第一節(jié) 過濾器模型和衰減模型

一、過濾器模型

過濾器模型（Filter Model）是英國著名心理學(xué)家Broadbent于1958年提出的一個較早的注意模型。它對后來的注意研究產(chǎn)生很大的影響，并且對信息加工觀點在心理學(xué)中的貫徹，起過積極作用。Broadbent認(rèn)為，來自外界的信息是大量的，但人的神經(jīng)系統(tǒng)高級中樞的加工能力極其有限，于是出現(xiàn)瓶頸。為了避免系統(tǒng)超載，需要過濾器加以調(diào)節(jié)，選擇一些信息進(jìn)入高級分析階段，而其余信息可能暫存于某種記憶之中，然后迅速衰退。通過過濾器的信息受到進(jìn)一步的加工而被識別和存貯。這種過濾器類似波段開關(guān)，可以接通一個通道，使該通道的信息通過，而其余的通道則被阻斷，信息不能通過。這種過濾器的作用體現(xiàn)出注意的功能，因此這種理論被稱作注意的過濾器模型，參看圖3-1。圖中的輸入通道可以是不同的感覺器官或成對的感覺器官的兩個部分（如左耳和右耳），或不同方位的聲音等等。輸入通道的數(shù)量較多，而過濾器至高級分析水平的通道只有一條，體現(xiàn)出過濾器的選擇作用。這個模型后來被Welford（1959）稱為單通道模型。在這個模型中，過濾器的選擇作用并不是隨機(jī)的，而是有一定的制約的。新異的刺激、較強(qiáng)的刺激、具有生物意義的刺激等易于通過過濾器，受到人的注意。后來Broadbent則強(qiáng)調(diào)人的期待的作用，凡為人所期待的信息容易受到注意。

圖3-1 Broadbent過濾器模型

Broadbent的過濾器模型有一定的實驗依據(jù)。他應(yīng)用雙聽技術(shù)給被試的兩耳同時呈現(xiàn)一定的刺激，例如：

呈現(xiàn)的速度為1秒鐘兩個數(shù)字，然后讓被試再現(xiàn)。他發(fā)現(xiàn)被試可應(yīng)用兩種再現(xiàn)方式：（1）以耳朵為單位分別再現(xiàn)左右耳所接收的信息，如493，627；（2）按雙耳同時接收信息的順序成對地再現(xiàn)，如4—6；9—2；3—7（舉例而言，也可有其他的配對）。以第一種方式再現(xiàn)的，其正確率為65%，以第二種方式再現(xiàn)的，其正確率僅為20%。如果事先不對被試規(guī)定再現(xiàn)方式，則多數(shù)被試采用第一種方式。照Broadbent看來，每只耳朵都是一個通道，該通道的信息是單獨(dú)貯存的，過濾器允許每個通道的信息單獨(dú)通過，所以在應(yīng)用以耳朵為單位的再現(xiàn)方式時，被試可注意每只耳朵的全部項目，只需要從左耳轉(zhuǎn)到右耳或從右耳轉(zhuǎn)到左耳，即只需要轉(zhuǎn)換一次，因而再現(xiàn)的效果好，而應(yīng)用雙耳刺激成對再現(xiàn)的方式，則至少需要在雙耳之間作3次轉(zhuǎn)換，被試不能注意每只耳朵的全部項目，一些信息迅速喪失，故而再現(xiàn)的效果差。

Cherry（1953）應(yīng)用追隨程序（Shadowing Procedure）所做的雙聽實驗也支持過濾器模型。所謂追隨程序是指在實驗中，同時給被試的雙耳以刺激時，要被試復(fù)述事先規(guī)定的那只耳朵所聽到的項目，利用復(fù)述使被試盡可能地只注意一只耳朵的信息（追隨耳），而不注意另一只耳朵的信息（非追隨耳）。實驗結(jié)果表明，被試能很好地再現(xiàn)追隨耳的項目，但對非追隨耳的項目則不能報告出任何東西；甚至當(dāng)非追隨耳的刺激從法文改為德文、英文或拉丁文，被試也覺察不到這種變化，即使把錄制語文材料的磁帶倒過來放，他們也不知道；不過對非追隨耳的刺激的一些物理特征，被試還是能夠覺察的，他們能報告語音的變化以及男聲換為女聲等。Moray（1959）也發(fā)現(xiàn)，將一個刺激重復(fù)呈現(xiàn)給非追隨耳多達(dá)35次，被試也不能識別和再現(xiàn)；但是，如果將被試自己的名字呈現(xiàn)給他的非追隨耳，他是能夠識別的。這個現(xiàn)象在日常生活中也可以觀察到，例如在雞尾酒會上，當(dāng)你專注于和某人談話時，你對周圍的人們交談是不能識別的，但你對偶然傳來的你的名字是能覺察和識別的。這個現(xiàn)象稱作雞尾酒會效應(yīng)。

過濾器模型得到不少雙聽實驗結(jié)果的支持，但也有一些實驗結(jié)果與Broadbent的實驗和理論不相吻合。牛津大學(xué)的兩名大學(xué)生Gray和Wedderburn（1960）發(fā)現(xiàn)，如果在雙聽實驗中安排一些有意義的材料，例如：

那么被試并不像在前述Broadbent的實驗中那樣，多按耳朵為單位再現(xiàn)，而是多按意義再現(xiàn)，即從兩只耳朵分別接收的音節(jié)組成詞（Objective），或從單詞組成一個短語（Dear aunt Jane）。這個實驗結(jié)果提示，過濾器允許不止一個通道的信息通過。對于這個結(jié)果，Solso（1979）等人認(rèn)為，這種應(yīng)用有意義材料的實驗極易引起注意迅速轉(zhuǎn)移，不同于一般的實驗，所以不能否定Broadbent的模型。Treisman（1960）利用追隨程序進(jìn)行了更嚴(yán)格的實驗。她給被試雙耳同時呈現(xiàn)如下的材料：

右耳（追隨耳）：There is a house understand the word

左耳（非追隨耳）：Knowledge of on a hill

被試的再現(xiàn)多為“There is a house on a hill”，而且聲稱這是從一只耳朵聽來的。這說明，當(dāng)有意義的材料從追隨耳轉(zhuǎn)到非追隨耳時，被試不顧實驗者的規(guī)定而去追隨意義，即轉(zhuǎn)向另一只耳朵。這只有在過濾器允許兩只耳朵的信息均能通過的情況下，才能實現(xiàn)，也就是說人可同時注意兩個通道的刺激。其他類似的實驗也得到同樣的結(jié)果。這些實驗結(jié)果盡管沒有完全否定Broadbent的過濾器模型，但對這個模型的核心思想，即只存在一條通向高級分析水平的通道，提出了嚴(yán)重的疑問。應(yīng)當(dāng)指出，Broadbent本人也承認(rèn)，如果刺激呈現(xiàn)慢，信息流動慢，是可以同時注意幾個通道的。但是，就這個過濾器模型的實質(zhì)來說，它是一種單通道的模型，因而也引起許多爭論。

二、衰減模型

根據(jù)非追隨耳的信息也可以得到高級分析的實驗結(jié)果，Treisman（1960，1964）對上述過濾器模型加以改進(jìn)，提出了衰減模型（Attenuation Model）。她認(rèn)為過濾器并不是按“全或無”的方式來工作的，不是只允許一個通道（追隨耳）的信息通過，而是既允許追隨耳的信息通過，也允許非追隨耳的信息通過，只是非追隨耳的信號受到衰減，強(qiáng)度減弱了，但一些信息仍可得到高級加工。這種衰減模型可見圖3-2。

圖3-2 Treisman衰減模型

從圖中可以看到，追隨耳和非追隨耳的信號都先通過初級的物理特征分析，然后也都能通過過濾器，只是非追隨耳的信號經(jīng)過過濾器時受到衰減，以虛線表示，而追隨耳的信號則未受到衰減，仍以實線表示。那么受到衰減的非追隨耳的信號又如何得到高級的分析而被識別的呢？Treisman將閾限概念引入高級分析水平。她比Broadbent更加重視高級分析水平本身的功能特征。她認(rèn)為已經(jīng)貯存的信息如字詞（在圖中以圓圈表示）在高級分析水平（意義分析）有不同的興奮閾限。追隨耳的信號通過過濾器時沒有受到衰減，保持原來的強(qiáng)度，可以順利地激活有關(guān)的字詞，從而得到識別。非追隨耳的信號由于受到衰減而強(qiáng)度減弱，常常不能激活相應(yīng)的字詞，因而不能得到識別，但是特別有意義的項目如自己的名字則有較低的閾值，可受到激活而被識別。在圖3-2中，凡被識別的項目以實心圓表示。從圖中可以看到，追隨耳的信號可以激活較多的項目，非追隨耳的信號激活自己的名字。影響記憶中各個項目閾限的因素有個性的傾向、項目的意義、熟悉的程度等。除這些長期作用的因素外，影響閾限變化的還有上下文、指示語等情境因素。因此，照Treisman看來，注意的選擇不僅依賴刺激的特點，還依賴高級分析水平的狀態(tài)。Treisman的實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)給被試的追隨耳呈現(xiàn)英文小說材料，而給非追隨耳也呈現(xiàn)同一材料時，非追隨耳的信息可以得到一定的識別，如給非追隨耳呈現(xiàn)關(guān)于生物化學(xué)的材料時，則很難加以識別。這是因為追隨耳的信號所激活的項目使非追隨耳的相同的或相近的項目閾限降低了，而不同的材料則沒有這種效應(yīng)。在英法雙語被試的實驗中，如果給追隨耳呈現(xiàn)英文小說，給另一耳呈現(xiàn)同一內(nèi)容的法語材料，則法語差的被試只有2%的人知道兩耳的材料內(nèi)容，而法語好的被試有55%的人知道兩耳的材料內(nèi)容。這些實驗結(jié)果支持Treisman的衰減模型和她引入的閾限概念。

Treisman的衰減模型不同于Broadbent的過濾器模型，主要在于將過濾器的“全或無”的工作方式改為衰減，從而將Broadbent的單通道模型改成雙通道或多通道模型。應(yīng)當(dāng)說，這種變化還是很大的。衰減模型承認(rèn)注意在通道間的分配，顯得比過濾器模型更有彈性。但是，這兩個模型有著基本的共同點。第一，這兩個模型的根本出發(fā)點是共同的，即都認(rèn)為高級分析水平的容量有限或通道容量有限，必須過濾器予以調(diào)節(jié)；第二，這種過濾器的位置在這兩個模型中是相同的，都處于初級分析和高級的意義分析之間；第三，這種過濾器的作用又都是選擇一部分信息進(jìn)入高級的知覺分析水平，使之得到識別，注意選擇都是知覺性質(zhì)的。因此，在當(dāng)前的認(rèn)知心理學(xué)中，多傾向于將這兩個模型合并，把兩個名稱聯(lián)合起來，稱之為Broadbent-Treisman過濾器-衰減模型，并且將它看作注意的知覺選擇模型。這個模型在當(dāng)前的心理學(xué)中有廣泛的影響，許多心理學(xué)家對它持肯定的態(tài)度。還應(yīng)當(dāng)指出，對Treisman就過濾器模型所作出的改進(jìn)，Broadbent（1971）本人也曾表示同意。