Module 04 · Cognition认知
Attention注意力
作者：Frances Friedrich
University of Utah
我们经常使用“注意力”这个词，但它究竟指哪些过程或能力？本模块重点讨论注意如何让我们选择环境中的某些部分、忽略其他部分，以及被忽略的信息会怎样处理。一个关键概念是：我们在任何时刻能够完成的事情有限。因此，我们也会考察同时尝试做几件事时会发生什么，例如开车时使用电子设备。
学习目标
- 理解选择性注意为什么重要，以及如何研究它。
- 了解解释选择何时发生、如何发生的不同模型。
- 理解如何研究分配性注意或多任务，以及多任务在分心驾驶等情境中的影响。
什么是注意？
开始探索各种形式的注意之前，先想想你如何理解这个概念：会怎样定义它，又怎样使用这个词？日常语言中它确实非常常见。药瓶标签写着“注意！请严格按说明使用！”，是提醒可能存在危险。疲惫的七年级教师请求“请注意听！”，通常不是警告危险，当然也可能因教师而异，而是在催促学生专注当前任务。我们可能把容易分心的孩子称为有注意障碍，但也听说美国人的注意持续时间约为八秒，比 2000 年的十二秒更短，似乎意味着我们所有人都难以保持专注（来自 www.Statisticbrain.com)../)）。该网站没有说清这一数字如何确定，也没有说明金鱼的注意持续时间——九秒！——如何测量。不过，据称人类平均时长还不如金鱼，至少是个耐人寻味的说法。
威廉·詹姆斯在 19 世纪晚期写下许多有关注意的论述。一段经常被引用的话（James, 1890/1983）生动体现了：注意在直觉上似乎不言自明，却又难以用具体、可测量的术语定义。
每个人都知道注意是什么。它是心智从看似同时可能出现的多个对象或思路中，以清晰而鲜明的形式把握其中一个。意识的聚焦和集中是其本质。它意味着从一些事物上撤离，以便有效处理其他事物。（第 381–382 页）
此刻你正在读这里的文字吗？如果是，那正是因为你把注意转向了它们。Image: CC BY 2.0, [https://goo.gl/BRvSA7]
注意，这段描述既涉及注意的意识特征，也指出意识内容常受自主控制，但也可能由吸引我们注意的事件决定。它隐含了容量有限（limited capacity）的观点：我们的信息处理能力似乎有限，任何时刻都只能注意或有意识地觉察少量信息。
心理学研究了注意的许多方面。在某种程度上，不同注意类型是依据研究任务的性质定义的。例如，第二次世界大战时，一个关键问题是：观察雷达屏幕寻找敌机的人，能够保持高度警觉和准确多久？这促使心理学家研究此类条件下注意如何工作。等待罕见事件时，人很容易放松专注。如今，美国运输安全管理局（TSA）的工作人员查看随身行李图像、寻找刀枪或超过三盎司的洗发水瓶时，也仍面临这一挑战。在这类搜索任务中，注意指能够维持的持续性注意或警觉性。相比之下，分配性注意（divided attention）任务用来判断人们同时关注多个信息源的能力。空间注意则专指我们如何聚焦环境的某一部分，以及如何把注意转移到其他位置。这些是注意的不同方面，但大多数都隐含选择性注意（selective attention）的概念：关注某些信息，有意屏蔽其他信息。本模块围绕选择性注意和分配性注意，回答以下问题：
- 我们能同时注意多个信息源吗，还是信息处理容量有限？
- 我们如何选择注意什么？
- 试图忽略的信息会怎样处理？
- 我们能否学会在多项任务之间分配注意？
选择性注意
鸡尾酒会
聚会喧闹声中，不只自己的名字会吸引你，其他词语或概念，尤其是对你而言不寻常或意义重大的内容，也会抓住注意。[Image: Ross, https://goo.gl/TVDfTn, CC BY-NC-SA 2.0, [https://goo.gl/Toc0ZF]](https://goo.gl/Toc0ZF%5D)
选择性注意是选择环境中的某些刺激进行加工，同时忽略干扰信息的能力。要直观理解它，可以考虑实际使用注意的情境，聚会就是很好的例子。人来人往，各种颜色、声音和气味令人眼花缭乱，许多谈话混成嗡嗡声。如此多的对话同时进行，我们如何只选其中一段并跟下去？你不必看着说话者，也可能假装没听见，却兴致勃勃地偷听八卦。但一旦与某人交谈，很快就会发现无法同时听其他对话。你也可能没有意识到鞋子有多紧，或附近插花的气味。另一方面，身后有人提到你的名字，你通常立刻注意到，并可能转向那段更有趣的对话。这些现象很有意思：即使无数事物争夺注意，我们仍能选择并追踪一个声音、视觉对象等；但同时，能关注的信息量似乎有限，因此注意对于选出重要信息至关重要。这究竟如何运作？
双耳分听研究
鸡尾酒会情境是选择性注意的典型例子。早期研究者尝试在受控实验室中重现它，作为理解注意在知觉中作用的起点（例如 Cherry, 1953；Moray, 1959）。他们使用双耳分听（dichotic listening）和追随复述（shadowing）任务评估选择过程。双耳分听指同时向一个人的两耳分别呈现不同信息。为了控制其注意哪条信息，研究者要求他边听边复述其中一条。例如，约翰左耳听露营旅行的故事，右耳听亚伯拉罕·林肯的故事。典型任务会要求约翰边听边复述其中一耳的故事。他能做到不受另一耳信息干扰吗？
人们可以变得很擅长追随复述，也能轻松报告所注意的信息内容。但被忽略的信息呢？通常，人们能说出它是男声还是女声，或其他物理特征，却说不出内容。许多研究发现，追随复述者甚至没有意识到另一耳的信息换了语言，例如从英语变成德语（Cherry, 1953）；即使同一个词在未注意耳重复超过 35 次，也未察觉（Moray, 1959）！他们只能报告音高等基本物理特征。
依据这些实验，关于能注意多少信息的第一个问题，答案似乎很简单：并不多。我们加工信息意义的能力显然有限，这使选择过程更加重要。于是问题变为：选择过程如何运作？
选择性注意模型
布罗德本特的过滤器模型。 许多研究者考察了选择如何发生，以及被忽略信息的去向。唐纳德·布罗德本特（Donald Broadbent）是最早尝试描述这一过程的人之一。他的过滤器模型依据前述双耳分听任务和其他实验提出（Broadbent, 1958）。他发现，人们根据物理特征选择信息，例如信息进入的感觉通道或耳朵、声音的音高、视觉信息的颜色或字体。人们似乎模糊意识到未注意信息的物理特征，却不知道其意义。因此，他认为选择发生得很早，未被选择的信息不会进一步加工。模型流程图如下：
图 1：信息同时进入左右耳。音高等基本感觉信息得到加工，但过滤器只允许其中一耳的信息进一步处理。只有左耳信息进入短时记忆（STM）和意识，然后继续接受意义加工。这意味着，被忽略信息始终停留在基本物理分析阶段。
特雷斯曼的衰减模型
布罗德本特的模型有道理，但仔细想想，它无法解释鸡尾酒会效应的所有方面。哪里不符合？即使正专注于对话，别人说出你的名字时，你仍往往能听到。前面说过，追随复述者没有意识到未注意耳多次重复的词，但许多人却能察觉未注意耳中仅出现一次的自己的名字。
安妮·特雷斯曼（Anne Treisman，1960）开展了一系列双耳分听实验，向两耳分别呈现不同故事，并照常要求参与者追随复述其中一耳的信息。但随着故事推进，她把两耳的故事互换。她发现，故事从左耳移到右耳时，参与者会自发跟随故事内容，之后才意识到复述错了耳朵，再切换回来。
这些结果，加上人们即使未注意也往往能听见有意义信息的事实，说明我们确实在一定程度上依据意义监测未注意信息。因此，过滤器理论所称的信息完全阻断在感觉分析层面，并不正确。特雷斯曼提出，选择始于物理或知觉层面，但未注意信息并未完全阻断，只是减弱或衰减。所以，未注意耳中意义重大或高度相关的信息仍能通过过滤，进一步加工其意义。下图中，信息进入两耳，没有过滤器完全阻断未选择的信息。选择左耳信息会增强它，同时减弱右耳未选择的信息。但如果初步分析表明，未选择的信息特别相关或有意义，例如自己的名字，衰减控制反而会增强这类更有意义的信息。
图 2
晚期选择模型
研究者还提出了其他模型。Deutsch 和 Deutsch（1963）的晚期选择或反应选择模型认为，未注意耳中的所有信息都会接受意义加工，而不仅是被选择或高度相关的信息。但只有与任务反应相关的信息进入意识。这与阈下知觉的观点一致：信息无需被觉察或注意，也能完成意义加工。
图 3
你可能注意到，这张图与早期选择模型很相似，只是过滤器位置改变了。它假设意义分析发生在选择之前，但只有被选择的信息进入意识。
多模式模型
为什么研究者不断提出不同模型？因为似乎没有一个模型能解释全部数据：有些结果显示未选择的信息完全被阻断，另一些却表明它仍能接受意义加工。多模式模型试图解释这种表面矛盾，认为选择发生的阶段可随任务改变。Johnston 和 Heinz（1978）表明，某些条件下，我们能在很早阶段选择注意对象，几乎不加工未注意信息的内容。根据男声或女声等物理信息选择相对容易，过程自动、快速、不费太多力。合适条件下，我们也能根据意义选择。但这种先加工全部内容再选择的晚期方式更困难、更费力。其好处是，我们可以根据目标灵活改变注意的部署方式，这正是认知系统最大的优势之一。
以上讨论集中于听觉材料实验，但同样原则也适用于其他知觉系统。Neisser（1979）用视觉材料研究类似问题：叠加两段半透明视频，要求观众只注意其中一组动作。与听觉实验相似，观众常常没意识到另一段清晰可见的视频发生了什么。二十年后，Simons 和 Chabris（1999）用相似技术扩展了这些发现，引发大量称为“无意视盲”的新研究。下文会略作介绍，更完整的讨论可参阅 Noba 模块《觉察失误：无意视盲》。
专题 1：阈下知觉
阈下知觉指低于意识阈限的刺激仍能影响思想、感受或行动。这种想法既迷人，又有点令人不安。电影、广告或杂货店音乐中，你没意识到的信息，真的能影响购买吗？有关阈下知觉力量的主张很多。最著名的一个来自市场研究者：他声称，在电影中短暂闪现“吃爆米花”，使销量增加超过 50%；后来却承认研究是编造的（Merikle, 2000）。心理学家努力检验这一现象是否真实。研究比看起来困难，因为很难确定意识阈限，甚至难以确定哪类阈限最重要。例如，Cheesman 和 Merikle（1984、1986）区分了客观与主观阈限。有些证据表明，人确实可能受到未觉察刺激的影响，但刺激可以复杂到什么程度、无意识材料能在多大程度上影响行为，仍未确定（例如 Bargh & Morsella, 2008；Greenwald, 1992；Merikle, 2000）。
分配性注意与多任务
尽管有证据表明容量有限，我们都愿意相信自己能同时做几件事。有些人声称多任务毫无问题：一边读教材，一边看电视、与朋友聊天；玩电脑游戏时打电话；开车时发短信。事实是，我们有时看起来确实能同时兼顾几件事，但问题仍在于，这样分配注意是否损害表现。
能否克服认知任务中的容量限制？我们知道，大量练习能形成似乎无需有意识注意的技能。走路时，不必有意识地思考下一步要收缩哪块肌肉。事实上，把注意放在已自动化的技能上，反而可能破坏表现，造成“发挥失常”（choking）（例如 Beilock & Carr, 2001）。但更高层、更费脑力的任务呢？能否学会同时完成两项复杂任务？
分配性注意任务
一些研究者认为，除非任务完全自动化，否则“多任务”并不存在，你只是在任务之间快速来回切换注意。Image: CC0 Public Domain, [https://goo.gl/m25gce]
一项经典研究训练两名参与者，一边听写口述词语，一边阅读并理解无关材料（Spelke, Hirst, & Neisser, 1976）。在这类分配性注意任务中，先分别评估每项任务，确定个体能够把所需认知资源集中到单项任务时的基线表现，再评估两项同时完成时的表现。任何一项下降都表明，即使注意可以分配或切换，认知要求仍高到会干扰表现。需要指出，这类任务原则上检验两项任务能否同时执行。一个相关领域研究任务切换，即人们在不同任务间来回切换的能力，例如 Monsell, 2003。切换本身也耗费认知资源，并可能损害表现。
Spelke 等人（1976）关注的是，人能否学会同时完成两项较复杂任务而不损害表现。参与者接受了大量练习：研究持续 17 周，每周五天，每天一小时。他们最终学会同时听写词表和阅读理解，两项表现都不受影响。作者因此提出，注意容量可能没有固定上限。但稍微改变任务，例如改默读为朗读，最初便会损害表现，因此这种能力可能只适用于熟练掌握的具体任务。事实上，并非每个人都能学会同时完成两项复杂任务而不付出表现代价（Hirst, Neisser, & Spelke, 1978），尽管有些人能做到，已很令人惊叹。
分心驾驶
与当前生活方式更相关的问题，是发短信或用手机交谈时的多任务。在受控条件下考察驾驶中多任务的研究，发现了一些令人意外的结果。许多事情都可能分散注意、损害驾驶表现：借后视镜化妆，试图阻止后座孩子打闹，通常还无济于事；调 CD 播放器；同时应付手持电话、香烟和汽水；甚至开车时吃一碗麦片！但我们往往强烈觉得自己能边开车边做其他事，而汽车也配备越来越多鼓励多任务的技术功能。在这些情况下，我们分配注意的能力究竟怎样？
以时速 55 英里开车时，仅看手机五秒，就相当于不看路行驶了一个美式足球场的长度。Image: CC0 Public Domain, [https://goo.gl/m25gce]
多数人承认开车发短信会分心，理由似乎很明显：眼睛离开道路，至少一只手、通常两只手都忙着操作。但问题不只是手或眼被占用，而是有限容量系统承受的认知要求会严重损害驾驶表现（Strayer, Watson, & Drews, 2011）。手机通话可能使人没注意刹车灯，或反应更慢；使用免提设备的影响与手持电话同样显著，而听收音机或有声书不会出现同样损害（Strayer & Johnston, 2001）。眼动追踪研究还发现，开车使用手机时，驾驶者之后更不容易认出自己确实看过的物体（Strayer & Drews, 2007）。这些发现表明，手机通话等认知干扰可产生无意视盲，即没有意识到眼前的事物（亦见 Simons & Chabris, 1999）。遗憾的是，虽然我们都愿意相信自己能边驾驶边处理其他任务，但真正能执行认知任务而不损害驾驶表现的人，估计只有约 2%（Watson & Strayer, 2010）。
总结
把注意理解为一种心理资源可能很有帮助：要聚焦并充分加工重要信息，就需要它，尤其当大量干扰“噪声”可能掩盖信息时。选择性注意系统让我们在干扰中找到或追踪对象与对话。选择究竟发生在分析早期还是晚期，已有大量研究；实际上，它很可能取决于具体条件。对于分配性注意，一般而言，我们一次只能完成一项认知要求高的任务，甚至可能意识不到未注意事件，即使它们看起来明显到不应错过。“外部资源”提供了一些例子。即使是熟练任务，例如边开车边用手机交谈，也会发生这种无意视盲。理解注意如何工作，对日常生活同样重要。
外部资源
Video: Here's a wild example of how much we fail to notice when our attention is captured by one element of a scene.
Video: Try this test to see how well you can focus on a task in the face of a lot of distraction.
讨论题
- 讨论不同选择性注意模型对日常生活的意义。例如，在加工很早阶段过滤掉全部不需要的信息，有什么优缺点？即使未有意识觉察，也完整加工全部被忽略信息，又意味着什么？
- 举例说明你觉得自己能够或不能成功完成多任务的情形。任务或情境的哪些方面似乎影响了分配性注意的表现？你认为自己对多任务能力的判断有多准确？
- 有关分心驾驶造成无意视盲的现有证据，对公共政策有什么意义？它们是否应影响交通安全法律？你会提出哪些进一步研究？
术语表
Dichotic listening 双耳分听
向两耳分别呈现不同信息的实验任务。
Divided attention 分配性注意
在两项或更多同时进行的任务之间灵活分配注意资源的能力。
Inattentional blindness 无意视盲
注意集中于其他事物时，未能察觉完全可见对象的现象。
Limited capacity 容量有限
认为人类在任一时刻可用心理资源有限的观点。
Selective attention 选择性注意
选择环境中的某些刺激进行加工，同时忽略干扰信息的能力。
Shadowing 追随复述
要求个体在听觉信息呈现时同步复述的任务。
Subliminal perception 阈下知觉
个体没有意识到某条信息时，仍能加工其意义的能力。
References
- Bargh, J., & Morsella, E. (2008). The unconscious mind. Perspectives on Psychological Science, 3(1), 73–79.
- Beilock, S. L., & Carr, T. H. (2001). On the fragility of skilled performance: What governs choking under pressure?* Journal of Experimental Psychology: General, 130*, 701–725.
- Broadbent, D. A. (1958). Perception and communication. London, England: Pergamon Press.
- Cheesman, J., & Merikle, P. (1986). Distinguishing conscious from unconscious perceptual processes. Canadian Journal of Psychology, 40, 343–367.
- Cheesman, J., & Merikle, P. (1984). Priming with and without awareness. Perception and Psychophysics, 36, 387–395.
- Cherry, E. C. (1953). Experiments on the recognition of speech with one and two ears.* Journal of the Acoustical Society of America, 25*, 975–979.
- Deutsch, J. A., & Deutsch, D. (1963). Attention: some theoretical considerations. Psychological Review, 70, 80–90.
- Greenwald, A. G. (1992). New Look 3: Unconscious cognition reclaimed. American Psychologist, 47, 766–779.
- Hirst, W. C., Neisser, U., & Spelke, E. S. (1978). Divided attention. Human Nature, 1, 54–61.
- James, W. (1983). The principles of psychology. Cambridge, MA: Harvard University Press. (Original work published 1890)
- Johnston, W. A., & Heinz, S. P. (1978). Flexibility and capacity demands of attention. Journal of Experimental Psychology: General, 107, 420–435.
- Merikle, P. (2000). Subliminal perception. In A. E. Kazdin (Ed.), Encyclopedia of psychology (Vol. 7, pp. 497–499). New York, NY: Oxford University Press.
- Monsell, S. (2003). Task switching. Trends in Cognitive Science, 7(3), 134–140.
- Moray, N. (1959). Attention in dichotic listening: Affective cues and the influence of instructions. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 11, 56–60.
- Neisser, U. (1979). The control of information pickup in selective looking. In A. D. Pick (Ed.), Perception and its development: A tribute to Eleanor J. Gibson (pp. 201–219). Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.
- Simons, D. J., & Chabris, C. F. (1999). Gorillas in our midst: Sustained inattentional blindness for dynamic events. Perception, 28, 1059–1074.
- Spelke, E. S., Hirst, W. C., & Neisser, U. (1976). Skills of divided attention. Cognition, 4, 215–250.
- Strayer, D. L., & Drews, F. A. (2007). Cell-phone induced inattention blindness. Current Directions in Psychological Science, 16, 128–131.
- Strayer, D. L., & Johnston, W. A. (2001). Driven to distraction: Dual-task studies of simulated driving and conversing on a cellular telephone. Psychological Science, 12, 462–466.
- Strayer, D. L., Watson, J. M., & Drews, F. A. (2011) Cognitive distraction while multitasking in the automobile. In Brian Ross (Ed.), The Psychology of Learning and Motivation (Vol. 54, pp. 29–58). Burlington, VT: Academic Press.
- Treisman, A. (1960). Contextual cues in selective listening. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 12, 242–248.
- Watson, J. M., & Strayer, D. L. (2010). Supertaskers: Profiles in extraordinary multitasking ability. Psychonomic Bulletin & Review, 17, 479–485.
Authors
Creative Commons License
Attention by Frances Friedrich is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License. Permissions beyond the scope of this license may be available in our Licensing Agreement.
How to cite this Noba module using APA Style
Friedrich, F. (2024). Attention. In R. Biswas-Diener & E. Diener (Eds), Noba textbook series: Psychology. Champaign, IL: DEF publishers. Retrieved from http://noba.to/uv9x8df5