相似性判断是很多认知活动的基础,记忆、分类、决策、推理和问题解决等认知过程都涉及到相似性判断。以往关于相似性的研究假设人们在分类中依据的类别标准有清晰的明确的界限,但人类的心理是具有模糊性的,类别判断是一种基于相似性的模糊决策的过程,因此用模糊数学的方法研究分类活动中的相似性判断更符合实际。本研究即是尝试用基于模糊集合的多级估量法研究相似性判断问题。观察面孔是个体识别他人的可靠的方式。即使是陌生的面孔,人们也能从中获得年龄、性别、身份、情绪等信息。以往对面孔相似性的研究很少涉及到面孔部件的相似性与面孔整体相似性的关系。面孔属于自然类别,而自然类别具有家族相似性(family resemblance)的特征。以往构建家族相似性结构时,都是基于特征的2值条件,但自然类别中样例的特征很少只有2个值，人们的眼睛的大小,嘴巴的大小,鼻子的形状等特征值有很多,因此本研究采用Morph变形软件来构建多值逻辑的家族相似性结构,研究面孔部件相似性与整体相似性的关系。研究1考察面孔相似性判断中面孔部件相似性与面孔整体相似性的关系。其中,实验1研究面孔部件样例与面孔部件原型的相似性判断问题,考察部件样例的Morph变形百分比与隶属度的关系；实验2研究面孔部件样例与面孔原型中对应部件的相似性判断问题,通过比较面孔部件样例对部件原型的隶属度与对面孔原型中对应部件的隶属度,考察面孔原型中其他部件对目标部件相似性判断的影响；实验3研究由不同隶属度的部件样例组成的面孔样例与面孔原型的相似性判断问题,考察面孔相似性判断中人们对不同部件的权重分配。研究2采用眼动追踪方法,通过分析面孔相似性判断中被试的眼睛注视情况,考察不同部件的作用机制及部件间的相互作用机制。实验4通过分析部件样例与面孔原型中对应部件的相似性判断中被试对面孔各部件的注视情况,探究原型中其他部件对目标部件相似性判断的影响机制。实验5通过分析由不同隶属度的部件组成的整体样例与面孔原型的相似性判断中被试对面孔部件的注视情况,探究面孔相似性判断中各面孔部件的作用机制。结果发现：(1)可以用隶属度衡量部件样例与原型的相似性,部件样例对部件原型的隶属度及部件样例对面孔原型中对应部件的隶属度与部件样例变形百分比间是3次函数关系；(2)耳朵、脸型、眼睛等部件样例对面孔原型中对应部件的隶属度小于其对部件原型的隶属度,嘴巴样例对面孔原型中嘴巴部件的隶属度高于其对部件原型的隶属度；部件-面孔相似性判断过程的中、晚期,部件间的影响效应比较明显；(3)面孔-面孔相似性判断中,权重值最大的是脸型(0.550),显著大于其他部件的权重值；其次是嘴巴(0.250),显著高于耳朵和眼睛的权重值；权重值最低的是耳朵和眼睛(大约0.100),二者之间差异不显著；(4)做出“很相似”判断和“一般相似”判断时的总注视时间显著长于做出“很不相似”判断时的总注视时间。以上结果表明：(1)面孔部件物理相似性与心理相似性间是3次函数关系；(2)面孔原型中其他部件降低了耳朵、脸型或眼睛等部件样例对面孔原型中对应部件的隶属度,而提高了嘴巴样例对面孔原型中嘴巴部件的隶属度；其他部件对目标部件的影响主要发生在相似性加工的中、晚期阶段；(3)面孔各部件在面孔相似性判断中的作用不同,相对于耳朵和眼睛,脸型和嘴巴的作用更大；(4)做出“很相似”判断和“一般相似”判断的加工过程比做出“很不相似”判断的加工过程更复杂。