場(chǎng)獨(dú)立和場(chǎng)依存認(rèn)知風(fēng)格影響道路場(chǎng)景注視的眼動(dòng)研究*

鄭月紅，施利承（南通大學(xué)航海醫(yī)學(xué)研究所心理室，江蘇226001）

·交通心理·

場(chǎng)獨(dú)立和場(chǎng)依存認(rèn)知風(fēng)格影響道路場(chǎng)景注視的眼動(dòng)研究*

鄭月紅**，施利承
（南通大學(xué)航海醫(yī)學(xué)研究所心理室，江蘇226001）

目的：探討場(chǎng)獨(dú)立和場(chǎng)依存兩種場(chǎng)認(rèn)知風(fēng)格在觀察道路場(chǎng)景圖片時(shí)是否存在差異，為駕駛員認(rèn)知風(fēng)格與道路場(chǎng)景注視的相關(guān)性提供科學(xué)依據(jù)。方法：隨機(jī)選取南通大學(xué)本科生90例，通過預(yù)實(shí)驗(yàn)篩選出兩種認(rèn)知風(fēng)格被試共48例，運(yùn)用眼動(dòng)儀觀察其在興趣區(qū)內(nèi)的注視點(diǎn)數(shù)目，首次注視到興趣區(qū)的時(shí)間以及在興趣區(qū)內(nèi)的持續(xù)注視時(shí)間。結(jié)果：兩種認(rèn)知風(fēng)格的被試在道路場(chǎng)景圖片興趣區(qū)內(nèi)的注視點(diǎn)數(shù)目有顯著差異（P<0.05），首次注視到興趣區(qū)的時(shí)間有顯著差異（P<0.05），而在興趣區(qū)內(nèi)的平均注視持續(xù)時(shí)間并不存在顯著差異（P＞0.05）。結(jié)論：認(rèn)知風(fēng)格對(duì)道路場(chǎng)景注視有影響，觀察道路場(chǎng)景圖片時(shí)，場(chǎng)獨(dú)立型者能更快注視到興趣區(qū)，在興趣區(qū)內(nèi)的注視點(diǎn)數(shù)目更多。

場(chǎng)獨(dú)立；場(chǎng)依存；道路場(chǎng)景；眼動(dòng)研究

[Abstract]Objective:To explore the differences between the two field cognitive styles while observing road scene pictures.Methods:90 undergraduates from Nantong University were randomly selected as pre-experiment subjects,and 48 subjects were selected through the pre-experiment,and the data of fixation counts,time to first fixation and the average fixation duration in AOIs were collected with an eye tracker.Results:Fixation counts in AOIs of this two field cognitive styles of people had significant difference(P<0.05),the difference of first time to fixation was also significant(P<0.05),while the average fixation duration showed no significant difference(P＞0.05).Conclusions:Cognitive styles had influence on road scene observing,field-independence people could pay faster attention to AOIs faster,and their fixation counts in AOIs were more while they were observing road scene pictures.

[Key words]field-independent;field-dependent;road scene;eye-movement study

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和車輛數(shù)目的劇增，交通事故的發(fā)生率也隨之增長(zhǎng)，給社會(huì)及人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來巨大損失，交通安全狀況亟待改善。系統(tǒng)理論觀點(diǎn)認(rèn)為在人、車、路（含交通環(huán)境）構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)中，駕駛員是道路交通系統(tǒng)活動(dòng)的主體，也是影響交通安全的首要因素[1-2]。從道路安全角度來說，駕駛員為了獲取關(guān)于危險(xiǎn)及潛在危險(xiǎn)的信息，就必須注意觀察交通場(chǎng)景中的恰當(dāng)位置，通過對(duì)駕駛員眼動(dòng)的分析，我們可以深入了解到駕駛員處理視覺場(chǎng)景的過程[3-4]。

場(chǎng)獨(dú)立（field-independent）與場(chǎng)依存（field-dependent）這兩種認(rèn)知風(fēng)格是由美國(guó)心理學(xué)家Herman A.Witkin最先提出的。場(chǎng)獨(dú)立者更容易將一個(gè)知覺目標(biāo)從其背景中分離出來，反之場(chǎng)依存者略感困難[5-6]。綜合已有研究，場(chǎng)認(rèn)知風(fēng)格的眼動(dòng)研究集中在文本閱讀[7]、圖形推理[8]、學(xué)習(xí)遷移[9]、平面廣告注視[10]、實(shí)景圖片[11]及實(shí)物觀察[12]等方面，與駕駛員相關(guān)的眼動(dòng)研究集中在駕駛經(jīng)驗(yàn)[13-15]、性別[16]、年齡[17-18]以及道路類型[19-20]、交通標(biāo)志[21]等對(duì)駕駛行為的影響，對(duì)道路場(chǎng)景注視的研究尚未涉及場(chǎng)認(rèn)知風(fēng)格。本研究擬從場(chǎng)認(rèn)知風(fēng)格出發(fā)，探討兩種認(rèn)知風(fēng)格對(duì)道路場(chǎng)景注視的影響。

1　對(duì)象與方法

1.1對(duì)象選取大學(xué)生90例接受預(yù)實(shí)驗(yàn)，采用北京師范大學(xué)心理系修訂的《鑲嵌圖形測(cè)驗(yàn)》（EFT）3套，包含9個(gè)簡(jiǎn)單圖形和20個(gè)復(fù)雜圖形，評(píng)定被試的認(rèn)知風(fēng)格傾向，測(cè)驗(yàn)信度系數(shù)為0.90。事先對(duì)測(cè)驗(yàn)材料進(jìn)行預(yù)測(cè)和標(biāo)準(zhǔn)化處理，要求被試從復(fù)雜圖形中找出前面所給出的某個(gè)簡(jiǎn)單圖形。測(cè)驗(yàn)時(shí)間為5分鐘，每題記1分，一共20分。選取全體成績(jī)最低的27%和最高的27%為眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)被試。其中24例場(chǎng)依存型被試，24例場(chǎng)獨(dú)立型被試，其中男性7例，女性41例，所有被試視力或矯正視力正常，從未參加過類似實(shí)驗(yàn)。

1.2方法

1.2.1儀器及材料：實(shí)驗(yàn)儀器為Tobii T120無線眼動(dòng)儀，無需頭托，實(shí)驗(yàn)顯示器分辨率為1024×768。實(shí)驗(yàn)材料參考駕駛員培訓(xùn)要求及道路場(chǎng)景分類，從模擬駕駛器中截取22張模擬道路場(chǎng)景圖片，根據(jù)專家意見篩選，確定8張作為實(shí)驗(yàn)圖片，2張作為練習(xí)圖片。興趣區(qū)劃定參考專家意見及熱點(diǎn)圖。

1.2.2實(shí)驗(yàn)方法：采用被試間設(shè)計(jì)，在屏幕上呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)材料，分析的眼動(dòng)指標(biāo)包括：興趣內(nèi)的注視點(diǎn)數(shù)目、首次注視到興趣區(qū)的時(shí)間、平均注視持續(xù)時(shí)間。1.3實(shí)驗(yàn)程序首先讓被試端坐在顯示器前，眼睛與顯示器中心齊平，距離在58cm~60cm之間，眼動(dòng)儀連接并調(diào)試完成后，實(shí)驗(yàn)開始。先觀察2張練習(xí)圖片，每幅圖片呈現(xiàn)時(shí)間為12秒，圖片之間插入一張空白，空白時(shí)間為3秒。待被試熟悉后即開始正式實(shí)驗(yàn)，隨機(jī)向被試呈現(xiàn)8張道路場(chǎng)景圖片，同時(shí)眼動(dòng)儀開始記錄數(shù)據(jù)。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)使用SPSS17.0進(jìn)行處理，對(duì)于兩種認(rèn)知風(fēng)格在興趣內(nèi)的注視點(diǎn)數(shù)目、首次注視到興趣區(qū)的時(shí)間、平均注視持續(xù)時(shí)間的比較均采用t檢驗(yàn)，P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1興趣區(qū)內(nèi)注視點(diǎn)數(shù)目的差異注視點(diǎn)數(shù)目是被試中央視覺停留時(shí)間大于100ms的數(shù)量。興趣區(qū)的注視點(diǎn)數(shù)目代表了被試對(duì)道路場(chǎng)景圖片中的興趣區(qū)的關(guān)注時(shí)間。場(chǎng)獨(dú)立型和場(chǎng)依存型被試在觀察道路場(chǎng)景圖片時(shí)，在興趣區(qū)內(nèi)的注視點(diǎn)數(shù)目的平均數(shù)分別為11.392±2.233和9.958±2.665，比較兩組注視點(diǎn)數(shù)目的平均數(shù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.020，P< 0.05），可看出場(chǎng)獨(dú)立型被試在興趣區(qū)內(nèi)的關(guān)注較多，能更多地關(guān)注到道路場(chǎng)景圖片中的關(guān)鍵因素。

2.2首次注視到興趣區(qū)的時(shí)間的差異首次注視時(shí)間是表示被試從觀察道路場(chǎng)景圖片呈現(xiàn)開始到被試注視到興趣區(qū)所用的時(shí)間。在本研究中選取首次注視每張圖片興趣區(qū)的時(shí)間作為研究的數(shù)據(jù)。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果（表1）來看，場(chǎng)獨(dú)立型和場(chǎng)依存型被試在觀察道路場(chǎng)景圖片時(shí)，首次注視到興趣區(qū)的時(shí)間存在顯著差異，也不難發(fā)現(xiàn)，場(chǎng)獨(dú)立型被試首次注視到興趣區(qū)的時(shí)間更短，能更快關(guān)注到道路場(chǎng)景圖片中的關(guān)鍵特征。

2.3平均注視持續(xù)時(shí)間的差異平均注視持續(xù)時(shí)間是在圖片興趣區(qū)內(nèi)總的注視持續(xù)時(shí)間與總的注視次數(shù)比值。在本研究中，討論的是被試對(duì)興趣區(qū)的平均注視持續(xù)時(shí)間。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果（表1）來看，場(chǎng)獨(dú)立型和場(chǎng)依存型被試在觀察道路場(chǎng)景圖片時(shí)，對(duì)興趣區(qū)的平均注視持續(xù)時(shí)間的差異不顯著。雖然差異不顯著，但是比較平均數(shù)還是可以看出，場(chǎng)依存型被試的平均注視持續(xù)時(shí)間要更長(zhǎng)。

表1　認(rèn)知風(fēng)格對(duì)首次注視到興趣區(qū)的時(shí)間和平均注視持續(xù)時(shí)間的影響

3　討論

3.1兩種認(rèn)知風(fēng)格對(duì)興趣區(qū)內(nèi)注視點(diǎn)數(shù)目的影響場(chǎng)依存型和場(chǎng)獨(dú)立型被試在觀察道路場(chǎng)景圖片時(shí)，在興趣區(qū)內(nèi)的注視點(diǎn)數(shù)目存在顯著差異，場(chǎng)獨(dú)立型被試能更多地關(guān)注到興趣區(qū)。原始數(shù)據(jù)顯示，場(chǎng)依存型被試的注視范圍局限在圖片正前方的小區(qū)域內(nèi)，在某些興趣區(qū)內(nèi)的注視點(diǎn)數(shù)目為零，也就是說有些興趣區(qū)根本沒有注視到，而場(chǎng)獨(dú)立型被試注視范圍較廣，并且觀察的點(diǎn)比較多，每個(gè)興趣區(qū)都有注視到。因此，對(duì)于場(chǎng)依存型駕駛者來說，由于對(duì)正前方的區(qū)域關(guān)注較多，對(duì)其他區(qū)域內(nèi)可能出現(xiàn)的車輛或行人等關(guān)注減少，不能很好地發(fā)現(xiàn)潛在的危險(xiǎn)。結(jié)合前人對(duì)兩種認(rèn)知風(fēng)格的眼動(dòng)研究結(jié)果來看，認(rèn)知風(fēng)格影響注視點(diǎn)的數(shù)目，無論是觀察圖片、閱讀文章，還是圖形推理，場(chǎng)獨(dú)立型被試的注視點(diǎn)數(shù)目均顯著多于場(chǎng)依存型被試[7-8，10]。

3.2兩種認(rèn)知風(fēng)格對(duì)首次注視到興趣區(qū)的時(shí)間的影響場(chǎng)依存型被試首次注視到興趣區(qū)的時(shí)間明顯長(zhǎng)于場(chǎng)獨(dú)立型被試，可能原因是，場(chǎng)依存型被試傾向于依賴外部環(huán)境線索為指導(dǎo)，習(xí)慣于從整體上認(rèn)知事物或者加工信息，對(duì)細(xì)節(jié)部分的把握能力不強(qiáng)，因此首次注視到道路場(chǎng)景圖片的興趣區(qū)所需要的時(shí)間較場(chǎng)獨(dú)立型被試要長(zhǎng)。場(chǎng)獨(dú)立型被試傾向于憑借內(nèi)部感知來加工信息，在呈現(xiàn)出一張道路場(chǎng)景圖片后，迅速地把注視點(diǎn)停留到圖片的興趣區(qū)，而且能很快的找出關(guān)鍵的細(xì)節(jié)部分，這一個(gè)特點(diǎn)使得場(chǎng)獨(dú)立型的駕駛者在行駛過程中能較快的發(fā)現(xiàn)潛在的危險(xiǎn)因素而避免交通事故的發(fā)生。

3.3兩種認(rèn)知風(fēng)格對(duì)平均注視持續(xù)時(shí)間的影響對(duì)興趣區(qū)的注視時(shí)間的長(zhǎng)短代表了被試對(duì)圖片的關(guān)注度大小，同時(shí)也代表了處理信息所花的時(shí)間。從實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果來看，場(chǎng)依存型被試對(duì)興趣區(qū)注視的時(shí)間比場(chǎng)獨(dú)立型被試對(duì)興趣區(qū)注視的時(shí)間要長(zhǎng)一些，說明場(chǎng)依存型被試需要更多的時(shí)間對(duì)興趣區(qū)的信息進(jìn)行加工，對(duì)于駕駛員來說，能迅速處理信息并且做出反應(yīng)是很重要的，但是場(chǎng)依存者在這一方面的表現(xiàn)會(huì)比場(chǎng)獨(dú)立者要弱，因此在行駛過程中，場(chǎng)依存型的駕駛員要更多的加強(qiáng)訓(xùn)練。在本研究中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示兩種認(rèn)知風(fēng)格被試的平均注視時(shí)間有差異，但差異并不顯著，可能的原因是：（1）本研究選取的被試的量不夠多，被試觀察的圖片的量不夠多。（2）以往的研究材料多是文章閱讀、圖形推理類的，并且給予被試一定的觀察任務(wù)；本研究選用的道路場(chǎng)景圖片與以往研究材料不同，被試在對(duì)圖片信息的處理與文本信息的處理方面可能會(huì)采取不同的策略。

3.4總體討論本研究結(jié)果表明：（1）兩種認(rèn)知風(fēng)格的被試在道路場(chǎng)景圖片興趣區(qū)的注視點(diǎn)數(shù)目有顯著差異，場(chǎng)獨(dú)立者的注視次數(shù)更多。（2）兩種認(rèn)知風(fēng)格的被試首次注視到道路場(chǎng)景圖片的興趣區(qū)的時(shí)間有顯著差異，場(chǎng)獨(dú)立者更早關(guān)注道路危險(xiǎn)的關(guān)鍵因素。（3）兩種認(rèn)知風(fēng)格的被試在道路場(chǎng)景圖片的興趣區(qū)內(nèi)的平均注視持續(xù)時(shí)間差異不顯著。

從場(chǎng)獨(dú)立被試與場(chǎng)依存型被試在觀察道路場(chǎng)景圖片時(shí)的眼動(dòng)數(shù)據(jù)指標(biāo)分析，兩種認(rèn)知風(fēng)格被試在觀察同一道路場(chǎng)景圖片時(shí)各有特點(diǎn)。場(chǎng)獨(dú)立型被試傾向于自我中心的參照方式，對(duì)圖片的觀察依照內(nèi)部的線索，很容易便能找出圖片的關(guān)鍵之處，相同的時(shí)間內(nèi)能注視到更多的興趣區(qū)內(nèi)容，并且在每個(gè)興趣區(qū)內(nèi)持續(xù)注視的時(shí)間要短。場(chǎng)依存型被試在觀察道路場(chǎng)景圖片時(shí)，注視范圍比較集中，傾向于關(guān)注圖片車窗的正前方的位置，并且在興趣區(qū)內(nèi)持續(xù)注視的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。這能很好的說明場(chǎng)獨(dú)立者的空間綜合能力高于場(chǎng)依存者，而且處理圖片信息的速度明顯快于場(chǎng)依存者。

另外，本研究中未討論認(rèn)知方式對(duì)最大眼跳距離、眼跳次數(shù)的影響，靖新巧的研究發(fā)現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)知風(fēng)格對(duì)眼跳次數(shù)的主效應(yīng)不顯著[8]，梁亮和吳家舵的研究發(fā)現(xiàn)兩種認(rèn)知風(fēng)格的被試在觀察廣告圖片時(shí)的眼跳距離并無顯著差異[10]。本研究的實(shí)驗(yàn)材料與前人的研究材料有所不同，結(jié)果可能場(chǎng)獨(dú)立者的最大眼跳距離、眼跳次數(shù)都與場(chǎng)依存者有顯著差異，建議后續(xù)研究進(jìn)行討論。

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The impact of field-independent and field-dependent cognitive styles on road scene observing:an eye movement study

ZHENG Yuehong,SHI Licheng
(Department of Psychology,Institute of Nautical Medicine,Jiangsu 226001)

R395.1

A

1006-2440（2015）02-0131-04

江蘇省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃立項(xiàng)課題（C-c/2013/01/007）；江蘇省高校哲社資助項(xiàng)目（2012SJB190010）。

**[作者簡(jiǎn)介]鄭月紅，女，漢族，江蘇揚(yáng)州人，生于1989年11月，碩士研究生。研究方向：交通心理學(xué)。通信作者：施利承，E-mail:shilicheng@ntu.edu.cn

2014-05-27