不同任务特征条件下认知负荷的差异

一、不同任务特征条件下认知负荷的差异

利用SPSS软件计算各个认知负荷评估指标(心理努力、任务主观难度、注视时间、注视次数、眼跳距离、瞳孔直径、主任务反应时、主任务正确率、次任务正确反应时变化)在不同任务特征(任务复杂性、时间压力)条件下的均值，并分别对各个评估指标在不同任务复杂性和时间压力条件下均值差异进行双因素方差分析，其结果见表2.1。

表2.1结果显示，任务复杂性、时间压力对心理努力、任务主观难度、注视时间、注视次数、主任务反应时、主任务正确率均有极显著的主效应(p＜0.01)。但对眼跳距离、瞳孔直径和次任务正确反应时变化的主效应不显著(p＞0.05)。此外，任务复杂性与时间压力在心理努力、注视时间、注视次数、主任务反应时、主任务正确率上还存在极显著的交互效应(p＜0.01)。

进一步分析表中的平均值可以发现，任务越复杂，个体投入的心理努力也越大，作业时间压力越小，心理努力投入也越小。并且作业时间压力大时，心理努力投入也增大，三者之间的关系可用图2.1直观地表示。

任务复杂性不同于任务主观难度。任务主观难度是可变的。例如，通常情况下，练习会使个体对加工任务的知识和技能要求越来越熟悉，从而使任务主观难度逐渐减少。然而，客观的任务复杂性还是保持不变。但任务复杂性与任务主观难度还是存在密切的相关关系，任务复杂性增大时，任务主观难度也增大。从图2.2中可以直观地看出，当作业时间为16秒时，复杂性水平与相应的任务主观难度呈高度的一致性;而在作业时间限制较小(30秒)时，任务复杂性与任务主观难度的一致性相对要弱一些。此外，作业时间压力大时(16秒)的任务主观难度值要明显高于作业时间压力小(30秒)时的值。

图2.1　任务特征与心理努力关系图

注视时间是指眼睛在所有注视点的平均停留时间。注视点持续时间长短与对所注视的内容的编码、加工以及相应意义的提取有关。从图2.3中可以发现，任务复杂性增大时，注视时间也相应增加。而且注视时间与作业时间压力有密切关系，作业时间压力越小时，注视时间也越长，并且比作业时间压力大时其变化趋势更加明显。结果见图2.3。

图2.2　任务特征与任务主观难度的关系图

图2.3　任务特征与注视时间的关系图

注视次数反应了个体对加工任务的处理能力和认知策略。从图2.4中可以看出，注视次数与任务复杂性和时间压力的关系同注视时间与任务复杂性和时间压力的关系非常类似。注视次数随任务复杂性增大而增加。作业时间压力不同时，其注视次数变化的趋势也不尽相同。

图2.4　任务特征与注视次数的关系图

任务特征与主任务反应时的关系也是如此。当任务复杂性增大时，完成主任务(搜索任务)的时间也增加。并且作业时间压力不同，完成搜索任务的时间和变化趋势也不一致。当时间压力小(30秒)时，任务复杂性与反应时表现出高度的一致性;而当作业时间压力大(16秒)时，反应时的变化相对不明显些。结果见图2.5。

任务特征与主任务正确率的关系。从图2.6和表2.1中可以看出，任务越复杂，其正确率也越低。并且当作业时间压力小(30秒)时，其正确率要明显高于作业时间压力大(16秒)时。

图2.5　任务特征与主任务反应时的关系图

眼跳距离是反应知觉广度的一个重要指标。眼跳距离大，说明个体一次注视的范围广，加工的内容多。从表2.1和图2.7中可以发现，任务复杂性与眼跳距离呈V形的关系，即在任务复杂性较小和较大时，眼跳距离较大;而任务复杂性中等时，眼跳距离较小。而且作业时间限制的不同对眼跳距离的影响也不显著。

通常认为，瞳孔直径反映任务加工过程中心理负荷的大小，但从结果来看，任务复杂性与瞳孔直径之间没有统计上的显著相关关系。从图2.8中可以看出，任务复杂性、时间压力与瞳孔直径也没有明显的变化趋势存在。

次任务正确反应时变化与任务特征的关系，虽然没有统计上的显著性，但从图2.9中可以看出，任务复杂性与次任务正确反应时之间存在倒V形的关系，即在低任务复杂性和高任务复杂性时，次任务反应时变化较小;而在中等任务复杂性时，次任务反应时变化较大。这恰恰同任务复杂性与眼跳距离的关系相反。

图2.6　任务特征与主任务正确率的关系图

图2.7　任务特征与眼跳距离的关系图

图2.8　任务特征与瞳孔直径的关系图

图2.9　任务特征与次任务反应时变化的关系图