陳彩琦, 陳明貴
(華南師范大學(xué)心理應(yīng)用研究中心,廣東廣州 510631)
多重位置上的返回抑制:對注意動(dòng)量說的質(zhì)疑
陳彩琦, 陳明貴
(華南師范大學(xué)心理應(yīng)用研究中心,廣東廣州 510631)
采用多重線索范式在返回抑制容量研究中鑒別注意動(dòng)量說與抑制說. 實(shí)驗(yàn)一探討了中央線索對返回抑制容量的作用,發(fā)現(xiàn)中央線索與線索數(shù)量的隨機(jī)化均能獨(dú)立增大返回抑制量. 實(shí)驗(yàn)二和三分別探討了線索時(shí)間對序列和同時(shí)線索條件下的返回抑制容量的影響,發(fā)現(xiàn)隨線索時(shí)間的增加,相隔序列線索條件下的返回抑制容量逐漸增加,而對相鄰序列線索條件的影響較弱. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果不支持注意動(dòng)量說,傾向于支持抑制說.
返回抑制容量; 線索時(shí)間; 注意動(dòng)量說; 抑制說
自POSNER等發(fā)現(xiàn)返回抑制(Inhibition of Return; IOR)以來,其產(chǎn)生機(jī)制備受關(guān)注. 抑制說認(rèn)為,當(dāng)注意脫離某位置后,該位置便附上抑制標(biāo)簽,這種標(biāo)簽會減慢后續(xù)加工過程. 而PRATT[1]認(rèn)為,注意過程具有類似于動(dòng)量的性質(zhì),它傾向于按照先前的軌跡繼續(xù)轉(zhuǎn)移. 故IOR量(即線索位置與非線索位置的反應(yīng)時(shí)之差)與注意軌跡改變的角度成負(fù)相關(guān). 近年來,抑制說與注意動(dòng)量說一直是IOR研究的爭論焦點(diǎn)之一.
導(dǎo)致二者爭議不休的一個(gè)重要原因,是以往很多研究忽視了對IOR容量這一重要特性的檢驗(yàn)與理論解釋[2-5]. IOR容量,即最多能在多少個(gè)線索位置上檢測到IOR效應(yīng). 容量研究涉及多個(gè)線索位置,注意需要在它們之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移. 這可以給注意動(dòng)量說帶來更大挑戰(zhàn). 按照注意動(dòng)量說,IOR的產(chǎn)生依賴于最后一次外周線索,因?yàn)樗妥⒁朁c(diǎn)共同決定了注意動(dòng)量的方向[1]. 因此,IOR只存在于最后一次線索所在位置之上. 而線索位置存在相鄰和相隔2種關(guān)系. 當(dāng)線索相鄰時(shí),它們能夠結(jié)合成為單一的線索區(qū)域,從而均存在IOR. 此時(shí),抑制說和注意動(dòng)量說均能合理地給予解釋. 而當(dāng)線索相隔時(shí),它們彼此完全孤立,無法組成統(tǒng)一的區(qū)域. 由此,注意動(dòng)量說預(yù)測,IOR將只存在于最后一次線索位置之上;而抑制說則預(yù)測,IOR將存在于多個(gè)線索位置之上.
盡管一些研究者通過容量研究對二者的爭議進(jìn)行了一些探討,但這些研究都不能排除靶子可預(yù)測性的干擾,也不能保證線索位置完全相隔[6-9]. 因此,至今尚缺乏在容量研究中檢驗(yàn)注意動(dòng)量說的證據(jù). 這就是本研究的主要出發(fā)點(diǎn). 本研究設(shè)置了線索完全相隔的實(shí)驗(yàn)條件,使用12個(gè)外周線索位置的5個(gè)非相鄰位置. 這樣設(shè)計(jì)的前提是IOR至少能存在于3個(gè)完全相隔位置上. 現(xiàn)有研究未能探測到這樣的結(jié)果,究其主要原因,一是受制于靶子可預(yù)測性,二是線索時(shí)間偏短(80 ms)[6,10]. 為此,我們設(shè)計(jì)了3個(gè)實(shí)驗(yàn),首先考慮探索中央線索對IOR容量的影響,以獲得對靶子可預(yù)測性的全面了解;其次,考慮線索時(shí)間. CASTEL等[11]發(fā)現(xiàn),IOR含有空間工作記憶成分. 那么,線索時(shí)間直接影響抑制標(biāo)簽信息的維持和更新,進(jìn)而影響IOR容量和強(qiáng)度. 因而,我們設(shè)置了不同的線索時(shí)間,以增大IOR容量,從而得以鑒別抑制說和注意動(dòng)量說. 在序列線索條件下,線索時(shí)間對IOR容量的影響來自于工作記憶. 而在同時(shí)線索條件下,它對IOR容量的影響則可能來自于注意狀態(tài). 如果被試進(jìn)行序列加工(集中性注意),即將注意依次指向線索化位置,并逐漸轉(zhuǎn)移,那么IOR容量應(yīng)隨著線索化時(shí)間增加而增加. 如果被試進(jìn)行平行加工,即將注意同時(shí)投射到所有線索化位置,實(shí)行注意資源的分配,則IOR容量無明顯增加. 另外,線索時(shí)間對相鄰和相隔條件下的IOR容量的影響是否存在差異,這也是我們關(guān)注的問題.
基于以上考慮,我們使用序列或同時(shí)線索12個(gè)靶子可能位置中的5個(gè),并采用不同線索時(shí)間,分別考察相鄰和相隔條件下的IOR容量,據(jù)此對抑制說和注意動(dòng)量說進(jìn)行鑒別,并推斷同時(shí)線索條件下的注意類型.
1.1方法
1.1.1 被試 華南師范大學(xué)本科生28名,均為右利手,平均年齡為20.43歲,男性9名,女性19名. 被試的視力或矯正視力正常,實(shí)驗(yàn)后獲得少許報(bào)酬.
1.1.2 材料與設(shè)備 IBM兼容機(jī),17寸顯示器. 實(shí)驗(yàn)材料的呈現(xiàn)、數(shù)據(jù)的收集均由E-Prime程序?qū)崿F(xiàn). 實(shí)驗(yàn)刺激背景均為黑色. 基本刺激為一亮灰色注視點(diǎn)“+”,視角為0.5°×0.5°. 在注視點(diǎn)周圍,成輻射狀地均勻分布著12個(gè)暗灰色方框,每個(gè)方框的視角為1.5°×1.5°. 注視點(diǎn)中心到任一方框中心的視角為6°,所有外周方框均位于同一隱藏的圓周上. 以方框輪廓迅速變亮為線索,以呈現(xiàn)在方框中的星號“★”為靶子,靶子大小為0.8 cm.
1.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 3因素3×2×2混合設(shè)計(jì). 線索數(shù)量含3個(gè)水平,是為了排除靶子可預(yù)測性的干擾,分別為1~3個(gè)位置被序列線索化. 靶子位置含有2個(gè)水平,出現(xiàn)在線索位置或非線索位置. 以上2因素均屬被試內(nèi)變量. 另一因素為中央線索,也包含2個(gè)水平(呈現(xiàn)或不呈現(xiàn)中央線索),是被試間變量.
1.1.4 程序 實(shí)驗(yàn)時(shí),被試在光線較暗、柔和的實(shí)驗(yàn)室中坐在離實(shí)驗(yàn)裝置約57 cm左右處. 正式實(shí)驗(yàn)前先進(jìn)行適當(dāng)練習(xí)以熟悉實(shí)驗(yàn)程序. 正式實(shí)驗(yàn)時(shí),刺激順序如下:首先,伴隨著短促的提示高音的出現(xiàn),屏幕上呈現(xiàn)按照圓形排列的12個(gè)方框和注視點(diǎn),持續(xù)500 ms;接著,某一外周方框線索化100 ms,間隔200 ms后,中央方框線索化100 ms或不呈現(xiàn)中央線索,接著靶子隨機(jī)地出現(xiàn)在12個(gè)外周位置中某一方框. 被試看到目標(biāo)后迅速按空格鍵反應(yīng). 所有試驗(yàn)中,最后一次外周線索與靶子間的SOA均為600 ms. 每一試驗(yàn)結(jié)束后間隔800 ms開始下一次試驗(yàn). 若被試的反應(yīng)早于100 ms或晚于1 000 ms,程序自動(dòng)將其計(jì)為錯(cuò)誤,并給予低音警告. 當(dāng)線索化的位置為多個(gè)時(shí),以此類推. 在實(shí)驗(yàn)過程中,注視點(diǎn)始終呈現(xiàn)在屏幕中央,要求被試始終盯住注視點(diǎn),并告知外周線索和靶子位置無關(guān).
正式實(shí)驗(yàn)中,靶子在每個(gè)線索化位置上出現(xiàn)24次,而在非線索位置上的出現(xiàn)次數(shù)與線索位置總數(shù)相同. 為了減少被試期望對實(shí)驗(yàn)的影響,我們設(shè)置了50次捕捉試驗(yàn),并隨機(jī)分布在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中. 實(shí)驗(yàn)中,非線索位置條件下的靶子至少與所有線索位置間隔1個(gè)方框. 整個(gè)正式實(shí)驗(yàn)分為5組,每組70次測試,被試每做完一組后休息30 s. 在正式實(shí)驗(yàn)之前有30次練習(xí),整個(gè)實(shí)驗(yàn)大約持續(xù)20 min.
1.2結(jié)果
實(shí)驗(yàn)一各條件下的覺察反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)見表1.
表1實(shí)驗(yàn)一各條件下的反應(yīng)時(shí)(平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差)
Tab.1 Reaction time on different conditions in experiment 1 (M±SD)
數(shù)量靶子中央線索無中央線索M±SDIORM±SDIOR1非線索453±44454±49第1次459±456.57*465±4211.30**2非線索411±51403±53第1次422±5111.15*422±4818.79**第2次419±468.24*425±4321.58**3非線索397±50395±58第1次399±542.07400±585.57第2次408±5010.86***407±5912.00**第3次407±4710.68***415±4720.36***
注:*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001(下同).
方差分析表明,線索數(shù)量主效應(yīng)顯著,F(xiàn)(2,52)=112.98,P<0.001,隨著線索數(shù)量的增加,反應(yīng)時(shí)顯著減少. 靶子位置主效應(yīng)顯著,F(xiàn)(1,26)=44.93,P<0.001,線索位置的反應(yīng)時(shí)顯著長于非線索位置,即存在IOR. 靶子位置與中央線索之間的交互作用邊緣顯著,F(xiàn)(1,26)=3.86,P=0.062. 無中央線索條件下的IOR效應(yīng)量(14.93 ms)大于中央線索條件(8.26 ms).t檢驗(yàn)表明,無論有無中央線索,IOR均只存在于后2個(gè)線索位置. 為了檢驗(yàn)注意動(dòng)量說,選擇了無中央線索時(shí)、線索數(shù)量為3的條件進(jìn)行分析,各次線索間IOR的差異量無顯著差異,F(xiàn)(1,13)=0.05,P<0.001. 雖然IOR只存在于2個(gè)位置,但是它呈線性下降趨勢,故推測,第一次線索位置也存在IOR,只是可能統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)不夠敏感. 那么,在增加線索時(shí)間后,應(yīng)該在更多位置觀測到IOR.
上述結(jié)果表明,無論中央線索呈現(xiàn)與否,IOR均能存在于2個(gè)完全相隔位置之上. 這表明線索數(shù)量和中央線索均是被試預(yù)測靶子出現(xiàn)時(shí)間的有效手段. 研究IOR容量的范式應(yīng)盡可能線索數(shù)量隨機(jī),且不呈現(xiàn)中央線索.
2.1方法
2.1.1 被試 華南師范大學(xué)本科生27名,均為右利手,平均年齡為19.44歲,男性9名,女性18名.
2.1.2 材料與設(shè)備 同實(shí)驗(yàn)一.
2.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 4因素5×2×2×2混合設(shè)計(jì). 為了確保被試注意每個(gè)線索化位置,設(shè)置了5種線索數(shù)量,分別為1~5個(gè)位置被連續(xù)線索化. 線索位置關(guān)系包含2個(gè)水平:線索位置相鄰(線索化時(shí)外周位置連在一起);線索位置間隔(線索化時(shí)中間相隔若干個(gè)外周位置). 它們和靶子位置均為被試內(nèi)因素. 線索時(shí)間包含2個(gè)水平,分別為30、180 ms. 若將線索時(shí)間也設(shè)置為被試內(nèi)因素,則整個(gè)實(shí)驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間較長,搜集的數(shù)據(jù)可能失真. 因此,將線索時(shí)間安排為被試間因素.
2.1.4 程序 線索間的SOA均為360 ms,最后一次線索與靶子間的SOA為560 ms. 靶子在每個(gè)線索位置上出現(xiàn)20次,而在非線索位置上的出現(xiàn)次數(shù)是線索位置總數(shù)的一半. 整個(gè)正式實(shí)驗(yàn)分為6組,每組85次測試. 其余實(shí)驗(yàn)過程均與實(shí)驗(yàn)一中的無中央線索條件相同.
2.2結(jié)果
方差分析表明,線索位置關(guān)系主效應(yīng)顯著,F(xiàn)(1,25)=44.69,P<0.001,相鄰時(shí)的反應(yīng)時(shí)長于相隔條件. 線索數(shù)量的主效應(yīng)顯著,F(xiàn)(4,100)=138.64,P<0.001,線索數(shù)量越多,IOR效應(yīng)越大. 靶子位置主效應(yīng)顯著,F(xiàn)(1,25)=8.29,P<0.01,即存在IOR. 線索數(shù)量與線索位置關(guān)系存在交互作用,F(xiàn)(4,100)=15.70,P<0.001. 靶子位置與線索位置關(guān)系間存在交互作用,F(xiàn)(1,25)=40.38,P<0.001,線索位置相鄰時(shí)的IOR量顯著大于相隔條件. 線索數(shù)量與靶子位置間存在交互作用,F(xiàn)(4,100)=6.88,P<0.001. 線索位置關(guān)系、線索數(shù)量與靶子位置間存在3次交互作用,F(xiàn)(4,100)=12.99,P<0.01,這表明相鄰與相隔條件下的IOR分布存在差異. 其他效應(yīng)均不顯著.t檢驗(yàn)表明,所有相鄰位置均存在IOR. 線索相隔時(shí),線索時(shí)間為30 ms時(shí),最后2個(gè)位置存在IOR;180 ms時(shí),IOR同時(shí)存在于4個(gè)線索位置之上. 為了檢驗(yàn)注意動(dòng)量說,我們對相隔條件進(jìn)行分析,各次線索間IOR的差異量無顯著差異,F(xiàn)(3,78)=0.79,P<0.001. 再次驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)一的結(jié)果.
3.1方法
3.1.1 被試 華南師范大學(xué)本科生26名,均為右利手,平均年齡為20.00歲,男性18名,女性8名.
3.1.2 材料與設(shè)備 與實(shí)驗(yàn)一完全相同.
3.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 4因素5×2×2×2混合設(shè)計(jì). 線索時(shí)間包含2個(gè)水平,分別為30、480 ms共2種線索時(shí)間. 其他設(shè)計(jì)均與實(shí)驗(yàn)二完全相同.
3.1.4 程序 除將實(shí)驗(yàn)一中的連續(xù)線索改為同時(shí)線索,線索時(shí)間修改為上述2種,外周線索與中央線索間的ISI均為80 ms,中央線索與靶子間的SOA為460 ms. 其他設(shè)置均與實(shí)驗(yàn)一中央線索條件相同. 因此,本實(shí)驗(yàn)中的SOA分別為570、1 020 ms.
3.2結(jié)果
實(shí)驗(yàn)三各條件下的反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)見表2.
表2實(shí)驗(yàn)三的不同條件下的反應(yīng)時(shí)(平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差)
Tab.2 Reaction time on different conditions in experiment 3 (M±SD)
線索時(shí)間/ms線索次數(shù)相隔條件線索數(shù)量線索非線索線索非線索301389±54381±51389±54381±512377±44375±52375±56371±443384±42360±41***378±47376±514381±46366±44*379±45374±485376±43374±52378±46380±514801394±55382±47394±55382±472375±42362±54373±53356±31*3378±40353±46**366±41358±45*4374±40355±34*369±42352±40***5370±38357±43*369±39365±37
方差分析表明,線索數(shù)量的主效應(yīng)顯著,F(xiàn)(4,96)=16.55,P<0.001,線索單一位置時(shí)的反應(yīng)時(shí)明顯小于其他條件. 靶子位置主效應(yīng)顯著,F(xiàn)(1,24)=32.31,P<0.001,即存在IOR. 線索位置數(shù)量與線索時(shí)間存在交互作用,F(xiàn)(4,96)=3.01,P<0.05. 線索時(shí)間與靶子位置間存在交互作用,F(xiàn)(1,24)=4.41,P<0.05. 進(jìn)一步分析表明,線索時(shí)間為480 ms時(shí)的IOR量顯著大于30 ms條件(14.23 ms vs. 6.55 ms). 靶子位置與線索位置關(guān)系間存在交互作用,F(xiàn)(1,24)=5.15,P<0.05,分析表明,線索位置相鄰時(shí)的IOR效應(yīng)量顯著大于相隔條件(13.00 ms vs. 7.19 ms). 重要的是,線索位置關(guān)系、線索數(shù)量與靶子位置間存在3次交互作用,這表明相鄰與相隔條件下的IOR分布存在差異. 簡單效應(yīng)檢驗(yàn)表明,無論是相隔還是相鄰條件,IOR容量均隨線索化時(shí)間增加而增大.
ABRAMS等發(fā)現(xiàn),連續(xù)線索時(shí)的IOR僅存在于最后一次線索位置之上[10]. 但DANZIGER等指出,他們的研究受到了靶子可預(yù)測性的干擾:靶子均緊跟中央線索之后,且其呈現(xiàn)前的線索數(shù)量固定[12]. 周建中等變化線索數(shù)量后,發(fā)現(xiàn) IOR依然只存在于單一位置上[6]. 而本研究表明,無論中央線索呈現(xiàn)與否,IOR均能存在于2個(gè)完全相隔位置之上. 這表明線索數(shù)量和中央線索均是被試預(yù)測靶子出現(xiàn)時(shí)間的有效手段. 無中央線索條件下的IOR顯著大于中央線索條件,表明中央線索能夠指導(dǎo)注意資源的分配:呈現(xiàn)中央線索時(shí),被試能夠據(jù)此推斷靶子的出現(xiàn)時(shí)間,故而將更多的注意資源集中于注視點(diǎn),從而減少了用于檢測外周線索的注意資源;無中央線索時(shí),被試無法推斷靶子的出現(xiàn)時(shí)間,故而分配較多的注意資源用于檢測外周位置的變化,從而出現(xiàn)更強(qiáng)的IOR. SNYDER和KINGSTONE通過呈現(xiàn)中央數(shù)字進(jìn)一步減少了外周位置的注意資源,也同樣發(fā)現(xiàn)IOR強(qiáng)度較無中央數(shù)字條件更低[3]. 因此,研究IOR容量的范式應(yīng)與DANZIGER等[12]類似:線索數(shù)量隨機(jī),且不呈現(xiàn)中央線索.
重要的是,各次線索間IOR的差異量并無顯著差異. 實(shí)驗(yàn)二180 ms條件,IOR存在于4個(gè)完全相隔的位置上. 同樣地,各次線索間IOR的差異量依然無顯著差異,這再一次驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)一的發(fā)現(xiàn). 雖然之前的研究也發(fā)現(xiàn)IOR呈線性下降趨勢,但需要強(qiáng)調(diào)的是,我們所觀察到的均勢下降是來自于完全相隔線索條件的[6-9]. 這對于鑒別IOR的機(jī)制提供了重要依據(jù),因?yàn)樗梢酝耆懦饔^分割解釋. 正如前言所述,本研究顯然不支持注意動(dòng)量說. PRATT認(rèn)為,最后線索位置同時(shí)存在基于注意動(dòng)量和基于反應(yīng)抑制的IOR成分,而其他位置只存在后者. 如果假定IOR隨著線索數(shù)量的增加而遞減,那么基于反應(yīng)抑制的IOR成分則符合上述模式,而基于注意動(dòng)量的IOR成分則不會減少. 因此,最后2個(gè)線索位置的IOR差異量應(yīng)顯著大于其他位置. 這并沒有得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的支持,因而,我們傾向于支持抑制的觀點(diǎn). 正如SNYDER等所言,注意動(dòng)量說可能被過分普遍化了,它并不適用于IOR容量研究. 該研究中,注意需要轉(zhuǎn)移到不同的外周位置,且無法預(yù)測靶子的出現(xiàn)時(shí)間,故在此期間并不存在注意動(dòng)量. 那么,當(dāng)靶子可以預(yù)測時(shí),應(yīng)當(dāng)觀察到支持注意動(dòng)量的證據(jù). 的確,周建中等人的實(shí)驗(yàn)保留中央線索后,其結(jié)果符合注意動(dòng)量的預(yù)測模式(實(shí)驗(yàn)一,間隔條件,線索數(shù)量為3和4時(shí)).
本研究結(jié)果用KLEIN的觀點(diǎn)能得到很好的解釋. 他指出IOR效應(yīng)包含如下過程:(1)注意首先保持在中性狀態(tài),集中于注視點(diǎn);(2)一旦無提示信息的外周線索出現(xiàn),注意立即被其捕獲;(3)注意離開線索位置,并回歸中性狀態(tài),同時(shí)完成對該位置的抑制標(biāo)記過程;(4) IOR延遲線索位置上的靶子信息的加工. 抑制標(biāo)記信息被編碼并儲存記憶之中,而在短時(shí)IOR中,抑制信息可能被保持于工作記憶中. 編碼時(shí)間的增加將增強(qiáng)記憶的強(qiáng)度,從而導(dǎo)致我們觀察到的結(jié)果:相隔序列線索時(shí),IOR容量隨線索時(shí)間增加而增大. 因此,對實(shí)驗(yàn)三的結(jié)果的一個(gè)解釋是,同時(shí)線索條件下,被試逐一對線索位置進(jìn)行加工,執(zhí)行注意轉(zhuǎn)移.
對于多重位置線索下的IOR研究,容量是一個(gè)焦點(diǎn)問題. 容量限制已成為公認(rèn)的事實(shí),但其機(jī)制尚不清楚. 到底是后續(xù)線索引入的干擾,還是抑制強(qiáng)度隨著時(shí)間的推進(jìn)而減弱導(dǎo)致了容量限制?容量研究有效地模擬了視覺搜索中的注意轉(zhuǎn)移,有助于理清IOR削弱的原因,有助于揭示IOR在視覺搜索中的作用.
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Keywords: the capacity of IOR; exposure duration of peripheral cue; attentional momentum view; inhibitory view
【責(zé)任編輯 成 文】
INHIBITIONOFRETURNATMULTIPLELOCATIONS:QUESTIONINGTHEATTENTIONALMOMENTUMVIEW
CHEN Caiqi, CHEN Minggui
(School of Educational Science, South China Normal University, Guangzhou 510631, China)
Using the multiple-cuing paradigm,the present study tested the attentional momentum view at multiple locations,and explored the impact of exposure duration of peripheral cue on the capacity of inhibition of return (IOR). Experiment 1 aimed to investigate the influence of central cue on the capacity of IOR. The results indicated that both central cue and stochastic assignment of the number of peripheral cue can facilitate the strength and capacity of IOR. Thus,the fundamental paradigm of studying the capacity of IOR must be similar to what done by Danziger et al (1998). Determining the impact of exposure duration of cue on the capacity of IOR in successive and simultaneous cueing conditions are the goals for experiment 2 and 3,respectively. The analysis showed that the capacity of IOR increased gradually with the increment of exposure duration in nonadjacent condition,but was not for the adjacent condition. Attentional momentum view can not explain our results. Therefore,the results tend to support the role of inhibition in IOR.
2009-07-07
廣東省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(5300611)
陳彩琦(1975—),男,浙江金華人,華南師范大學(xué)副教授, 主要研究方向:注意和工作記憶, Email: chencq@scnu.edu.cn.
1000-5463(2010)03-0110-05
B842
A