摘 要  Stroop效应研究经久不衰，对认知研究的发展作出了重要贡献。本研究选取来自华东师范大学2013级心理学院的14名本科生，采用2（是否念字）*4（字色匹配程度：字色一致、字色矛盾、字色无关、语义无关而字音有关）的双因素被试内设计，进行Stroop效应的经典实验，验证Stroop效应并探讨其原因。结果表明：（1）字色匹配程度的主效应不显著，即不同字色匹配程度下的反应时没有显著差异；（2）念字的主效应显著，当字色矛盾或字色无关时，念字会导致判断反应时增加；（3）字色匹配程度与是否念字的交互作用不显著。

关键词：Stroop效应 认知过程 反应时

The Influence of Read and the Matching Level between Meaning and Color on Reaction Time of Word Color

Abstract  The study on Stroop effect has a long history and has made an important contribution to cognitive research. The study invited 14 participants from school of psychology and cognitive science and adopted 2 (whether read or not) *4 (the level of matching about color and meaning) within subject design to do the classical Stroop Effect Test, then certified and analyzed its factor. Results shows that: (1) the reaction time in different matching level between meaning and color does not exit significant difference; (2) when the meaning and color are conflictive or irrelevant, reading aloud will increase the reaction time; (3) the interaction effect between the matching level and read does not significant.

Key words: Stroop effect, cognitive process, reaction time

1 引言

1935年美国心理学家J. R. Stroop发现当用红墨水写成有意义刺激（如“绿”）和无意义的刺激词（如“房子”）时，对前者的颜色报告时间比后者长。这种同一刺激的颜色信息和词义信息相互发生干扰的现象就是Stroop效应[1]。

Stroop效应自发现以来，研究经久不衰，其研究范式已经拓展到众多的实验研究中，对认知各方面的研究作出了重要贡献。Cerstadt、Hong和Diamond等提出了昼夜Stroop任务，用于研究儿童的执行功能，是测量执行功能的一个重要指标；图-词干扰范式是研究双语Stroop效应的重要途径和方法；Logan提出的Stroop效应的反转范式，用于研究无意识知觉；而情绪Stroop效应范式则主要考察刺激中的情绪信息对非情绪信息的影响[3]。此外有的实验以数字或符号与其个数之间的匹配关系为自变量，有的研究不同语言种类（如汉字、日文、英文等）产生的Stroop效应，还有的将视觉搜索和Stroop范式联系起来。Stroop效应的研究由最初的注意、认知、语言等基础学科发展到情绪、记忆、神经科学等领域，其研究也越来越多地应用于人类生活。如有研究通过Stroop效应（酒精-相关词语）激发指示语来提高酒精依赖患者对酒精伤害人体的关联性的认知成绩，一定程度上减少了患者对酒精的依赖[4]；还可以利用Stroop效应探讨正常脑两半球的语言功能一侧化。

Macleod（1991）总结了Stroop效应发生机制的5种理论或模型：相对加工速度理论、自动化理论、知觉编码理论、Logan的平行加工模型、平行分布式加工模型。这五种理论对Stroop效应的解释各有其贡献。其中，相对加工速度理论出现时间最早，受到了高度认同。它认为Stroop任务中读词是自动加工，颜色命名是控制加工，所以读词能对颜色命名产生促进或干扰。

本实验采用经典的“Stroop任务”来验证Stroop效应并探讨其原因。基于前人理论，提出以下假设：(1)没有念字时，字色一致与字色语义无关而音义有关的反应时没有显著差异，而念字时，两者有显著差异；（2）无论是否念字，字色一致、字色矛盾与字色无关的反应时都有显著差异，字色一致时反应时最快，字色矛盾时反应时最慢；（3）四种材料，念字得到的反应时均比不念字的长。

2 方法

2.1 被试

选取来自华东师范大学2013级心理学院的本科生14名，平均年龄为20.14±0.15岁。所有被试视力或矫正视力正常，均为右利手，此前均无参与类似实验的经历。

2.2 实验仪器与材料

2.2.1 实验仪器

计算机及PsyTech心理实验系统

2.2.2 实验材料

共16张有色汉字卡片，按照刺激类型的不同分为4套：

A套（字色一致）：红色的“红”字，黄色的“黄”字，蓝色的“蓝”字，绿色的“绿”字，共4张。          

B套（字色矛盾）：绿色的“红”字，蓝色的“黄”字，黄色的“蓝”字，红色的“绿”字，共4张。          

C套（字色无关）：红色的“我”字，黄色的“爱”字，蓝色的“中”字，绿色的“华”字，共4张。          

D套（字色语义无关而音义有关）：绿色的“洪”字，蓝色的“皇”字，黄色的“拦”字，红色的“滤”字，共4张。

2.3 实验设计

采用2（是否念字）*4（字色匹配程度：字色一致、字色矛盾、字色无关、语义无关而字音有关）的双因素被试内设计，以是否念字和字色匹配程度自变量，以反应时为因变量。

2.4正式实验程序

2.4.1 被试登录并打开 PsyTech 心理实验软件主界面，选中实验列表中的“Srtoop效应”。单击呈现实验简介。点击 “进入实验”到“操作向导”窗口。主试进行参数设置（汉字呈现时间：1000毫秒，间隔时间：2000毫秒，休息时间：3分钟），被试端坐在仪器前面休息3分钟，准备好后，点击“开始实验”按钮进入指导语界面。

2.4.2 被试自行阅读指导语，第一次指导语是：这事一个测反应时的实验。实验中屏幕会呈现一系列汉字。汉字是什么颜色，你就用优势手按2号反应盒上相应的颜色键，而不要管那个字的内容是什么。反应越快越好。在你明白实验步骤后，可以先联系，然后点击开始实验按钮。第二次指导语是：这是一个测反应时的实验，实验中屏幕会呈现一系列汉字，请你使用2号反应盒对呈现的汉字准备反应。汉字一旦出现，你就大声念出这个字，同时根据汉字的颜色用优势手按相对应的颜色键。反应越快越好。在你明白了实验步骤后，可以按反应盒上任意键，开始实验。

2.4.3 实验过程中，第一次指导语后，被试根据要求对呈现的汉字做出相应反应，直至弹出休息框。倒计时3分钟休息结束，第二次指导语出现，被试仔细阅读后按任意键，实验即继续。被试按指导语要求反应，程序记录第二次实验时的反应时。如果反应是错误，该次实验无效，程序自动补足。

2.4.4 实验结束，换被试继续实验，以后在主界面“数据”菜单中查看结果，并整理实验数据。

2.5 数据处理

采用SPSS20.0和Excel2010版本对所有数据进行收集、处理。具体而言，主要利用重复测量方差分析和配对样本t检验。

3 结果

3.1 各条件下反应时平均数和标准差

对14名被试两种情况下对各组材料的反应时做初步的统计与分析，所得结果如表1所示。

表1 各条件下反应时（ms）统计表

由于本实验采用2*4的双因素被试内设计，为了了解是否念字和字色匹配程度的交互作用及各自的主效应，在SPSS20.0上进行了两因素重复测量方差分析。

主体内效应检验的结果表明，字色匹配程度的主效应不显著，F(3,39)=0.757，p=0.525＞0.05，说明不同字色匹配程度下的反应时没有显著差异，而是否念字的主效应显著，F(1,39)=9.143，p=0.010<0.05，说明是否念字得到的反应时确实有显著差异，但是，字色匹配程度与是否念字的交互作用不显著，F(3,39)=1.058，p=0.378＞0.05，说明两者中的一个因素如何起作用不受另一个因素的影响。

3.3 字色匹配程度对反应时的影响

为了进一步探究字色匹配程度对反应时的影响，分别对字色一致、字色矛盾、字色语义无关而音义有关与字色无关的材料在是否念字两种情况下用SPSS20.0进行了配对样本t检验，结果如表2所示。

表2 两种情况下A、B、D类与C类材料的t检验结果表

配对样本t检验结果表明，6对比较均没有显著差异，即无论是否念字，字色一致与字色无关的反应时没有显著差异，字色矛盾与字色无关的反应时没有显著差异，字色语义无关而音义有关与字色无关也没有显著差异。

3.4 念字与否对反应时的影响

为了进一步探究念字与否对各类材料字色判断反应时的影响，分别对相同材料对应的两次反应时进行了配对样本t检验，结果如表3所示。

表3 两种情况下A、B、D组与C组的统计分析结果

4 讨论

4.1 实验结果分析

前人stroop实验结果证实，字色匹配程度对颜色报告反应时有影响，刺激的颜色与意义的匹配程度越低，颜色报告反应时会越长。具体到本实验中，按照stroop效应的原理，应该是字色一致时反应时最短，字色矛盾时，反应时最长，字色无关与字色语义无关而音义有关反应时在两者之间。而且，是否念字对字色语义无关而音义有关这组材料的反应时影响最大，没有念字时，它与字色无关材料的反应时没有显著差异；念字时有显著差异。通过比较是否念字两种情况下，字色矛盾与字色语义无关而音义有关两类材料对应反应时的关系，可以

但是本实验结果却发现不同字色匹配程度下的反应时没有显著差异，而是否念字得到的反应时有显著差异，且字色矛盾或字色无关时，是否念字对反应时有显著影响，念字会导致判断反应时增加。字色匹配程度与是否念字的交互作用不显著。其中绝大部分都与前人结果不符，可能是实验误差较大导致的。

4.2 实验不足与改进

根据实验过程中的观察和被试的口头报告，本实验存在的导致实验误差的因素有：

首先，实验仪器不灵敏。实验按键有时不灵敏，需要重按，导致个别反应时延长，影响了实验结果。

第二，环境的影响。由于实验环境较为开放，隔音效果较差，环境中的灯光、电脑等产生低频声音的设备、环境周围人员、其他实验者的声音等多种因素都会对实验造成干扰，分散被试的注意，从而使实验结果不准确。

第三，疲劳效应。疲劳效应指随着实验进程而发展的疲倦或厌烦情绪的影响，而导致被试反应速度减慢和准确性逐渐降低的一种系统误差。本实验试验次数较多，而中间又没有休息时间，被试在实验后期几乎都产生了厌倦的情绪，注意力不够集中，十分不利于得到准确的结果。

第四，被试没有很好遵循指导语的要求。如第二部分实验需要被试大声念出这个字，但是受实验环境所限，被试都没有做到大声朗读，仅仅轻声念了出来，对实验结果造成了影响。

因此，后续实验应该注意使用灵敏的实验仪器，选择适宜的实验环境，合理安排实验程序，增加休息时间，减小疲劳效应。

4.3 Stroop效应的影响因素

首先，Stroop效应受语境或背景因素的影响。前人研究发现，对语义的加工存在严重的语境依赖性，背景复杂度越高，Stroop效应越明显。其次，受被试颜色识别能力的影响。被试在标准颜色视觉测试中错误多者，Stroop效应明显，二者之间呈显著的正相关。颜色搭配也对Stroop任务有影响。研究者发现，根据色觉理论中的对立过程理论采用的对立颜色如黑—白、红—绿、黄—蓝和不对立颜色如红—蓝，在Stroop任务中，对立颜色比不对立颜色导致的Stroop效应更明显。再次，年龄也有影响。研究发现，干扰在小学低年级时就已经出现，随着阅读技能的提高，大约在二、三年级之间达到最高水平，之后Stroop效应逐渐减弱，到接近60岁时，Stroop效应又重新变强。最后，情绪、分散注意和集中注意、任务类型的设置等均有可能影响Stroop效应[3]。

4.4 浅谈Stroop效应的应用研究以及展望

近年来Stroop经典范式及其变式在临床医学中的应用主要集中在两个方面：第一，利用Stroop经典范式及其变式对特殊疾病进行考察，以了解其认知功能的变化，丰富人们的认识，为判断某些药物疗效、副作用以及进一步的诊断和治疗提供依据；第二，根据正常被试完成Stroop任务时激活的脑区分布情况，利用Stroop任务对具有部分相同脑区病变疾病的考察，进一步论证参与Stroop效应的脑区，并明确其功能，以丰富和完善Stroop效应的理论模型[4]。此类方法已经对诸如恐惧症、抑郁症、焦虑症等情绪性疾病，精神症，物质成瘾，饮食失调，痴呆等进行了考察，得到了重要的研究成果。

后续研究可以多利用fMRI、PET及ERPs等新技术对产生Stroop效应过程中的脑功能区进行定位；探讨各功能区的功能可以为疾病治疗提供依据。

5 总结

5.1 字色匹配程度的主效应不显著，即不同字色匹配程度下的反应时没有显著差异； 

5.2 念字的主效应显著，当字色矛盾或字色无关时，念字会导致判断反应时增加；

5.3 字色匹配程度与是否念字的交互作用不显著。

6 参考文献

1 杨治良, 王新法. 心理实验操作手册. 上海：华东师范大学出版社,2010. 169~170

2 郭秀艳. 实验心理学. 北京：人民教育出版社, 2004. 349~352

3陈俊, 刘海燕, 张积家. Stroop效应研究的新进展——理论、范式及影响因素. 心理科学, 2007, 30(2): 415~418

4 耿海燕, 朱滢. Stroop效应及其反转：无意识和意识知觉. 心理科学, 2001,24(5): 553~556

李文兵, 邹丽. Stroop效应的临床应用进展. 中国康复理论与实践, 2009, 15(8): 749~751

5 刘加成, 孙丹萍, 白净. 基于fMRI的Stroop效应调整机制研究. 清华大学学报(自然科学版, 2008, 48(9): 1522~1524

7 附录

反应时（单位：毫秒）：