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摘要：采用多目标追踪范式（MultipleObject Tracking，MOT）考察运动员和普通大学生在视觉注意追踪任务中的表现，实验主要探讨分心物数量、目標颜色变化和目标运动形式变化对运动员和普通大学生在视觉注意追踪任务的影响，研究结果表明：无论是运动员还是普通大学生，分心物数量对注意追踪的影响显著；运动员的注意追踪成绩存在性别差异；目标颜色变化的效应显著；三因素交互作用不显著。本研究可以得出如下结论：1) 运动员比普通大学生在多目标视觉注意追踪任务中存在明显的反应速度优势，而且要比普通大学生的反应速度快90～200 ms。2) 运动员在多目标追踪任务中存在显著的性别差异，男运动员在相同任务中的注意追踪表现显著好于女运动员。3) 运动员在注意追踪任务上的反应时优势和性别差异对运动员选拔和运动训练有重要的启示，并可以作为运动员选拔和运动训练的心理指标之一。
关键词：运动员；普通大学生；多目标追踪（MOT）
中图分类号：G804.86文献标识码：A文章编号：1007-3612(2008)04-0504-03
本研究拟以运动员和普通大学生为研究对象，主要探讨运动员和普通大学生在多物体注意追踪任务中的表现的差异，从而发现运动员在多物体注意追踪任务中表现的特点和规律，为运动员选拔和训练提供认知能力方面的实证依据。
1研究对象与方法
1.1研究对象
北京体育大学球类和拳击一级运动员各10名，共20名，其中，男女生各10名；分配到球类和拳击项目的男女运动员各5名。北京师范大学本科生20名，男女生各10名；所有被试年龄均在19～25岁之间，视力或矫正视力正常，颜色知觉正常。
1.2实验仪器与实验材料
1.2.1实验仪器实验仪器为P4 2.0Hz计算机，显示器为17英寸平面CRT显示器。实验采用多目标追踪（MOT）实验程序，被试通过键盘进行反应，记录指标为反应时和错误率。
1.2.2实验材料实验材料为“日”字形的字符。“日”字的数量分别是5、9、13个。不同数量的“日”字经过3 s的随机运动，最后变成字母H、P、，其中P、是目标，H为分心物，实验过程见图1。
1.3实验设计本实验采用的是多目标追踪的实验范式，实验为3（分心物数量）×2（颜色变化）×2动形式（编队运动和随机运动）组内实验设计。主要考察三个方面的因素对运动员和普通大学生在上述三类注意追踪任务中表现的影响。分心物的数量为2，6和10个三个水平，分心物与目标的颜色（一致/红色和不一致/绿色两个水平），运动形式（三个闪烁的目标运动形式是完全随机变化的和运动三个目标以一个特定不变的编队的形式变化）。
1.4实验过程
每次实验给被试呈现的是5个或者9个或者13个做随机运动的“日”字，称作掩蔽；然后，作为目标的3个“日”字会闪动三次（闪烁时间150 ms,“日”字的最初颜色均为红色），然后恢复到前面掩蔽的状态(持续时间300 ms)，最后持续3 s后，这些“日”字变为H和P或H和，或都变成P或。最后被试根据目标是变为P或者分别按“P”和“”键进行反应，右手按“P”键和左手 按“”键。实验前先进行20次练习实验，掌握实验规则，然后开始正式实验。要求被试反应越快越好，如果3 s后超过2 s没有反应，该此实验自动结束进行下面的实验。实验总次数为240次，整个实验过程大约需要25～30 min，具体实验过程见图1。
2结果与分析
2.1运动员与普通大学生在不同实验处理下反应时间和错误率的差异检验
全体被试的反应时间均在200～2 000 ms之间，全体被试各实验处理下的平均错误率最高小于6．25%，一般平均错误率均小于4%，反应时和错误率均符合本实验研究的要求。不同实验条件下（分心物数量、目标 运动形式、目标颜色变化）被试的反应时间和错误率指标见表1。从表1的结果可以看出运动员和普通大学生在多目标注意追踪任务中的表现的变化趋势，在相同的实验条件下，一般普通大学生被试的反应时较运动员大约要慢90～200 ms；普通大学生的平均错误率也较运动员高。为了验证这种趋势的差异是否显著，对相同实验条件下对运动员和普通大学生被试反应时间和错误率做独立样本T检验，具体检验结果见表2。
从表2错误率独立样本T检验可以看出，在分心物数量分别为2、4、10条件下，无论目标的颜色或者运动形式（是随机运动还是固定编队运动）是否变化，运动员与普通大学生的错误率的差异均没有达到显著水平。这说明运动员和普通大学生对注意追踪任务的反应的准确性均较高，而且没有显著差异。
从表2反应时间的独立样本的T检验可以看出，在分心物数量分别为2、4、10条件下，无论目标的颜色或者运动形式（是随机运动还是固定编队运动）是否变化，运动员的反应速度均远快于普通大学生被试的反应速度，反应速度的差异大约从90～200 ms不等。从表2的T检验结果还可以看出，运动员和普通大学生在目标颜色变化和运动形式变化方面，目标颜色不变和运动形式不变的反应时差异小于目标颜色和运动形式变化的情况，这说明目标颜色和运动形式变化的情况对运动员和普通大学生的加工的差异更接近，这可能主要是因为他们对变化刺激均有很高的敏感性导致的，具体的差异情况还需要进行进一步分析。
不同实验处理下错误率差异不显著的结果表明，运动员和普通大学生在反应准确性上基本处于相同的水平，也就是说，他们在多目标注意追踪任务中反应错误的概率均较低，而运动员的反应速度则远高于普通大学生，这说明运动员在多目标注意追踪任务中的反应速度存在着显著的优势，因此多目标注意追踪任务的的反应时可以作为选择运动员以及对运动员进行视觉追踪或视觉搜索训练的重要指标之一。
2.2运动员在不同实验处理下反应时的性别差异分析从描述表3结果可以看出，不同性别的运动员在多目标注意追踪任务中的表现的变化趋势，在相同的实验条件下，一般男运动员的反应时较女动员的反应速度大约快40～80 ms；男女运动员的错误率均低于4%，不同实验处理下错误率水平基本接近。为了验证男女运动员反应时的差异是否显著，对相同实验条件下男女运动员的反应时间做独立样本T检验，具体检验结果见表4。
从表4运动员性别差异的T检验结果可以看出，在不同分心物数量条件下男女运动员在注意追踪任务上的反应速度存在显著的差异，这种差异主要表现为，男运动员在多目标注意追踪任务中的反应速度显著比女运动员快，而且均达到了显著水平（表4）。这说明男运动员在反应速度方面较女运动员存在显著的优势，这种优势使男运动员在速度型的视觉空间信息搜索与实时信息处理的运动项目中有更大的优势，如球类项目、拳击运动、武术、散打等。这也男女运动员在与视觉动态信息加工密切相关的任务中发挥其各自的优势有一定的启示和指导意义。
此外，分心物数量对运动员反应速度的影响的方差分析结果表明：无论是运动员还是普通大学生的主效应均达到了显著水平，对于运动员随着分心物数量的增加，反应时有显著下降趋势（F(2,19)=5．394，P<0.01），对于普通大学生随着分心物数量的增加，反应时有显著下降趋势（F(2,19)=5．297，P<0.01）；该结果与我们以往的研究的趋势是一致的，其主要原因是当对象为7个（分心物4个）时，被试视野范围内的对象已经超出了其注意追踪的容量，此时，被试通常是将目标作为群组的追踪对象（群组效应），而将分心物总体作为背景，因此，单一的分心物对注意追踪任务没有注意资源的竞争，被试的注意资源主要集中在追踪的目标上，而对象为5个（目标为三个）时，两个分心物对注意资源产生明显的竞争，因此，对目标的反应时相对慢一些。该结果对运动员在复杂的运动情境信息采取适当的注意选择策略以便有效提高其运动表现有一定的借鉴意义。
此外，无论是运动员还是大学生对新异目标（颜色变化）的加工速度显著高于颜色不变的目标（F运动员(2,19)= 212.253，P<0.001；F大学生(2,19)= 98.893，P<0.001），这说明被试对新异目标容易更快做出反应；目标是随会运动还是以编队形式运动对注意追踪的速度没有显著影响，三个因素之间的交互作用不显著。
3讨论
3.1分心物数量变化对目标追踪的影响的讨论关于本研究中发现的随着目标数量增加对运动员和普通大学生反应时间的影响有加快的趋势，可以从Levie［1］的知觉负荷理论中得到很好的解释，其原因主要是由于随着分心物体数量的增加，视野中分心物的数量超出了注意容量，知觉负荷也不断提高，在这种情况下，被试就会将分心物看作是背景进行加工，并将注意力主要集中在目标的上面，而忽略其数量的多少；而分心物少的情况下，分心物与目标存在着明显的注意资源竞争，导致反应时间增加，这在我们的研究中也证实了这一点［2～4］。
对于目标是随机运动还是以编队形式运动对注意追踪的速度没有显著影响，其原因是多目标无论以什么形式运动时，当分心物数量超过知觉负荷，被试都会以整体的形式对多哥目标进行注意追踪，因此，此时随机运动和编队运动三个因素之间的交互作没有显著差异。而三因素交互作用不显著则说明研究的分心物数量、颜色和编队形式对目标的影响是相互独立的，以往的相关研究也也证实了这一点［1～3］。
3.2运动员与大学生在多目标追踪任务中表现差异的讨论本实验的运动员被试主要是球类和拳击运动员，从上述的实验结果可以发现，运动员在视觉多目标注意追踪任务中的表现与普通大学生存在明显的差异，而在反应错误率方面不存在显著差异。这说明运动员在多目标视觉注意追踪任务中存在明显的反应速度的优势，而且要比普通大学生的反应速度快90～200 ms，可见运动员在视觉信息处理方面存在高度的自动化加工过程，这对运动员在复杂的运动情境中迅速地选择有效的信息，并对这些信息进行高效率地加工做出反应是有很大帮助的，因为90～200 ms反应速度的差异足以使运动员在处理信息、进行经验组织和做出决策方面超前于普通大学生，而在不同水平运动员之间也可能存在类似的反应速度的差异，这说明个体在多目标注意追踪任务上表现出来的反应速度的差异可以作为运动员选拔和训练的一个心理指标之一，尤其是对球类项目、拳击运动、武术、散打、击剑等需要处理大量视觉动态信息并做出快速决策的运动项目，多目标注意追踪反应速度的指标对运动员选拔和训练的敏感性会更高。
3.3运动员在多目标追踪任务中表现的性别差异的启示
表3和表4表明，运动员在多目标追踪任务存在显著的性别差异，男运动员在相同任务中的注意追踪表现显著好于女运动员，本实验的运动员被试均是球类和拳击等要求反应速度型的运动员，这种性别差异可能是运动员的本身的生理特点和神经类型导致的。因此，从视觉注意追踪任务的角度，在运动员选拔和运动训练方面，相同的运动项目，针对不同性别的运动员应该采用不同选拔标准和训练强度，此外，还要考虑到运动员的年龄发展因素（本实验运动员均为现役的20～25岁的成年运动员），这样才能根据运动员自身的性别特点，充分、科学、有效地发挥他们的优势，使运动员选拔和运动训练更为科学和有效。
综上所述，本研究对运动员的训练有一定的指导意义，同时对认识运动员的视觉注意能力方面的研究也有一定的理论意义，主要表现在通过本研究以及我们和国内外运动心理研究者所做的相关的研究，可以对运动员的心理特点，尤其是基本的认知技能以及他们与常人的区别的规律有深入的认识，对认识建构运动员的认知技能理论有一定的理论价值。
4结论
1) 运动员比普通大学生在多目标视觉注意追踪任务中存在明显的反应速度优势，而且要比普通大学生的反应速度快90～200 ms。2) 运动员在多目标追踪任务中存在显著的性别差异，男运动员在相同任务中的注意追踪表现显著好于女运动员。3) 运动员在注意追踪任务上的反应时优势和性别差异对运动员选拔和运动训练有重要的启示，并可以作为运动员选拔和运动训练的参考心理指标之一。
参考文献：
［1］ Nougier, The Development Of Expertise In The Orienting Of Attention. International Journal Of Sport Psychology,1999，30:246-260.
［2］ Xue.Min.Zhang, H.Shu & Y.Gao, Multiple Objects Tracking In Visual Search，Applied Psychology,2002,8(4)：3-7.
［3］ Xuemin Zhang, Yangang Liao, Chulin Ge, Performance of Athletes and Undergraduates in Visual Selective Attention Task，Journal of Sport Science,2005,25(3):22-25.
［4］ 張学民,廖彦罡,葛春林,普通大学生与运动员视觉选择注意的对照研究［J］.体育科学，2005，25(3):22-25.
［5］ 廖彦罡, 张学民,葛春林,运动员选择注意优先效应的初步研究［J］.西安体育学院学报，2004，21(6):105-108.
［6］ Lavie, N, The Role Of Perceptual Load In Visual Awareness. Brain Research,2006,1080(1):91-100.
关键词：运动员；普通大学生；多目标追踪（MOT）
中图分类号：G804.86文献标识码：A文章编号：1007-3612(2008)04-0504-03
本研究拟以运动员和普通大学生为研究对象，主要探讨运动员和普通大学生在多物体注意追踪任务中的表现的差异，从而发现运动员在多物体注意追踪任务中表现的特点和规律，为运动员选拔和训练提供认知能力方面的实证依据。
1研究对象与方法
1.1研究对象
北京体育大学球类和拳击一级运动员各10名，共20名，其中，男女生各10名；分配到球类和拳击项目的男女运动员各5名。北京师范大学本科生20名，男女生各10名；所有被试年龄均在19～25岁之间，视力或矫正视力正常，颜色知觉正常。
1.2实验仪器与实验材料
1.2.1实验仪器实验仪器为P4 2.0Hz计算机，显示器为17英寸平面CRT显示器。实验采用多目标追踪（MOT）实验程序，被试通过键盘进行反应，记录指标为反应时和错误率。
1.2.2实验材料实验材料为“日”字形的字符。“日”字的数量分别是5、9、13个。不同数量的“日”字经过3 s的随机运动，最后变成字母H、P、，其中P、是目标，H为分心物，实验过程见图1。
1.3实验设计本实验采用的是多目标追踪的实验范式，实验为3（分心物数量）×2（颜色变化）×2动形式（编队运动和随机运动）组内实验设计。主要考察三个方面的因素对运动员和普通大学生在上述三类注意追踪任务中表现的影响。分心物的数量为2，6和10个三个水平，分心物与目标的颜色（一致/红色和不一致/绿色两个水平），运动形式（三个闪烁的目标运动形式是完全随机变化的和运动三个目标以一个特定不变的编队的形式变化）。
1.4实验过程
每次实验给被试呈现的是5个或者9个或者13个做随机运动的“日”字，称作掩蔽；然后，作为目标的3个“日”字会闪动三次（闪烁时间150 ms,“日”字的最初颜色均为红色），然后恢复到前面掩蔽的状态(持续时间300 ms)，最后持续3 s后，这些“日”字变为H和P或H和，或都变成P或。最后被试根据目标是变为P或者分别按“P”和“”键进行反应，右手按“P”键和左手 按“”键。实验前先进行20次练习实验，掌握实验规则，然后开始正式实验。要求被试反应越快越好，如果3 s后超过2 s没有反应，该此实验自动结束进行下面的实验。实验总次数为240次，整个实验过程大约需要25～30 min，具体实验过程见图1。
2结果与分析
2.1运动员与普通大学生在不同实验处理下反应时间和错误率的差异检验
全体被试的反应时间均在200～2 000 ms之间，全体被试各实验处理下的平均错误率最高小于6．25%，一般平均错误率均小于4%，反应时和错误率均符合本实验研究的要求。不同实验条件下（分心物数量、目标 运动形式、目标颜色变化）被试的反应时间和错误率指标见表1。从表1的结果可以看出运动员和普通大学生在多目标注意追踪任务中的表现的变化趋势，在相同的实验条件下，一般普通大学生被试的反应时较运动员大约要慢90～200 ms；普通大学生的平均错误率也较运动员高。为了验证这种趋势的差异是否显著，对相同实验条件下对运动员和普通大学生被试反应时间和错误率做独立样本T检验，具体检验结果见表2。
从表2错误率独立样本T检验可以看出，在分心物数量分别为2、4、10条件下，无论目标的颜色或者运动形式（是随机运动还是固定编队运动）是否变化，运动员与普通大学生的错误率的差异均没有达到显著水平。这说明运动员和普通大学生对注意追踪任务的反应的准确性均较高，而且没有显著差异。
从表2反应时间的独立样本的T检验可以看出，在分心物数量分别为2、4、10条件下，无论目标的颜色或者运动形式（是随机运动还是固定编队运动）是否变化，运动员的反应速度均远快于普通大学生被试的反应速度，反应速度的差异大约从90～200 ms不等。从表2的T检验结果还可以看出，运动员和普通大学生在目标颜色变化和运动形式变化方面，目标颜色不变和运动形式不变的反应时差异小于目标颜色和运动形式变化的情况，这说明目标颜色和运动形式变化的情况对运动员和普通大学生的加工的差异更接近，这可能主要是因为他们对变化刺激均有很高的敏感性导致的，具体的差异情况还需要进行进一步分析。
不同实验处理下错误率差异不显著的结果表明，运动员和普通大学生在反应准确性上基本处于相同的水平，也就是说，他们在多目标注意追踪任务中反应错误的概率均较低，而运动员的反应速度则远高于普通大学生，这说明运动员在多目标注意追踪任务中的反应速度存在着显著的优势，因此多目标注意追踪任务的的反应时可以作为选择运动员以及对运动员进行视觉追踪或视觉搜索训练的重要指标之一。
2.2运动员在不同实验处理下反应时的性别差异分析从描述表3结果可以看出，不同性别的运动员在多目标注意追踪任务中的表现的变化趋势，在相同的实验条件下，一般男运动员的反应时较女动员的反应速度大约快40～80 ms；男女运动员的错误率均低于4%，不同实验处理下错误率水平基本接近。为了验证男女运动员反应时的差异是否显著，对相同实验条件下男女运动员的反应时间做独立样本T检验，具体检验结果见表4。
从表4运动员性别差异的T检验结果可以看出，在不同分心物数量条件下男女运动员在注意追踪任务上的反应速度存在显著的差异，这种差异主要表现为，男运动员在多目标注意追踪任务中的反应速度显著比女运动员快，而且均达到了显著水平（表4）。这说明男运动员在反应速度方面较女运动员存在显著的优势，这种优势使男运动员在速度型的视觉空间信息搜索与实时信息处理的运动项目中有更大的优势，如球类项目、拳击运动、武术、散打等。这也男女运动员在与视觉动态信息加工密切相关的任务中发挥其各自的优势有一定的启示和指导意义。
此外，分心物数量对运动员反应速度的影响的方差分析结果表明：无论是运动员还是普通大学生的主效应均达到了显著水平，对于运动员随着分心物数量的增加，反应时有显著下降趋势（F(2,19)=5．394，P<0.01），对于普通大学生随着分心物数量的增加，反应时有显著下降趋势（F(2,19)=5．297，P<0.01）；该结果与我们以往的研究的趋势是一致的，其主要原因是当对象为7个（分心物4个）时，被试视野范围内的对象已经超出了其注意追踪的容量，此时，被试通常是将目标作为群组的追踪对象（群组效应），而将分心物总体作为背景，因此，单一的分心物对注意追踪任务没有注意资源的竞争，被试的注意资源主要集中在追踪的目标上，而对象为5个（目标为三个）时，两个分心物对注意资源产生明显的竞争，因此，对目标的反应时相对慢一些。该结果对运动员在复杂的运动情境信息采取适当的注意选择策略以便有效提高其运动表现有一定的借鉴意义。
此外，无论是运动员还是大学生对新异目标（颜色变化）的加工速度显著高于颜色不变的目标（F运动员(2,19)= 212.253，P<0.001；F大学生(2,19)= 98.893，P<0.001），这说明被试对新异目标容易更快做出反应；目标是随会运动还是以编队形式运动对注意追踪的速度没有显著影响，三个因素之间的交互作用不显著。
3讨论
3.1分心物数量变化对目标追踪的影响的讨论关于本研究中发现的随着目标数量增加对运动员和普通大学生反应时间的影响有加快的趋势，可以从Levie［1］的知觉负荷理论中得到很好的解释，其原因主要是由于随着分心物体数量的增加，视野中分心物的数量超出了注意容量，知觉负荷也不断提高，在这种情况下，被试就会将分心物看作是背景进行加工，并将注意力主要集中在目标的上面，而忽略其数量的多少；而分心物少的情况下，分心物与目标存在着明显的注意资源竞争，导致反应时间增加，这在我们的研究中也证实了这一点［2～4］。
对于目标是随机运动还是以编队形式运动对注意追踪的速度没有显著影响，其原因是多目标无论以什么形式运动时，当分心物数量超过知觉负荷，被试都会以整体的形式对多哥目标进行注意追踪，因此，此时随机运动和编队运动三个因素之间的交互作没有显著差异。而三因素交互作用不显著则说明研究的分心物数量、颜色和编队形式对目标的影响是相互独立的，以往的相关研究也也证实了这一点［1～3］。
3.2运动员与大学生在多目标追踪任务中表现差异的讨论本实验的运动员被试主要是球类和拳击运动员，从上述的实验结果可以发现，运动员在视觉多目标注意追踪任务中的表现与普通大学生存在明显的差异，而在反应错误率方面不存在显著差异。这说明运动员在多目标视觉注意追踪任务中存在明显的反应速度的优势，而且要比普通大学生的反应速度快90～200 ms，可见运动员在视觉信息处理方面存在高度的自动化加工过程，这对运动员在复杂的运动情境中迅速地选择有效的信息，并对这些信息进行高效率地加工做出反应是有很大帮助的，因为90～200 ms反应速度的差异足以使运动员在处理信息、进行经验组织和做出决策方面超前于普通大学生，而在不同水平运动员之间也可能存在类似的反应速度的差异，这说明个体在多目标注意追踪任务上表现出来的反应速度的差异可以作为运动员选拔和训练的一个心理指标之一，尤其是对球类项目、拳击运动、武术、散打、击剑等需要处理大量视觉动态信息并做出快速决策的运动项目，多目标注意追踪反应速度的指标对运动员选拔和训练的敏感性会更高。
3.3运动员在多目标追踪任务中表现的性别差异的启示
表3和表4表明，运动员在多目标追踪任务存在显著的性别差异，男运动员在相同任务中的注意追踪表现显著好于女运动员，本实验的运动员被试均是球类和拳击等要求反应速度型的运动员，这种性别差异可能是运动员的本身的生理特点和神经类型导致的。因此，从视觉注意追踪任务的角度，在运动员选拔和运动训练方面，相同的运动项目，针对不同性别的运动员应该采用不同选拔标准和训练强度，此外，还要考虑到运动员的年龄发展因素（本实验运动员均为现役的20～25岁的成年运动员），这样才能根据运动员自身的性别特点，充分、科学、有效地发挥他们的优势，使运动员选拔和运动训练更为科学和有效。
综上所述，本研究对运动员的训练有一定的指导意义，同时对认识运动员的视觉注意能力方面的研究也有一定的理论意义，主要表现在通过本研究以及我们和国内外运动心理研究者所做的相关的研究，可以对运动员的心理特点，尤其是基本的认知技能以及他们与常人的区别的规律有深入的认识，对认识建构运动员的认知技能理论有一定的理论价值。
4结论
1) 运动员比普通大学生在多目标视觉注意追踪任务中存在明显的反应速度优势，而且要比普通大学生的反应速度快90～200 ms。2) 运动员在多目标追踪任务中存在显著的性别差异，男运动员在相同任务中的注意追踪表现显著好于女运动员。3) 运动员在注意追踪任务上的反应时优势和性别差异对运动员选拔和运动训练有重要的启示，并可以作为运动员选拔和运动训练的参考心理指标之一。
参考文献：
［1］ Nougier, The Development Of Expertise In The Orienting Of Attention. International Journal Of Sport Psychology,1999，30:246-260.
［2］ Xue.Min.Zhang, H.Shu & Y.Gao, Multiple Objects Tracking In Visual Search，Applied Psychology,2002,8(4)：3-7.
［3］ Xuemin Zhang, Yangang Liao, Chulin Ge, Performance of Athletes and Undergraduates in Visual Selective Attention Task，Journal of Sport Science,2005,25(3):22-25.
［4］ 張学民,廖彦罡,葛春林,普通大学生与运动员视觉选择注意的对照研究［J］.体育科学，2005，25(3):22-25.
［5］ 廖彦罡, 张学民,葛春林,运动员选择注意优先效应的初步研究［J］.西安体育学院学报，2004，21(6):105-108.
［6］ Lavie, N, The Role Of Perceptual Load In Visual Awareness. Brain Research,2006,1080(1):91-100.