数字是数学语言的基本单元,离开了数字,人类的数学知识就无法真正建立起来。进行数字加工研究,对探明人类心理的本质,以及人工智能的发展等都具有重要意义。已有数字认知的研究表明,数字加工特点很大程度上依赖于任务内容,同时,根据不同参照系进行编码的空间信息对数字加工有显著影响。这些参照框架或是以观察者身体的某个部分为中心(自我中心编码),或是以非身体结构为中心(非自我中心编码),而这些参照框架在数字加工任务中无法(至少是很难)与数字表征本身的影响分离。因此,将数字认知加工特点仅仅归结为数字数量表征特点所致,这是不全面,甚至是错误的。在数量比较或是数字Stroop任务中,同时呈现的两个数字,或是先后呈现的两个数字,它们的数量大小趋势或是字号大小趋势,都有可能产生一种参照框架,从而影响作业表现。数字出现在屏幕不同位置对数字加工的影响,有Simon效应进行了有关描述。数字先后呈现也可能产生“由左到右-由小到大”或是“由远到近-由小到大”的参照框架,影响到作业表现,但没有研究涉及。另外,在实验中要求被试按键作出反应,这种按键的左右布局也会产生一种参照框架的影响。尽管实际工作中人们采用“A-B,B-A”进行了平衡,但是当传递效应的幅度因顺序不同而不同时,平衡会无效,并且把按键布局形成的参照框架效应掩盖在其中。因此,本研究假设,数字加工依据任务性质不同,存在不同的参照框架,有的存在多个参照框架,当这些参照框架与自我中心参照框架一致时,会促进反应;当多个参照框架有的与自我中心参照框架一致,有的不一致时,依据不同参照框架的影响力量可对反应时作出预测。研究表明,心理数轴的方向与文化因素密切相关,因此,从跨文化视角上的研究可以使我们进一步了解数字加工的特点。由于汉语不同于本文语言系统的特点,以母语为汉语的被试研究数字加工,有着特殊的意义。本研究认为,在没有激活数字语义表征的任务中,各种形式数字(阿拉伯、简体中文、繁体中文和英文数字)的加工不存在显著差异;在激活数字语义表征的任务中,由于各种形式数字间的编码关系影响,四种形式数字的反应时从快到慢依次是阿拉伯数字、简体中文数字、繁体中文数字和英文数字。综上所述,本研究提出了数字加工多重编码多重参照框架模型。另外,对数字加工的影响是从刺激呈现开始,到被试反应结束,这个过程的每一环节都可能影响作业表现。许多数字加工研究采用按键反应,却忽略了按键符号即时表征的影响。由于数字激活比字母激活速度快,数字按键的数量表征的干扰,本研究假设在没有激活数字语义表征的任务中,按键为数字键的反应更快;在激活数字语义表征的任务中,按键为字母键的反应更快。还有,在数量大小与数字呈现知觉大小不同组合的数字Stroop任务中,研究发现了“数量大字号大”与“数量小字号小”的“一致性”效应。根据上述多重参照框架的假设,这种“一致性”效应存在缺陷,因为这里的字号与数量的“一致”有两种情形:先后呈现的两个数字的字号数量都是“前小后大”,或都是“前大后小”。“不一致”也有相应的两种情形。为了验证数字加工多重编码多重参照框架模型,对上述问题予以探讨,本研究选择了数字Stroop、数字奇偶判断和数字数量比较三个数字加工任务,这三个任务的数量激活程度逐渐加深,并采用数字键(小键盘的“1”和“3”)、字母键(“V”和“N”)两种不同的按键反应,以及语音反应的方式,以大学生和研究生为被试,进行了多个实验,得到了如下结论:1、数字认知加工任务中,先后呈现的两个数字的字号大小顺序、数量大小顺序,以及按键反应的左右布局,在相应任务中产生了参照框架,影响了被试的操作。这些参照框架具有方向性,当其与“从左到右-从小到大”或是“从远到近-从小到大”的自我中心参照框架方向一致时,促进了被试的反应,反之干扰了被试的反应。当多个参照框架方向不一致时,显示出了不同参照框架对反应的影响力量的强弱,其中按键布局产生的参照框架力量最强。数字加工的多重参照框架假设得到了验证。2、在未激活数量表征的任务中,不同形式数字之间的反应时不存在显著差异;在激活了数量表征的任务中,四种形式数字的反应时从快到慢依次是阿拉伯数字、简体中文数字、繁体中文数字和英文数字(繁体中文数字和英文数字之间在奇偶判断任务中差异不显著,在数量比较任务中差异显著)。数字加工的多重编码的假设得到了验证。3、按键符号的即时表征影响了数字加工任务。在没有数量激活的任务中,采用数字键的反应更快;在有数量激活的任务中,采用字母键的反应更快。4、数字Stroop任务中,字号数量的一致与不一致各有两种情形,四种条件下的反应结果存在差异。字号数量“一致”且与自我中心参照框架一致有最快的反应,字号数量“一致”而与自我中心参照框架不一致并没有促进反应,甚至干扰了反应。