1 引言

随着年龄的增长，老年人各项基本感觉功能和认知功能都在衰退(Liu & Li, 2003; 申继亮，王大华，彭华茂，唐丹，2003；李德明，刘昌，陈天勇，李贵芸，2003)。而阅读作为日常生活中重要的认知技能也势必受到上述基本能力衰退的影响。以往研究表明，老年人的阅读速度确实低于青年人(Stine-Morrow, Miller, & Hertzog, 2006)，老年人注视词汇的时间更长，回视概率更高，说明老年人识别词汇的加工效率较低(Kliegl, Grabner, Rolfs, & Engbert, 2004; Kemper, Crow & Kemtes, 2004; Laubrock, Kliegl, & Engbert, 2006)。鉴于识别词汇是阅读理解的必要认知(Kliegl, Nuthmann, & Engbert, 2006; Pollatsek, Reichle, & Rayner, 2006)，因而考察阅读情境中词汇识别的年老化问题，有利于澄清阅读能力年老化的具体原因和机制。Rayner等人(2006, 2009, 2010)认为，视觉功能与认知功能的衰退共同导致词汇识别的年老化现象。学术界较多地单从视觉功能衰退角度，或者单从认知功能衰退角度考察阅读中词汇识别的年老化现象，而结合两方面因素考察阅读中词汇识别年老化的研究，目前尚不多见。

视觉信息是保证阅读中词汇识别的先决因素，老年人若不能有效地获取词汇的视觉信息，其词汇识别和阅读理解过程势必将会受到影响，而证据表明，相对于青年读者，老年人的视觉功能有大幅衰退(Owsley, 2011; Paterson, McGowan, & Jordan, 2013)。词汇识别层面上认知功能衰退的相关证据显示，英语老年读者不能及时将注意资源转移至预视词汇，从而导致词汇识别效率的衰退(Rayner, Reichle, Stroud, Williams, & Pollatsek, 2006; Rayner, Castelhano, & Yang; 2009; Rayner, Castelhano, & Yang, 2010)；德语老年人则是并行识别多个词汇的效率下降而导致阅读衰退(Laubrock et al., 2006; Laubrock, Kliegl, & Engbert, 2006; Risse & Kliegl, 2011)。国内学者也发现中国老年人阅读中的字词识别效率低于青年人(Wang et al., 2016; Zang et al., 2016)。梳理这些文献不难发现，以往这些研究多是从单一角度考察阅读中词汇识别年老化问题。而综合考察视觉与认知因素如何共同导致词汇识别年老化的研究尚比较少见。

考察视觉编码过程的年龄差异能够同时评估视觉衰退与认知衰退所导致的年老化程度。这是因为阅读中由于每个注视点上所获的视觉信息完全不同，读者必须将视觉信息转换成稳定的编码才能保证词汇识别和阅读理解的正常进行，在此过程中同时需要视觉信息与注意资源参与(Pollatsek, Reichle, & Rayner, 2006; Reichle, Liversedge, Pollatsek, & Rayner, 2009)。针对此问题，拼音文字阅读研究领域仅有一项研究考察英语读者编码注视词汇(词n)视觉信息的年老化现象，结果发现在编码注视词汇视觉信息所需时间问题上，英语老年人与青年人之间没有显著差别(Rayner, Yang, Castelhano, & Liversedge, 2010)；而中文老年人编码注视词汇所需的时间却多于青年人(吴捷，刘志方，胡晏雯，2009；刘志方，翁世华，张锋，2014)。两类书面语言的特点可能是导致上述差异的原因。拼音文字读者还可以通过语音中介激活语义信息(Zhou & Marslen-Wilson, 2000；Perfetti, Liu, & Tan, 2005)，故在视觉编码过程上较难发现年老化趋势容易理解。但目前为止，尚无研究探讨中文词汇视觉编码较容易受到年老化影响的原因。

探讨阅读中词汇视觉编码的年老化问题不能回避中文书面文字的语言特殊性特点。中文文字识别过程涉及较多视觉性加工可能是导致阅读中词汇视觉编码较容易受到年老化影响的重要原因。比如，证据显示，在双字词视觉信息呈现200 ms后，中文读者方能完成对该词的词形加工，研究者由此推测，中文是种更加彻底的视觉性文字(张学新等，2012)。而来自阅读方面的证据则直接证实，中文阅读知觉广度除了反映注意特性外(闫国利，张巧明，白学军，2013)，还受汉字大小的影响，单个汉字增大会导致阅读知觉广度变小(Yan, Zhou, Shu, & Kliegl, 2015)。而拼音文字阅读的知觉广度则主要反映注意特点，与视觉因素无关(Rayner, 1998)。结合上述中文语言特殊性特点，不难推断中文阅读中的词汇视觉编码的年老化特点应该同时受到视觉功能衰退和认知功能衰退两方面因素的影响，但目前为止尚无研究检验这种可能，本研究拟探讨这个问题。

鉴于证据显示，中文读者以并行方式编码阅读知觉广度内多个词汇的视觉信息(刘志方，张智君，赵亚军，2011；刘志方，张智君，刘炜，2015)，老年人的阅读知觉广度能够覆盖词n与词n+1两个词汇(王丽红等，2010)，本研究操控双词消失(词n与词n+1一起消失)的延迟时间，考察各消失条件影响青年与老年人阅读的组间差异，以探讨中文词汇视觉编码年老化的影响因素问题。研究基于以下假设：假设1，年老化影响中文阅读中词汇视觉编码，那么应该看到消失条件对老年人阅读效率(总阅读时间)的影响程度甚于其对青年人阅读效率的影响程度。假设2，若视觉功能衰退是导致视觉编码年老化的唯一原因，那么所有影响老年人阅读的消失条件都应该在相同程度上影响老年人阅读效率。假设3，若注意/认知功能衰退是导致视觉编码年老化的唯一原因，无论中文老年人以何种方式(并行还是串行)编码其阅读知觉广度内词汇的视觉信息，各个消失条件对其阅读的影响都应该随着延迟时间的增加而逐渐减弱。

2 方法 2.1 被试

15名(9名男性，6名女性)青年被试和15名老年被试(9名男性，6名女性)参与本实验，青年被试的平均年龄为20.7岁，老年被试的平均年龄为67.8岁。所有被试的视力或矫正视力正常，且无组间差异t=0.676，p > 0.05。青年组被试为某大学本科在校学生，老年组被试基本上为某大学退休行政或者教辅人员，两组被试在受教育年限上没有显著差异t=1.267，p > 0.05。所有被试均未参加过类似实验。实验结束后可获得一定的报酬。

2.2 实验材料

实验的正式材料为80个句子。每个句子都是由7或8个双字词组成。请10名大学生和10老年人(老年人均是某大学退休行政或者教辅人员)针对这些实验句子的通顺性和难易程度进行评定(都采用7点评定)。青年人评定实验句子的平均通顺性为6.29(值越高，越通顺)，老年人评定的实验句子的平均通顺性为6.28，实验句子的通顺性评价无组间差异t=0.337，p > 0.05。青年人评定实验句子的平均难易程度为1.65(分值越低，越简单)，老年人评定实验句子的平均难易程度为1.61，实验句子难度的评价无组间差异t=0.851，p > 0.05。另外15位未参加本实验的非中文系本科生以及10名某大学退休行政或者教辅人员的老年人对材料句子中词之间的边界进行划分，以词边界划分出来的正确的词数除以该句子中总的词数来计算词划分的一致性(举例见图 1)，结果发现青年组词划分的正确率达到95.0%，老年组词划分的正确率为94.8%，实验句子词切分划分的正确率无组间差异t=0.682，p > 0.05。

2.3 实验设计

实验采用2(组间：青年人vs老年人)×5(呈现方式：控制条件vs 40 ms延迟时间的消失文本vs 80 ms延迟时间的消失文本vs 120 ms延迟时间的消失文本vs 160 ms延迟时间的消失文本)两因素混合设计。其中组别为被试间变量，呈现方式为被试内变量。自变量“呈现方式”中的控制条件是指没有被消失文本范式技术处理过和呈现方式，其中所有字词均正常呈现。呈现条件中还包含4项消失文本条件(举例见图 2)，各个消失文本条件的差异仅在于其延迟时间不同。在阅读过程中根据注视点所在位置标示词汇，正在被注视的词汇被称为是“词n”，词n右侧第1个词汇被称为“词n+1”，随着注视点移动，词n和词n+1所指的具体词汇都在不断变化。各消失文本条件的基本呈现模式是：从被试注视词n开始在特定延迟时间(40/80/120/160 ms)后词n与词n+1一起消失(图 2中环节(a)、环节(b)所示)；当注视点离开注视词汇时，原来消失的词汇立刻重新出现，根据新注视点位置继续确定新的词n，从注视开始延迟时间(40/80/120/160 ms)后，新的词n与词n+1再次一并消失(图 2中环节(c-d)和环节(f-g)所示)；对注视词汇(词n)的再注视不会导致消失词汇重现(图 2中环节(e)所示)。

考虑到“与呈现刺激电脑屏幕的刷新率有关的系统延迟”，相应字、词消失条件中的实际延迟时间多于电脑程序中所设置时间约17 ms (呈现视觉刺激电脑的刷新频率为60Hz)，因此各个消失文本实际延迟时间约为57/97/137/177ms。实验句子与消失方式间平衡方法为：首先，将80个实验句子按照句子的顺序划分成5组，每组中包含16个实验句子，其中组1：1-16句，组2：17-32句，组3:33-48句，组4:49-64句，组5:65-80句。然后，在5组实验句子中按照拉丁方排序方式分布不同呈现条件，这样共生成5个实验文件。每个实验文件中包括的句子完全相同。每个被试完成其中一个文件内的实验，每个实验文件上所收集的被试数量相同，这样5个实验文件就可以在被试间平衡。每个实验文件中的80个句子随机呈现，也即是每个被试参加实验时，80个实验句子(无论以何种方式呈现)都是按照随机顺序呈现。

2.4 实验仪器

实验采用加拿大SR公司生产的Eye Link 1000桌面式眼动仪记录被试的眼动。该型眼动记录仪的采样频率为1000次/秒，注视精度0.15°，空间分辨率小于0.01°。呈现材料的电脑刷新频率为60Hz。刺激在一个19英寸分辨率为1024×768的DELL显示器上呈现。被试距离屏幕为75cm，在2°视角内可以看到3个汉字，一个汉字约为28×28像素，每个汉字呈0.63°视角。

2.5 实验程序

对每个被试单独施测。被试进入实验室后，坐在仪器前，用头托固定头部。实验开始前呈现指导语，在确保被试理解整个实验程序后对仪器进行校准，校准结束后呈现练习句让被试熟悉实验过程。然后，进行正式实验。练习和正式实验中呈现的句子都可以分为两种类型：阅读句与问题句。实验中每个句子(包括阅读句和问题句)都是逐个呈现，在呈现每个句子之前，屏幕出现一个黑色圆环，要求被试眼睛盯住这个黑色圆环的同时按手柄上的方向键，这样便会出现一个句子(句子的起始位置与黑色圆环基本一致，每个句子的长度都不会超过整个屏幕的宽度)。句子出现后，要求被试阅读理解这个句子，随后通过按键结束本次屏幕(如果是阅读句的话，要求被试仍然按手柄方向键结束，问题句则按手柄的左键或者右键结束。问题句呈现时，要求被试根据其前面一句的内容按键做出回答，如果根据前一句话能够推测出问题句中的内容，则该问题句为“对”被试按手柄右键，否则的话则为“错”被试按手柄左键；被试按键后问题句呈现结束，开始呈现下一句话)。各种实验句子出现过程举例见图 3所示。

练习和正式实验中的阅读句按照5种呈现方式其中的一种方式呈现(具体呈现方式见图 3所示)。练习和正式实验中某些句子带有问题句，问题句都紧随其阅读句出现，问题句的呈现格式见下图 3所示，每个问题句均按照控制条件呈现，也即是，呈现问题句时屏幕没有任何变化，练习句子中10个句子后带有问题，正式实验中27个句子带有问题。为确保实验数据的有效性，整个实验中主试实时监视眼动仪，并在任何需要的时候重新校准。整个实验过程持续大约25分钟。

3 结果

正式分析数据之前，删除实验过程中出现意外的项目(比如，阅读某句子时被试咳嗽、和被试连续按键导致句子被跳过的情况)，其中任一数据在3个标准差之外的项目的数据全部被删除，形成结果之前，总计有3.8%的原始数据被剔除。问题句的目的在于检验被试是否认真阅读实验句子，被试对27个问题句反应的正确率均超过90%，呈现方式变量与组别变量均不影响问题正确率(Fs < 1.6, ps > 0.2)，这说明被试仔细阅读且完全理解了句子，且非正常呈现没有影响被试理解句子。阅读问题句时的眼动数据并没在数据分析之列。主要采用4项因变量指标说明研究问题：1总阅读时间，句子呈现开始至被试按键结束的时间；2平均凝视时间，第一遍阅读中读者对所有词汇的凝视时间的平均值；3跳读概率，第一遍阅读中被跳读词汇的数量除以句子中的词汇总数量；4回视概率，阅读中被回视的词汇的数量除以句子中的词汇总数量。严格上讲，句子总阅读时间是词汇识别与理解过程所需时间的总和，但本研究中采用极为简单的句子作为实验材料，且词汇识别层面以上高级认知是较为抽象的信息加工过程，故可以不受视觉呈现的影响；与此同时鉴于消失条件下，句子中所有词汇都被消失文本呈现技术所处理，而成功识别句子所有词汇才能保障阅读完成，因此句子总阅读时间应该是衡量词汇视觉编码特点的指标(Blythe, Liversedge, Joseph, White, & Rayner. 2009; Blythe, Häikiö, Bertam, Liversedge, & Hyönä, 2011)。在消失条件下句子总阅读时间越多表明词汇视觉编码受到影响的程度越大；消失条件中词汇的平均凝视时间、跳读概率和回视概率也反映词汇视觉编码过程，平均凝视时间和回视概率越高，以及跳读概率越少说明词汇视觉编码受到影响的程度越大。考虑到读者会采用权衡注视点数量和注视持续时间的眼动策略阅读消失文本(Liversedge et al., 2004; 刘志方等, 2011, 2014, 2015)，这种策略会导致眼动指标反映研究问题时不够敏感。基于上述考虑，我们在参照总阅读时间的前提下，将3类基于词兴趣区的眼动指标(平均凝视时间、跳续概率和回视概率)作为辅助性证据说明研究问题。各指标均值和标准差见表 1。

采用lme 4包构建线性混合模型在R中分析各项指标(Baayen, Davidson, & Bates, 2008; Bates, Maechler, & Bolker, 2011; Barr, Levy, Scheepers, & Tily, 2013)。鉴于Kolomogorove-Simirnove样本检验显示，句子总阅读时间和平均凝视时间不符合正态分布假设(ps < 0.05)，在R中构建模型分析这两项数据之前，将它们进行对数转换，转化后的数据均符合正态分布(ps > 0.05)。跳读概率和回视概率都是指各个兴趣区被跳读和回视的情况，因而这两个因变量均被作为二分变量在R中处理。在R所构建的模型中同时包含被试误差与项目误差项。根据研究目的确定数据分析原则：首先，根据总阅读时间在不同呈现方式上的变化趋势，分别确定青年人与老年人编码两个词汇视觉信息的所需时间问题。即，分别对比老年与青年人各消失条件与控制条件间的差异，特定延迟时间下总阅读时间若与控制条件没有显著差异，则说明该组被试能够在这个延迟时间内完成视觉编码过程。然后，进一步澄清与控制条件有所差异的各个消失文本条件之间的差异模式。最后，根据上述两项步骤再次分析词汇兴趣区眼动数据。两组被试在不同呈现条件下总阅读时间的均值和标准误差见图 4，词汇兴趣区眼动数据的均值和标准差见表 1。

青年人总阅读时间的R分析显示：所有消失文本条件都与控制条件之间没有显著差异bs < 0.040，SEs > 0.016，ts < 1.783，ps > 0.05。老年人总阅读时间的R分析显示：所有消失条件均显著高于控制条件bs > 0.071，SEs < 0.016，ts > 4.620，ps < 0.05；40 ms延迟消失条件显著高于其他消失条件bs > 0.050，SEs < 0.012，ts > 3.60，ps < 0.05；80至160 ms延迟消失条件之间差异都不显著|bs| < 0.004，SEs > 0.013，|ts| < 0.27，ps > 0.05。

青年人平均凝视时间的R分析显示：所有消失条件均显著高于控制条件bs > 0.039，SEs < 0.013，ts > 3.367，ps < 0.05；各个消失条件之间差异不显著bs < 0.013，SEs > 0.01，ts < 0.966，ps > 0.05。老年人平均凝视时间的R分析显示：40~120 ms延迟消失文本和控制条件之间没有任何显著性差异bs < 0.024，SEs > 0.014，ts < 1.597，ps > 0.05；只有160 ms延迟消失条件显著高于控制条件b=0.041，SE=0.01，t=4.02，p < 0.05。

青年人跳读概率的R分析显示：所有消失条件均显著高于控制条件bs > 0.229，SEs < 0.069，ts > 3.331，ps < 0.05；40 ms延迟消失条件显著大于其他消失条件bs > 0.135，SEs < 0.067，ts > 2.045，ps < 0.05；其他消失条件之间差异均不显著|bs| < 0.072，SEs > 0.066，|ts| < 1.082，ps > 0.05。老年人跳读概率的R分析显示：所有消失条件同样均显著高于控制条件bs > 0.439，SEs < 0.072，ts > 6.138，ps < 0.05；所有消失条件之间差异不显著|bs| < 0.09，SEs > 0.067，|ts| < 1.40，ps > 0.05。

青年人回视概率的R分析显示：所有消失条件与控制条件之间均无显著差异|bs| < 0.08，SEs > 0.016，|ts| < 0.94，ps > 0.05。老年人回视概率的R分析显示：所有消失条件则都显著高于控制条件bs > 0.422，SEs < 0.072，ts > 5.93，ps < 0.05；40 ms延迟消失条件显著大于其他消失条件bs > 0.215，SEs < 0.069，ts > 3.16，ps < 0.05；80 ms延迟消失条件显著大于160 ms延迟消失条件b=0.165，SEs=0.069，t=2.391，p < 0.05；其他消失条件之间差异不显著|bs| < 0.11，SEs > 0.068，|ts| < 1.501，ps > 0.05。

4 讨论

参照以往研究可知，句子总阅读时间是消失文本实验研究得出结论的主要参考因变量指标(Blythe et al., 2009, 2011; 刘志方等, 2011, 2014)。研究操控两个词汇(词n与n+1) 消失的延迟时间，通过确定消失条件影响青年和老年读者句子总阅读时间的程度差异，以及不同延迟时间消失文本影响老年人总阅读时间的程度差异，来考察读者编码词汇视觉信息是否受到年老化的影响，及其具体原因，结果发现：(1) 所有消失条件都不影响青年读者的句子总阅读时间，但却都影响老年读者的句子总阅读时间；(2) 所有消失条件都影响老年人的总阅读时间，且并非所有消失条件都在相同程度上影响其总阅读时间。这些结果对于揭示中文阅读中词汇视觉编码的年老化机制有重要理论意义。

结果(1) 说明青年读者编码两个相邻词汇视觉信息所需时间明显少于老年读者；中文阅读中词汇视觉编码过程受到年老化的影响。词汇兴趣区眼动数据进一步揭示了“消失条件影响老年人，而不影响青年人总阅读时间的具体成因”。消失条件导致青年人对词汇的凝视时间增多，同时也导致其更多地跳读词汇，消失条件对两项指标的影响受到延迟时间的调节作用，双词消失导致青年人采用增加单次凝视的持续时间，并以此保证被跳读词汇的识别加工过程。青年人对句子中所有词汇回视的概率不受消失条件的影响，回视意味着词汇在第一遍阅读中并未被充分识别加工(Rayner, 1998)，因而这个指标结果同样说明，消失条件中青年人所采用的眼动策略能够保证所有词汇的视觉编码和识别加工的正常进行。然而，对于老年人而言，只有最长延迟时间(160 ms)的消失条件导致平均凝视时间增加，而跳读概率则不受延迟时间的调节，所有消失条件都在相同程度上增加跳读概率，而不同延迟时间的消失文本对回视概率的影响趋势与其句子总阅读时间的影响趋势完全相同，由此可见，消失文本导致老年人在第一遍阅读中不能有效地编码和识别两个相邻词汇，继而迫使其通过回视予以弥补。

结果(2) 说明视觉功能衰退与认知功能衰退都是导致中文词汇视觉编码易受年老化影响的重要原因。就视觉功能衰退的作用而言，证据显示，老年人不容易获取细节信息，这势必影响中文词汇视觉编码过程(Paterson et al., 2013)，本研究发现，消失条件以不同方式影响青年和老年阅读中的眼动控制过程，也即是，消失条件导致青年人与老年人更多地跳读词汇，消失条件对青年人跳读概率的影响随着延迟时间的增加而减弱，但不同延迟时间的消失条件对老年人跳读概率的影响程度则完全一致，这说明老年人的副中央凹区域中的视觉功能有明显的衰退迹象。这是因为，视觉信息是眼跳选择目标的基本参考线索，眼跳计划不稳定阶段内眼跳目标消失会迫使读者取消指向该目标的眼跳(Becker & Jürgens, 1979; Reichle et al., 2003, 2006; Engbert et al., 2002, 2005)，由此可以确定，青年人能够在各项消失条件中逐渐获取完整的词n+1视觉信息，从而保证消失条件对跳读概率的影响能够反映延迟时间的变化，而老年人则不能获得消失条件中词n+1完整的视觉信息，从而导致消失条件下跳读概率不受延迟时间的调节。由此可知，老年人视觉功能衰退是其阅读中视觉编码能力下降的重要原因。

获取足够的视觉信息是词汇视觉编码正常进行的先决条件，因而若各消失条件仅仅通过影响老年读者视觉信息获取过程，进而影响句子总阅读时间的话，那么各个消失条件应该在相同程度上影响老年读者的句子总阅读时间。然而，由表 1数据以及统计结果可知，所有消失条件都影响老年人的总阅读时间，但并非所有消失条件都在相同程度上影响其总阅读时间，这排除单视觉因素影响词汇编码年老化的可能。

除视觉因素外，注意资源也是编码词汇视觉信息的必要条件(Pollatsek et al., 2006; Reichle et al., 2009)，根据以往研究结论(刘志方等, 2011, 2015)和本研究结果可以确定青年读者的注意资源并行分布在词n与词n+1上。鉴于没有研究直接考察年老化是否影响注意资源分布模式，但老年人的注意资源若仍是并行地分布在两个词汇上，那么根据“认知因素是词汇视觉编码年老化的唯一原因”的假设可以预测：消失条件对老年人句子总阅读时间的影响应该随着延迟时间的增加而减弱。相对于青年人，若老年人注意资源分布模式发生改变，老年人注意资源由词n逐渐转移至词n+1，此时根据“认知因素是词汇视觉编码年老化的唯一原因”的假设仍可以预测：各消失条件对老年人句子总阅读时间的影响应该随着延迟时间的增加而减弱。同样，由表 1数据以及统计结果可见，最短延迟时间(40 ms)的消失文本条件对老年人总阅读时间的影响程度最大，而80~160 ms延迟时间的3个消失条件在相同程度上影响老年人总阅读时间，这种差异模式则排除单认知因素影响词汇编码年老化的可能。

由上述分析可知，视觉功能衰退与认知功能衰退都是导致中文词汇视觉编码年老化的原因。从逻辑上讲，两种功能衰退以两种可能的方式共同导致词汇视觉编码过程的年老化。可能一：两种衰退相互独立地、并列地导致词汇视觉编码的年老化；可能二：视觉功能衰退影响了注意资源的分布、转移方式进而导致词汇视觉编码的年老化。比如，视觉功能普遍降低导致老年人在编码注视词(词n)时需要更多注意资源，使得预视区域内的词汇视觉编码受到严重排挤，进而导致词汇视觉编码的年老化。一般而言，读者主要在注视阶段完全识别词汇(Reichle et al., 2006; Engbert et al., 2005; Schotter et al., 2014; Schad & Engbert, 2012)，而中文文字的视觉构成较为复杂，识别中文文字格外需要精细视觉信息，中文的这种特性也可能会导致老年人将更多的注意资源投放至注视词汇。不过，视觉功能衰退与注意功能衰退以何种模式共同导致中文词汇编码过程的年老化？这个问题还需要后续大量的、系统的研究。

5 结论

本研究得到的结论如下：中文阅读中的词汇视觉编码过程存在年老化现象，视觉功能衰退和认知功能衰退共同导致词汇视觉编码的年老化。