysics, 47, 583–600. Volkmann, F. C., Riggs, L. A., & Moore, R. K. (1980) Eyeblinks and visual suppression. Science, 207, 900–902. Vonk, W., & Cozijn, R. (2003). On the treatment of saccades and regressions in eye movement measures of reading time. In J. Hy?n?, R. Radach, & H. Deubel (Eds.), The mind's eye: Cognitive and applied aspects of eye movement research. Oxford, UK: Elsevier. Wang, H. -C., & Pomplun, M. (2010). Estimating the effect of word predictability on eye movements in Chinese reading using latent semantic analysis and transitional probability. The Quarterly Journal of Experimental Psychology, 63(7), 1374–1386. Wang, S., Chen, H. -C., Yang, J., & Mo, L. (2008). Immediacy of integration in discourse comprehension: Evidence from Chinese readers’ eye movements. Language and Cognitive Processes, 23(2), 241–257. Weger, U. W., & Inhoff, A. W. (2006). Attention and eye movements in reading: Inhibition of return predicts the size of regressive saccades. Psychological Science, 17, 187–191. Weger, U. W., & Inhoff, A. W. (2007). Long-range

Psychology: Human Perception and Performance, 9,

第4期

閆國利等 : 閱讀研究中的主要眼動(dòng)指標(biāo)評述

605

regressions to previously read words are guided by spatial and verbal memory. Memory & Cognition, 35, 1293–1306. White, S. J. (2008). Eye movement control during reading: Effects of word frequency and orthographic familiarity. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 34, 205–223. White, S. J., Johnson, R. L., Liversedge, S. P., & Rayner, K. (2008). Eye movements when reading transposed text: The importance Experimental of word beginning letters. Journal of and Psychology: Human Perception

Associates. Yang, J., Wang, S., Chen, H. -C., & Rayner, K. (2009). The time course of semantic and syntactic information processing in Chinese sentence comprehension: Evidence from eye movements. Memory & Cognition, 37, 1164–1176. Yang, J. M., Wang, S. P., Tong, X., & Rayner, K. (2012). Semantic and plausibility effects on preview benefit during eye fixations in Chinese reading. Reading and Writing, 25(5), 1031–1052. Yang, J. M, Wang, S. P., Xu, Y. M., & Rayner, K. (2009). Do Chinese readers obtain preview benefit from character n+2? Evidence from eyemovements. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 35(4), 1192–1204. Yen, M. H., Radach, E., Tzeng, O. J. L., Hung, D. I., & Tsai, J. L., (2009) Early parafoveal processing in reading Chinese sentences. Acta Psychologica, 131(1), 24–33. Yen, M. H., Tsai, J. L., Tzeng, O. J. L., & Hung, D. L. (2008). Eye movements and parafoveal word processing in reading Chinese. Memory and Cognition, 36(5), 1033–1045. Zang, C., Liversedge, S. P., Liang, F., Bai, X., & Yan, G. (2012). Interword spacing and landing position effects during Chinese reading in children and adults. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. Under Revision.

Performance, 34, 1261–1276. White, S. J., Rayner, K., & Liversedge, S. P. (2005). The influence of parafoveal word length and contextual constraint on fixation durations and word skipping in reading. Psychonomic Bulletin & Review, 12, 466–471. Yan, M., Kliegl, R., Richter, E. M., Nuthmann, A., & Shu, H. (2010). Flexible saccade target selection in Chinese reading. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 63, 705–725. Yan, M., Richter, E., Shu, H., & Kliegl, R. (2009). Readers of Chinese extract semantic information from parafoveal words. Psychonomic Bulletin & Review, 16(3), 561–566. Yang, H. -M., & McConkie, G. W. (1999). Reading Chinese: Some basic eye-movement characteristics. In J. Wang, A. W. Inhoff, & H. -C. Chen (Eds.), Reading Chinese Script (pp. 207–222). Mahwah, New Jersey: Lawrence Erlbaum

Review of Eye-movement Measures in Reading Research
YAN Guoli1; XIONG Jianping1,2; ZANG Chuanli1; YU Lili1; CUI Lei3; BAI Xuejun1
(1 Academy of Psychology and Behavior, Tianjin Normal University, Tianjin 300074, China) ( College of Education and Teacher Development, Henan Normal University, Xinxiang 453007, China) (3 Academy of Psychology, Shandong Normal University, Jinan 250014, China)
2

Abstract: Saccade and fixation are the elementary ocularmotor activities during reading. The eye-movement measures in reading research can be classified into two different categories. One category is temporal dimension measure related to the time course of eye movements and it includes the measures in area of interest of character or word (such as single fixation duration, first fixation duration, second fixation duration, gaze duration, regression time and total fixation duration and so on.) and the measures in area of interest of phrase or sentence (such as first-pass reading time, forward reading time, second-pass reading time, regression path reading time, re-reading time and so on.). The other category is spatial dimension measure related to the location of eye movement and it includes saccade amplitude, landing position, number of fixations, skipping rate, refixation rate and regression count. Finally, when using the eye movement measures we should pay attention to the classification of oculomotor measures, the cutoff criterion of raw data, the psychological interpretation of the measures and so on. Key words: reading; eye movements; eye-movement measures



  本文關(guān)鍵詞：閱讀研究中的主要眼動(dòng)指標(biāo)評述，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。