Stroop效应

摘要 该实验通过测定和比较被试对七类不同刺激字的反应时，检验念字和唱色（颜色命名）这两个认知过程之间的差异，揭示在念字和唱色的认知过程中的干扰作用。表明了对字义的加工过程要明显快于对颜色的加工过程；对字义的加工基本不受写字所用的颜色的干扰，但当字义是一种颜色时，却能对唱色的认知过程形成干扰。

关键词 Stroop效应 念字 唱色（颜色命名） 自动加工

1. 引言

念字和唱色（颜色命名）是两种不同的任务。念字要求被试念出代表颜色名称的字，唱色（颜色命名）则要求说出写刺激字所用的颜色名称（这是刺激字的一种物理属性）。

W.Brown在19xx年首先发现，他的被试念出100个代表颜色名称的字，其反应时要短于叫出100张色纸的颜色名称的反应时。而这个实验在一年级小学生身上的结果与成人相反，念字慢于颜色命名。说明这是两个不同的认知过程，其反应速度是不同的。

J.R.Stroop在19xx年的实验中，使用的刺激字与写它所用的颜色相矛盾，例如用绿颜色书写成的“红”字，要求被试不念这个“红”字，而说出它用的颜色，即“绿”。结果被试的反应时比说出色纸颜色的反应时要长些。这个事实说明字色矛盾时认知过程受到干扰，即说字的颜色时受到了字的意义（也是一种颜色）的干扰。这一现象被称为Stroop效应。但在同一年级小学生做实验时却没有发现这种干扰现象。

这两个实验以及其后一系列支持这种结果的实验，支持了认知加工的理论。所呈现的刺激字包含着两种信息，一种是字义所指的颜色，另一种是写字所用的颜色，而对这两种信息的加工是不同的。当这两种信息同时输入时，想只对其中一个信息加工而不对另一个加工是难以做到的。

由于成人对文字熟悉，长期的阅读经验使得对字义形成了自动加工，即，当刺激字呈现时，先形成对字义反应的准备。一旦任务要求不允许做这种反应，只能在对字义反应的准备状态中对颜色进行加工。因此二者容易发生竞争，从而导致字义对颜色命名的干扰。而因为对字义的自动加工使被试很快就做好了对字义反应的准备，并可立即执行。这时对颜色的加工还没有完成，所以不会对念字产生干扰。于是，在同样条件下，如果要求被试念出字义，反应时就比较短。儿童对文字不如成人熟悉，所以在他们身上，字义对颜色命名的干扰现象就不明显。

本实验通过测定和比较被试对七类不同刺激字的反应时，检验念字和唱色（颜色命名）这两个认知过程之间的差异，揭示在念字和唱色的认知过程中的干扰作用。根据自动加工的理论，预期字的颜色不会干扰念字过程，而颜色命名会受到字义的干扰。还可以预期，字义与颜色相关程度越高，干扰越大。基于W.Brown和J.R.Stroop的实验结果，预测念出黑色词所用的反应时要短于为纯颜色刺激作颜色命名所需的反应时，当刺激字字义所指的颜色与写字用的颜色相矛盾时，念字的反应时短于唱色的反应时。

2. 方法

2.1 被试

被试为北京大学心理学系03级本科生14人，其中男性5人，女性9人，年龄16~21岁，无色盲色弱，矫正视力正常，无口吃，右利手。

2.2 仪器和材料

1

装有Psykey心理教学系统大学版的计算机

刺激字有5种类型，统一用一号宋体字呈现，根据实验目的与2种任务搭配，共有七个系列，每个系列12个字。

在5种类型的刺激字中，黑色词指用黑色显示的字，字义是各种颜色；纯色指不同颜色的无义字符；字义无关色词指刺激字的字义与颜色无关，而刺激字可以用各种颜色书写；字义干扰色词指刺激字的字义虽然不是颜色，却是一种与颜色相关度较高的事物（例如“草”、“天”、“火”等等），而刺激字用不同的颜色书写；字义干扰色词和字义矛盾色词的字义所指的颜色都与书写所用的颜色不同，但字义矛盾词系列里的颜色都是配对的，写字用的颜色会出现在刺激字的字义里，如有红色的“绿”字，就有绿色的“红”字；而字义干扰词系列里的颜色则不配对，写字所用的颜色不会在刺激字的字义中出现，如红色的“棕”、绿色的“紫”、黄色的“灰”，等等。具体见附录1的中文色词测验表。

2.3 实验设计

本实验有两种任务：

一种是念字，即把屏幕上呈现的一行字从左向右然后从右向左一个一个地大声念出来； 另一种是唱色，即把屏幕上呈现的一行字的书写颜色从左向右然后从右向左一个一个地大声说出来。

呈现的刺激字有七种：黑色词、纯色、字义无关色词、字义干扰色词、字色干扰色词、字色矛盾色词。（具体每种刺激字的特点已在材料中说明）。

刺激字和任务结合，组成7个序列的任务：1）黑色词（念字）、2）字色矛盾色词（念字）、３）字色矛盾色词（唱色）、4）纯色（唱色）、5）字义无关色词（唱色）、6）字义干扰色词（唱色）、7）字色干扰色词（唱色）。

每次实验都要求被试用出声报告的方式完成所有这七个系列的任务，并记录完成每个系列的反应时间。

为了避免可能的练习和疲劳影响，每个系列的任务都要求被试从头念到尾，再从尾念到头，把记录到的总反应时除以2，就是念一遍所用的时间。同时，实验把14被试随机分成7组，采用拉丁方设计：

被试组号 任务顺序

1 1 2 3 4 5 6 7

2 7 1 2 3 4 5 6

3 6 7 1 2 3 4 5

4 5 6 7 1 2 3 4

5 4 5 6 7 1 2 3

6 3 4 5 6 7 1 2

7 2 3 4 5 6 7 1

2.4 实验程序

2.4.1 实验开始前，主试指导被试阅读指导语，强调要从头念到尾，再从尾念到头，错了要改正然后再继续。

2.4.2 在每个任务的开始，屏幕上给出“念字”或“唱色”的提示，间隔1000ms后，显示一行共12个刺激字，被试对屏幕上呈现的一行字从右向左然后从左向右地完成念字或唱色的任务。如果被试的出声报告发生错误，主试要指出来，让被试改正后继续。要求被试尽量快地完成任务。

2.4.3 被试念完一行字，由主试用利手按回车键或操纵鼠标点击“停止”键停止计时，间隔2000ms后继续下一个任务。

3. 结果

2

表1中列出了14名被试完成各项任务的反应时的平均值及标准差。

表1 7项任务的平均反应时及标准差（单位ms）

（1.黑色词念字；2.字色矛盾色词念字；3.字色矛盾色词唱色；4.纯色唱色；5.字义无关色词唱色；6.字义干

扰色词唱色；7.字色感扰色词唱色）

平均值

标准差

1 5230.714 2 5318.5 3 8713.571 4 7282.5 5 6 7 8943.5 7723.071 7862.429 1068.395 1083.259 2124.601 1882.208 1815.68 2288.781 3676.617

以任务类型为横坐标，所有被试完成该任务的平均反应时（ms）为纵坐标，作棒图如图1。

10000

9000

8000

7000

反应时（ms600050004000

3000

2000

1000

1234

任务类型567

图1 任务类型与反应时

（1.黑色词念字；2.字色矛盾色词念字；3.字色矛盾色词唱色；4.纯色唱色；5.字义无关色词唱色；6.字义干

扰色词唱色；7.字色干扰色词唱色）

对任务1.黑色词念字和任务2.字色矛盾色词念字的结果作相关样本t检验（双尾），结果表明黑色词念字和字色矛盾色词念字的反应时之间没有显著差异：t(13)= - 0.293，p=0.774。

对任务1.黑色词念字和任务4.纯色唱色的结果作相关样本t检验（双尾），结果表明黑色词念字的反应时显著短于纯色唱色的反应时：t(13)= - 5.149，p<0.001。

对任务2.字色矛盾色词念字和任务3.字色矛盾色词唱色作相关样本t检验（双尾），结果表明，对于字色矛盾色词来说，念字的反应时显著短于唱色的反应时：t(13)= - 5.789，p<0.001。

把任务3.字色矛盾色词唱色、任务5.字义无关色词唱色、任务6.字义干扰色词唱色和任务7.字色干扰色词唱色四个任务的结果分别与任务4.纯色唱色的结果作相关样本t检验（双尾）。结果表明，同样是唱色的任务，

纯色与字义无关色词的反应时之间没有显著差异：t(13)= - 1.260，p=0.230；

纯色与字义干扰色词的反应时之间没有显著差异：t(13)= - 1.437，p=0.174；

纯色与字色干扰色词的反应时之间没有显著差异：t(13)= - 1.926，p=0.076；

字色矛盾色词的反应时显著长于纯色的反应时：t(13)=3.627，p=0.003。

对任务3.字色矛盾色词唱色、任务5.字义无关色词唱色、任务6.字义干扰色词唱色和任务7.字色干扰色词唱色四个任务的结果两两之间作相关样本t检验（双尾），结果表明， 3

字义无关色词与字义干扰色词的反应时之间没有显著差异：t(13)= - 0.542，p=0.597； 字义无关色词和字色干扰色词的反应时之间没有显著差异：t(13)= - 1.430，p=0.176； 字色矛盾色词的反应时显著长于字义无关色词的反应时：t(13)=3.954，p=0.002； 字义干扰色词与字色干扰色词的反应时之间没有显著差异：t(13)= - 1.232，p=0.240； 字色矛盾色词的反应时显著长于字义干扰色词的反应时：t(13)=2.323，p=0.037； 字色矛盾色词与字色干扰色词的反应时之间没有显著差异：t(13)= - 0.250，p=0.807。 14名被试完成各项任务的反应时（原始数据）列在附录2中。

4. 讨论

4.1 比较黑色词念字和纯色唱色的反应时

从图1上看，1.黑色词念字的反应时比4.纯色唱色的反应时短许多，相关样本t检验（双尾）的结果也表明黑色词念字的反应时显著短于纯色唱色的反应时。说明念字这一认知过程的基线反应时要明显短于唱色这一认知过程的反应时。这个结果与W.Brown的实验结果相符合，说明念字和唱色确实是两个不同的认知过程，对字义的加工要明显快于对颜色的加工。

4.2 比较黑色词念字和字色矛盾色词念字的反应时

从图1上看，1.黑色词念字和2.字色矛盾色词念字的反应时差不多，相关样本t检验（双尾）的结果也表明黑色词念字和字色矛盾色词念字的反应时之间没有显著差异。说明写字用的颜色对念字的认知过程基本上没有干扰。这个结果是符合认知加工理论的，由于对字义形成的自动加工，使得在对颜色加工完成之前，就对字义做出反应，所以字的颜色不会影响念字。

4.3 用纯色唱色的平均反应时作为基线，把字色矛盾色词唱色、字义无关色词唱色、字义干扰色词唱色和字色干扰色词唱色的反应时与之作比较。再辅助以字色矛盾色词唱色、字义无关色词唱色、字义干扰色词唱色和字色干扰色词唱色四个任务的反应时两两之间的互相比较。可以分析如下：

从图1上看出，3.字色矛盾色词唱色和7.字色干扰色词唱色的反应时都比基线长许多，

4.纯色唱色、5.字义无关色词唱色和6.字义干扰色词唱色三者的反应时之间相差不大。相关样本t检验（双尾）的结果也表明，同样是唱色的任务，纯色与字义无关色词的反应时之间没有显著差异；纯色与字义干扰色词的反应时之间没有显著差异；纯色与字色干扰色词的反应时之间接近却没有达到显著差异的标准；字色矛盾色词的反应时显著长于纯色的反应时。

说明，当字义与颜色无关时，字义的加工对颜色加工几乎不形成干扰。即使当字义与颜色有一定相关（比如“天”容易让人联想起“蓝”、“火”容易让人联想起“红”）时，字义的加工对颜色的加工也几乎没有影响。

而针对字色干扰色词与纯色之间没有显著差异这一点，作讨论如下：

一是看图1。图中，虽然4.纯色唱色、5.字义无关色词唱色和6.字义干扰色词唱色三者的反应时之间相差不大，但也呈现出递增的趋势，7.字色干扰色词唱色的反应时与3.字色矛盾色词唱色的差不多，比4.纯色唱色、5.字义无关色词唱色和6.字义干扰色词唱色三者的反应时都长。

二是看相关样本t检验（双尾）的结果。纯色与字色干扰色词的反应时之间没有显著差异：t(13)= - 1.926，p=0.076。p值虽比0.05大，但也十分接近0.05了。字义无关色词和字色干扰色词的反应时之间没有显著差异；字义干扰色词与字色干扰色词的反应时之间也没有显著差异。同时，字义无关色词与字义干扰色词的反应时之间没有显著差异；字色矛盾色词与字色干扰色词的反应时之间没有显著差异。另外，字色矛盾色词的反应时既显著长于字义无关色词的反应时，也显著长于字义干扰色词的反应时。

结合图1和相关样本t检验（双尾）的结果来看，4.纯色、5.字义无关色词、6.字义干扰色词和7.字色干扰色词四者的反应时呈递增趋势。4.纯色和5.字义无关色词的反应时之间有 4

稍微差异，但不显著；5.字义无关色词和6.字义干扰色词的反应时之间几乎没有差异；5.字义无关色词和7.字色干扰色词、6.字义干扰色词和7.字色干扰色词的反应时之间有差异，但没有达到显著水平；4.纯色和7.字色干扰色词的反应时之间有更大的差异，但仍然差一点达到显著水平。

而根据认知加工理论预测，当刺激字的字义是颜色时，尽管字义所指的颜色在写字时都没有用到（这是字色干扰色词和字色矛盾色词的不同之处），字义加工也会对颜色加工造成一定的干扰。

因此我们不能武断地说4.纯色和7.字色干扰色词的反应时之间毫无差别。从它们有差别但不显著这一点上，我们有理由推测，当样本量足够大时，4.纯色和7.字色干扰色词的反应时之间的差异会达到显著水平。

另外，图1中3.字色矛盾色词的反应时比4.纯色的反应时长许多。相关样本t检验（双尾）的结果也表明，3.字色矛盾色词的反应时显著长于4.纯色的。

所以我们有理由说，当字义是属于颜色这个维度的时候，会对颜色的加工形成干扰。当字义所指的颜色被用到写字的颜色当中时（字色矛盾色词的情况），对颜色加工的干扰十分明显；当字义所指的颜色没有用到写字的颜色当中时（字色干扰色词的情况），对颜色加工也有干扰。

4.4 比较同为字色矛盾色词，念色与唱色的反应时

从图1上看，2.字色矛盾色词念字的反应时比3.字色矛盾色词唱色的短很多。相关样本t检验（双尾）的结果表明，对于字色矛盾色词来说，念字的反应时显著短于唱色的反应时。说明当刺激字字义所指的颜色与写字所用的颜色相矛盾时，对字义的加工更快。4.1中提到，从基线水平上来说，对字义的加工就明显快于对颜色的加工。而根据认知加工理论，由于成人长期的阅读经验形成的对字义的自动加工，在看到刺激字后就迅速作好对字义加工的反应。如果任务要求念字，反应就相当快，和对黑色字的字义反应几乎一样快；如果任务要求是唱色，被试就在对字义加工的准备状态下来进行对颜色的加工，反应就慢得多了，甚至比对纯色的反应都要慢得多（见4.3）。

综上所述，对字义的加工过程要明显快于对颜色的加工过程；对字义的加工基本不受写字所用的颜色的干扰。当任务是唱色的时候，如果字义不属于颜色这个维度，对字义的加工几乎不会影响对颜色的加工；如果字义指的是一种颜色，对字义的加工会干扰对颜色的加工。当同样为字色矛盾色词这一材料时，被试完成念字任务要明显快于完成唱色任务，字义加工不受颜色加工影响却能明显影响颜色加工。

5. 参考文献

[1] 杨博民．心理实验纲要．北京：北京大学出版社，1989．355—359．

附录1 中文色词测验表

1．黑色词 (念字)

(颜色) 中文色词测验表 红 绿 蓝 黄 蓝 绿 黄 红 绿 红 黄 蓝 黑 黑 黑 黑 黑 黑 黑 黑 黑 黑 黑 黑 5

2．字色矛盾色词 (念字) (颜色) 3．字色矛盾色词 (唱色) (颜色) 4．纯色 (唱色) (颜色) 5．字义无关色词 (唱色) (颜色) 6．字义干扰色词 (唱色) (颜色) 7．字色干扰色词 (唱色) (颜色)

绿 红 黄 蓝 绿 红 黄 蓝 黄 红 蓝 绿 蓝 绿 红 黄 红 黄 蓝 绿 绿 蓝 红 黄 绿 红 黄 蓝 绿 红 黄 蓝 黄 红 蓝 绿 蓝 绿 红 黄 红 黄 蓝 绿 绿 蓝 红 黄 XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX 红 绿 蓝 黄 黄 红 蓝 绿 蓝 红 黄 绿 心 友 上 放 上 有 心 放 友 心 放 上 蓝 绿 红 黄 绿 红 蓝 红 红 黄 绿 蓝 蛋 草 花 天 鹅 海 墙 火 竹 金 菜 叶 蓝 黄 绿 红 黄 红 绿 蓝 蓝 绿 红 黄 棕 紫 灰 黑 灰 黑 紫 棕 灰 棕 黑 紫 红 绿 黄 蓝 红 黄 蓝 绿 蓝 黄 绿 红

附录2 14名被试完成各项任务的反应时（原始数据）（单位ms）

（1.黑色词念字；2.字色矛盾色词念字；3.字色矛盾色词唱色；4.纯色唱色；5.字义无关色词唱色；6.字义干

扰色词唱色；7.字色感扰色词唱色）

任务顺序 被试 性别 1 4536

4839 5765 3914 6399 4838 4672 5399 6225 3593 5954 5050 7579 2 4679 4358 6962 5207 6661 5248 6775 6527 5075 3551 5675 4300 5336 3 5059 7579 8030 8310 10112 8011 10732 6705 13303 6233 8082 9334 10504 4 4731 5523 10203 6124 8494 7685 7890 6270 11476 5482 7243 5963 8120 5 6220 5956 7623 5746 8702 6931 8630 6253 12207 5581 7828 8412 8538 6 6092 5879 8533 6327 9882 5780 6635 6173 14077 6152 7582 8931 8908 7 6286 6493 10056 5690 1221 10038 8572 9337 17823 11203 8686 9188 11285 Team 1 1234567

Team 2 7123456 Team 3 6712345 Team 4 5671234 Team 5 4567123 Team 6 3456712 Team 7 2345671

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 女 女 男 女 女 女 男 女 男 男 女 男 女 6