面向語言障礙篩查的漢語兒童言語交際水平評估系統(tǒng)研發(fā)

陸爍 丘國新 錢思宇 高樂妍

提 要 中山大學(xué)中文系神經(jīng)語言學(xué)教學(xué)實驗室面向語言障礙篩查開發(fā)的漢語兒童言語交際水平評估系統(tǒng)，以一套固定程序作為引導(dǎo)，能在短時間內(nèi)快速采集兒童的言語數(shù)據(jù)?；谶@個評估范式，實驗室采集了大量2～14歲兒童言語交際過程中的言語數(shù)據(jù)，從語音、能產(chǎn)性、流暢度、語法、語義、邏輯六大語言維度出發(fā)，細分為16項指標對語料進行人工標注和機器識別，建立起一個應(yīng)用于語言能力評估和語言障礙篩查的漢語兒童言語數(shù)據(jù)庫，可以精準評估漢語兒童的言語交際水平。目前該語料庫儲存了966名漢語兒童的言語數(shù)據(jù)，并對638名兒童的語料進行了標注。該語料庫可以對兒童語言障礙的智能化篩查提供機器學(xué)習(xí)訓(xùn)練數(shù)據(jù)，也可以為研究漢語兒童語言習(xí)得和各類兒童語言障礙提供數(shù)據(jù)資源支持。

關(guān)鍵詞 兒童語言障礙;語言評估;言語交際;數(shù)據(jù)庫;語料庫

中圖分類號 H002 文獻標識碼 A 文章編號 2096-1014（2021）06-0045-14

DOI 10.19689/j.cnki.cn10-1361/h.20210604

Developing a Speech Communication Ability Evaluation System

for Screening Language Disorders in Chinese-Speaking Children

Lu Shuo， Qiu Guoxin， Qian Siyu and Gao Leyan

Abstract Language is an indispensable communication tool for human beings， and language ability is an essential skill that children must acquire in their development. Oriented to the language disorders in Chinese-speaking children， an evaluation system has been developed by the Neurolinguistics teaching laboratory at Sun Yat-sen University to measure Chinese childrens speech communication ability and screen language-related disabilities. Using a fixed procedure as a guide， the system can collect childrens speech communication data in a very short time. Based on this evaluation paradigm， a speech corpus of Chinese-speaking children for language disorder screening was established， and up to now data of 996 children aged between 2-14 have been collected. The data are evaluated from six linguistic aspects （including phonology， productivity， fluency， grammar， semantics， and logic） with 16 indicators recognized by both manual annotation and machine recognition. Currently， the data of 638 Chinese-speaking children have been processed and annotated. Such a corpus can offer an affluent training set for automatic screening of childrens language disorders， and provide resource for studies on language acquisition and language disorders.

Keywords Childrens language disorder; language evaluation; speech communication; data base; corpus

一、引 言

語言是人類必不可少的溝通交流工具，也是兒童發(fā)育過程中需要習(xí)得的核心能力。兒童在母語習(xí)得過程中常常會發(fā)生語言理解、加工、整合、產(chǎn)出的水平低于同齡兒童的現(xiàn)象，如發(fā)音困難、發(fā)音不準確、詞匯匱乏、話語過于簡單、不愿意說話等等，即出現(xiàn)兒童語言障礙的現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計，6%～8%的學(xué)前兒童無法達到預(yù)期的語言發(fā)展目標（Tomblin et al. 1997;Collisson et al. 2016;Norbury et al. 2016）。本研究采用廣義上的兒童語言障礙概念，既包括由于聽力或其他感官損傷、神經(jīng)功能發(fā)育異常等疾病引起的語言障礙，也包括原發(fā)性而非其他疾病衍生的發(fā)展性語言障礙（Developmental Language Disorder，DLD）。

兒童語言障礙往往難以與語言發(fā)育遲緩?fù)耆珔^(qū)分開來，許多身體正常發(fā)育的兒童都會出現(xiàn)語言發(fā)育遲緩的現(xiàn)象，尤其常見于兒童發(fā)育早期。有的兒童隨著年齡的增長會逐漸達到同齡正常語言水平，有的則可能發(fā)展為語言障礙。倘若兒童的語言發(fā)育問題得不到有效的識別和干預(yù)，則不僅會阻礙兒童語言理解和語言表達能力的發(fā)展，還將對兒童的身心健康、學(xué)業(yè)以及未來的職業(yè)發(fā)展產(chǎn)生不良影響（Whitehurst et al. 1991;Bishop 2000;Rescorla 2009）。因此，在漢語兒童群體中廣泛開展語言能力評估，盡早準確地篩查出兒童語言障礙，應(yīng)是兒童語言工作的重中之重。

語言的基本功能就在于交際，因此在兒童語言障礙篩查過程中，要側(cè)重對兒童言語交際能力的評估，即將兒童在言語交際過程中的行為作為評估其語言水平的核心內(nèi)容。但由于兒童的配合度低、專注力差，在短時間內(nèi)充分觀測到兒童的言語交際水平極為困難，因此目前國內(nèi)外都缺乏通行而有效的兒童言語交際能力評估方案，國內(nèi)大多數(shù)兒童語言障礙診斷都基于監(jiān)護人報告或長時間的測評，且以引進西方量表為主，對漢語的特性考慮不足，往往只是對某方面語言能力的評估（如詞匯理解），尤其欠缺對言語交際能力的評估。要直接評估兒童言語交際水平，對兒童的言語進行分析評估是最為直接和可觀的。近些年來語料庫成為語言學(xué)研究領(lǐng)域常用的數(shù)據(jù)庫形式之一，國內(nèi)外基于兒童語料庫建設(shè)對語言障礙診斷與語言發(fā)展測評進行了一定的探索，取得了顯著的成績。數(shù)據(jù)庫，尤其是語料庫的建設(shè)，在語言障礙篩查領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用空間。

本研究設(shè)計了一套面向語言障礙篩查的漢語兒童言語交際水平評估范式，能在短時間內(nèi)快速評估兒童的言語交際水平?；谶@個評估范式，我們采集了大量2～14歲兒童言語交際過程中的言語數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行了六大語言維度、16項細分指標的語料分析標注，建立起一個可應(yīng)用于語言能力評估和語言障礙篩查的漢語兒童言語數(shù)據(jù)庫。

（一）兒童語言能力評估概況

目前國內(nèi)外兒童語言能力測評工具類型包括調(diào)查問卷、訪談?wù)疹櫿摺h(huán)境觀察、標準化評量工具、語言樣本分析等（锜寶香2006）。大多數(shù)語言測評都選擇使用標準化的評估工具，以便實現(xiàn)良好的信度和效度水平。按照評估對象劃分，可以分為直接評估和間接評估兩種：前者直接對兒童的語言表現(xiàn)進行測評;后者則通過監(jiān)護人填寫問卷等方式間接測評，往往用于低齡幼兒。按照評估內(nèi)容劃分，標準化評估方法又可分為綜合發(fā)育評估和語言專項評估。

中國對兒童語言問題的認識起步較晚，較為成熟的漢語兒童語言能力測評量表相對欠缺。在專門針對兒童語言能力進行評估的工具中，既有基于西方國家的語言量表進行漢化的評估工具，也有少數(shù)針對漢語獨立開發(fā)的語言評估量表。常見評估量表情況如表1所示。

從中不難發(fā)現(xiàn)，當前漢語兒童語言能力評估方法具有以下問題：

一是廣泛引進西方的標準化評估量表，缺乏自主研發(fā)的、可行性和科學(xué)性較高的評估工具。毋庸置疑，對漢語兒童直接使用從外語翻譯為漢語的量表是不夠科學(xué)的。因此，在借鑒西方量表時要考慮語言文化背景，并建立不同地區(qū)、年齡和年級兒童語言能力的常模。同時，當前亟待開發(fā)出具有漢語特色、推廣性強的語言功能評估工具。在這一方面，臺灣地區(qū)做出了較好的示范，從早期翻譯國外量表走向開發(fā)本土化評估工具，如“國小兒童語言能力評量工具”（林寶貴，锜寶香2000）、“話語學(xué)齡兒童溝通及語言能力測驗”（黃瑞珍，等2014）等。考慮到大陸地區(qū)各省不同的語言環(huán)境，語言評估工具的開發(fā)和推行則更具挑戰(zhàn)性。

二是偏重低齡兒童，對于學(xué)齡期兒童關(guān)注不足。這是國內(nèi)外兒童語言發(fā)育進程評估方法的共同問題。對低齡兒童的語言關(guān)注較多，并在此基礎(chǔ)上進行早期的指導(dǎo)與干預(yù);但這也導(dǎo)致了大齡兒童的語言評估存在缺口，社會對兒童語言的持續(xù)發(fā)育情況不夠重視，以至于許多學(xué)齡兒童的語言障礙得不到識別。

三是全面性弱、精細化程度低，尤其欠缺對言語交際能力的評估。已有的兒童語言發(fā)育評估大多關(guān)注兒童某方面的語言能力，其中詞匯評估占據(jù)了很大的比重，而其他語言能力的評估則十分缺乏（黃文橋2020）。許多量表屬于綜合性發(fā)育評估量表，語言只是綜合評估的一部分，因此不夠全面。另外，語言是交際的工具，習(xí)得語言的目的就在于在交際中運用語言，因此對言語交際能力的評估應(yīng)是兒童語言發(fā)展評估的重要內(nèi)容。

四是測評時間普遍較長，需要專業(yè)人員輔助實施。由于兒童注意力容易分散，耗時較長的測評方案實際上難以精確地測量兒童的語言能力，因為兒童常常因?qū)y試內(nèi)容缺乏興趣或于測試后期出現(xiàn)倦怠心理而放棄繼續(xù)測評。中國是人口大國，現(xiàn)有的醫(yī)療資源也難以保障對兒童進行長時間的一對一測評。因此，開發(fā)一套快速且高效、易于執(zhí)行的兒童語言測評工具至關(guān)重要。

（二）基于語料庫建設(shè)的兒童語言發(fā)展評估

近年來，隨著計算機科學(xué)與人工智能技術(shù)的發(fā)展，語料庫和大數(shù)據(jù)分析成為語言學(xué)研究熱門路線，基于兒童語料庫建設(shè)的語言研究和語言能力評估、語言障礙診斷也不斷涌現(xiàn)。

目前國外兒童語料庫建設(shè)最成熟的成果是兒童語言數(shù)據(jù)交流系統(tǒng)CHILDES（Child Language Data Exchange System），它是目前世界范圍內(nèi)使用最廣、規(guī)模最大的兒童語料庫，包括三大部分——兒童語言數(shù)據(jù)庫、錄寫賦碼系統(tǒng)、自動分析系統(tǒng)。目前，DATA數(shù)據(jù)庫收錄了全世界包括漢語普通話和粵方言在內(nèi)的28種語言的兒童語料，支持產(chǎn)出了超過3000篇研究論文（詳見溫志軍，胡瑰玲2001）。截至2020年12月，在CHILDES系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，漢語普通話兒童語料庫包含19個涉及不同話語場景的子語料庫，以3～6歲兒童言語數(shù)據(jù)為主。另外，國內(nèi)也建成了一些出于特定研究目的的小型語料庫，如中國社會科學(xué)院語言研究所基于對23名兒童3年左右的縱向觀察建立的漢語普通話兒童語音庫（高軍2012）;張廷香（2010）建立的3～6歲漢語兒童語料庫;胡亞娟（2015）、楊金煥（2016）先后建立的3～4歲、4～5歲漢語兒童語料庫，分別探究幼兒語言的性別差異和會話能力發(fā)展情況。這類語料庫通常規(guī)模較小，標注內(nèi)容服務(wù)于特定研究目的。

在語料庫的應(yīng)用方面，華東師范大學(xué)兒童語言研究中心團隊基于341名3～6歲漢語兒童自由游戲語料，參考CHILDES中的KIDEVAL指令，初步構(gòu)建了漢語兒童詞匯和語法發(fā)展常模與指標體系，并依此探索可預(yù)測兒童語言障礙的指標，因而可應(yīng)用于語言障礙診斷與語言發(fā)展測評（張義賓2019;周兢，張義賓2020）。這是探究漢語兒童語言發(fā)展規(guī)律及篩查語言障礙的有益探索，但一方面仍需進一步拓展兒童常模的年齡范圍，另一方面所觀測的指標也不應(yīng)僅限于詞匯和語法。

總體而言，目前漢語兒童語料庫建設(shè)及研究仍存在以下不足：（1）語料標注不充分?？紤]到漢語語言學(xué)個性特征，照搬其他語言的標注經(jīng)驗不可取，而且現(xiàn)有的兒童語料標注側(cè)重詞匯、語法等有限維度，缺乏對兒童語料和語言能力研究的全局視角。（2）語料庫建設(shè)發(fā)展不平衡，單個語料庫所涉及的兒童人口學(xué)特征（如年齡、民族、居住地等）單一。（3）語料庫的應(yīng)用價值亟待開發(fā)。豐富完善的兒童語料庫在語言障礙和相關(guān)疾病篩查、人工智能等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用潛力。（4）亟待應(yīng)用大數(shù)據(jù)機器學(xué)習(xí)方法。無論是國際兒童語料庫，還是漢語兒童語料庫，都已經(jīng)由單純的語料共享向兒童語言發(fā)展測評、語言障礙診斷系統(tǒng)建設(shè)轉(zhuǎn)變，初步印證了基于大數(shù)據(jù)語料分析這一非標準化評估方法在漢語兒童語言測評中的可行性。面對現(xiàn)有兒童語言發(fā)展評估工具不足的困境，迫切需要通過人工智能的方法來自動、定量地衡量兒童語言發(fā)育的情況（Leit?to et al. 1997）。

二、面向語言障礙篩查的漢語兒童言語交際評估方案

（一）設(shè)計思路

我們設(shè)計的面向語言障礙篩查的漢語兒童言語交際水平評估范式首先全部采用圖片、視頻、音頻形式來向兒童呈現(xiàn)評估任務(wù)，趣味性較強，過程中采集兒童的言語錄音。其次，為了實現(xiàn)語言障礙的篩查、分類、定級，需要對不同說話人的語料進行橫向?qū)Ρ?，因而全套評估以一套固定程式為引導(dǎo)，以實現(xiàn)多個兒童言語樣本具備可供比較的特征。再者，考慮到兒童容易出現(xiàn)注意力分散的問題，我們在題量上進行了控制，可以在大約10分鐘內(nèi)快速、充分引導(dǎo)出兒童的最優(yōu)言語表現(xiàn)。

評估所用的固定引導(dǎo)程序涵蓋重復(fù)跟讀、重述、自主發(fā)言等多種言語模式，不同題型的題目內(nèi)部在語言學(xué)特征（如詞頻、句長、語法和語義復(fù)雜度等）存在難度差異，遵循由易到難的階梯分布，能采集到兒童真實且豐富的言語數(shù)據(jù)，進而評估兒童的綜合言語交際能力。

（二）固定引導(dǎo)程序

測試分為3種題型，分別為圖片內(nèi)容復(fù)述、視頻內(nèi)容復(fù)述和自主發(fā)言，一共7道題目。下文舉例介紹3類題目的內(nèi)容。

1.圖片內(nèi)容復(fù)述

這一類又分為聽錄音復(fù)述和看圖說話兩種。聽錄音復(fù)述題目的測試程序會自動播放關(guān)于圖片內(nèi)容的指導(dǎo)語錄音，兒童需要在此基礎(chǔ)上自己復(fù)述圖片的內(nèi)容。本組共3道題目，難度依次提升，測試形式如圖1所示。看圖說話部分無指導(dǎo)語，兒童直接看圖描述故事內(nèi)容，測試形式如圖2所示。

2.視頻內(nèi)容復(fù)述

兒童需要認真觀看兩個短視頻，第一個有指導(dǎo)語，第二個無指導(dǎo)語，觀看完成后復(fù)述看到的內(nèi)容。測試形式如圖3所示。

3.自由發(fā)言

從3道自主發(fā)言題目中任選一道回答。兒童無須按照回答“提示”一一回答，只要所講內(nèi)容與題目相關(guān)即可。以題目1“自我介紹”為例，向兒童提問：“請談?wù)勀阕约海热缒愫湍愕陌职謰寢屖悄睦锶?，你今年幾歲了，你有沒有兄弟姐妹，你平時有什么興趣愛好，喜歡吃什么東西，等等。”

（三）數(shù)據(jù)采集方法

為了實現(xiàn)漢語兒童言語交際水平的評估，要保質(zhì)保量地完成兒童言語數(shù)據(jù)的采集，即利用固定程序引導(dǎo)兒童發(fā)音并儲存語音數(shù)據(jù)。我們通過中山大學(xué)中文系神經(jīng)語言學(xué)教學(xué)實驗室開發(fā)的數(shù)據(jù)采集軟件進行一對一的兒童語言數(shù)據(jù)采集。在采集數(shù)據(jù)時，需保證環(huán)境安靜、無明顯噪音，最好在單獨的封閉房間內(nèi)進行。對于低齡幼兒，父母或老師可在一旁陪同以穩(wěn)定兒童情緒，但避免對兒童進行過度提示（如直接告訴兒童如何作答）。在評估過程中，兒童的語音數(shù)據(jù)將以題目為單位進行儲存，相關(guān)數(shù)據(jù)將直接傳送到后臺。另外考慮到兒童單次錄音可能失敗，如意外錄入他人的說話聲、環(huán)境噪音，或兒童拒絕發(fā)言等情況，每道題目允許重復(fù)錄音2次，以最終次為準。

三、面向語言障礙篩查的漢語兒童言語交際水平數(shù)據(jù)庫建設(shè)

在獲取兒童的原始語料后，首先對數(shù)據(jù)歸檔，分別以被試和題型為單位，分類儲存原始音頻數(shù)據(jù)，建立起漢語兒童言語交際數(shù)據(jù)庫;其次，通過全面和詳細的語料標注實現(xiàn)數(shù)據(jù)的對齊。由于兒童的語言尚在發(fā)展期，對語言障礙的篩查應(yīng)當涉及語言的多個維度和層次，如基礎(chǔ)層級上的發(fā)音準確性和高級層次上的表達邏輯性等，因此我們設(shè)定的言語標注項為語音、語義、語法、能產(chǎn)性、流暢性、邏輯性六大維度，可細分為16項指標。

（一）數(shù)據(jù)標注方法

1.標注的前期處理及標注軟件

數(shù)據(jù)處理由3名具有語言學(xué)專業(yè)背景的研究生進行，在語料標注環(huán)節(jié)進行3輪標注，以確保標注的可靠性。一般質(zhì)量良好的數(shù)據(jù)可直接進行語料標注。但在以下情況下需要對音頻進行剪輯和降噪

處理：

①若音頻中有測試人員的說話內(nèi)容，需全部剪切;

②若音頻含有背景噪音，與人聲相混，應(yīng)降噪至能聽清人聲的標準。

若經(jīng)過預(yù)處理后，音頻質(zhì)量仍然不合格，如環(huán)境噪音過大、降噪后過于失真等，則舍棄這部分不合格音頻。本研究所涵蓋的510名被試均完成了語言測評，且音頻質(zhì)量良好。

經(jīng)過預(yù)處理后的音頻數(shù)據(jù)，使用獨立開發(fā)的面向特殊人群的語料標注軟件系統(tǒng)（見圖4）進行語料轉(zhuǎn)寫，并輔以語料標注。該系統(tǒng)包含以下功能：音頻信息顯示、標注音頻的自動播放切換、調(diào)整音頻播放進度、機器自動輔助標注、人工標注自動合并、多輪標注計算沖突項目、自動生成沖突音頻數(shù)據(jù)庫。標注完成可保存該段音頻的詳細標注信息（.json格式），同時得到一個自動生成的標注數(shù)據(jù)表（.csv格式）。

2.標注項目

由于兒童語言障礙具有不同的類型，如聽理解障礙、構(gòu)音障礙、語用障礙等，對兒童言語數(shù)據(jù)的標注和評分也應(yīng)該覆蓋多個方面，才能實現(xiàn)對兒童語言障礙的有效分類和定級。在數(shù)據(jù)庫建設(shè)方面，相較于儲存原始兒童言語數(shù)據(jù)的生語料庫，經(jīng)過細致專業(yè)標注的熟語料庫無疑更具研究價值。因此，我們采用獨立開發(fā)的轉(zhuǎn)寫標注軟件對語料進行轉(zhuǎn)寫以及多維度的語言學(xué)人工標注分析，并通過機器自動識別提取一些言語指標（如停頓次數(shù)和時長等），包含語音、能產(chǎn)性、流暢度、語法、語義、邏輯六大語言維度，共細分為16個指標，從而實現(xiàn)了兒童言語交際水平的精細評估。詳細標注項目如表2所示。

在標注指標的設(shè)計方面，大多數(shù)兒童語言障礙的篩查量表僅對兒童的詞匯理解和表達能力進行量化評估。而對于言語交際水平的評估而言，發(fā)音清晰度和表達能產(chǎn)性作為言語交際的基礎(chǔ)應(yīng)被納入考量。兒童要能與他人進行良好的溝通，首先其言語應(yīng)當具有較高的可懂度和能產(chǎn)性，即兒童產(chǎn)出的話語內(nèi)容能被他人識別和理解，因此語音、能產(chǎn)性兩類指標是兒童的基礎(chǔ)層級能力。其次，言語的語法和流暢度也應(yīng)納入評估，詳細標注兒童在話語中語法錯誤的數(shù)量以及出現(xiàn)長時間停頓、重復(fù)、改述等減損流暢度的情況，這兩類指標屬于中等層級能力。我們還設(shè)計了語義、邏輯兩類高階能力指標，主要考查語篇中的表意完整性和話語組織能力。

為保證所有語料標注的可靠性和準確性，我們采用3輪標注的方式。首先讓兩位具有語言學(xué)專業(yè)知識背景的標注員對同一語料分別標注，直覺打分應(yīng)做到完全一致，除直覺打分外的各個指標均設(shè)置10%的容錯率。接著選取兩輪標注后存在沖突的語料進行第三次標注，由3位標注員對每段語料同時標注，在商議后3位標注員的意見仍不一致的情況下采取投票制，最終得出所有指標得分情況。根據(jù)標注后自動生成的數(shù)據(jù)結(jié)果（csv格式文件），進一步對數(shù)據(jù)結(jié)果進行歸一化（normalization）處理。對于語音、流暢性、語法和邏輯相關(guān)的負邏輯指標，分數(shù)歸一化的方法為：

x' = max{X} - x

max{X} - min{X}

x∈X?RN，X代表以往數(shù)據(jù)庫收集所有被試表達數(shù)據(jù)的單項指標分數(shù)，N為被試數(shù)量。對于能產(chǎn)性、語義相關(guān)的正邏輯指標，分數(shù)歸一化的方法為：

x' = x - min{X}

max{X} - min{X}

歸一化后的分數(shù)能較好地代表各項指標的能力水平，分數(shù)越高意味著能力越強。標注數(shù)據(jù)分類分層儲存在語料數(shù)據(jù)庫中，可用于后續(xù)進一步的數(shù)據(jù)挖掘，如大數(shù)據(jù)分析和機器學(xué)習(xí)等。

3.語音維度的標注

語音維度包括輔音聲母、韻母和聲調(diào)3項指標。對兒童語料進行聲母、韻母、聲調(diào)錯誤的數(shù)量標注，即在音節(jié)單位內(nèi)部對語音準確度進行考察。我們僅對音位層次的語音錯誤進行標注，即“讀錯一個字的聲母、韻母或聲調(diào)”（劉照雄1996）。對聽感上發(fā)音不夠飽滿的語音缺陷（如撮口呼的韻母圓唇度不夠、去聲下降不到位等），則不作語音錯誤標注，只在最后的直覺打分處適度扣分。語音維度標注示例如下：

（1）我不喜歡吃蘿卜，我喜歡吃糖果。（自我介紹，3：6男）

→，。

4.語義維度的標注

語義維度僅語義點覆蓋情況一個指標。在圖片描述和視頻復(fù)述兩類題型中，相應(yīng)設(shè)定了每道題的語義信息點，說出某個語義點，就在標注軟件內(nèi)打“√”。倘若兒童答非所問，則勾選“語義冗余”這一項。語義維度標注示例如下：

（2）正在 看各個國家的地址和各個國家的名字。（李老師正在教小朋友們看地球儀，8：6女）

→目標語義信息點包括：（李）老師 教 小朋友/學(xué)生 ?看地球儀;

5.能產(chǎn)性維度的標注

能產(chǎn)性維度包括實際音節(jié)數(shù)、發(fā)音時長、語速3項指標。我們所定義的“能產(chǎn)性”是指被試在單位時間產(chǎn)出有意義的話語的能力。所有標注項目都基于實際音節(jié)數(shù)這一指標，發(fā)音時長由計算機自動識別得出，累加非停頓區(qū)域的時長即為發(fā)音時長。語速則為實際音節(jié)數(shù)與總發(fā)音時長、停頓時長之和的比值，即每秒產(chǎn)出實際音節(jié)的數(shù)量，在人工標注實際音節(jié)數(shù)后，計算機結(jié)合發(fā)音時長、停頓時長的標注可自動生成語速。能產(chǎn)性維度標注示例如下：

（3）兔子跑得很快，烏龜卻慢吞吞的。兔子跑到樹旁邊睡了一個懶覺，結(jié)果烏龜先到終點了。（龜兔賽跑，4：1男）

→人工轉(zhuǎn)寫后計得;機器標注發(fā)音時長10.643秒，語速1.854個音節(jié)/秒。

6.流暢性維度的標注

流暢性維度包括冗贅獨立語、冗贅語氣詞、語音改述、內(nèi)容改述、重復(fù)、停頓次數(shù)和停頓時長共7項指標。由于口語表達的隨意性，說話人常常會在語言思維受阻時出現(xiàn)無意義停頓，或增加多余成分，如冗贅語、重復(fù)，或通過改述來修正不當之處，而這些都會減損語言表達的流暢性和完整性。對于停頓指標，我們參考Raupach（1980）、張文忠和吳旭東（2001）對停頓的定義，即0.3秒及以上時間閾值為停頓的下限，并通過計算機自動識別停頓次數(shù)與時長。流暢性維度標注示例如下：

（4）烏龜和兔子比，兔子跑得快。然后呢，烏龜跑得慢。呃，，，兔子就很累了。烏龜呢，就，呃，，，兔子睡醒了。然后飛來一個小鳥。，睡醒了以后，我看到烏龜就跑到終點線了。然后，就沒啦?。斖觅惻埽?：9女）

→人工標注（然后/然后呢），冗贅語氣詞2（呃），內(nèi)容改述1，重復(fù)4;機器標注停頓次數(shù)19，停頓時長19.235秒。對于“然后”的判定采取較寬容的態(tài)度，若“然后”可視為表時間或事理邏輯上的承接性連詞，就不計入冗贅獨立語。對于連續(xù)重復(fù)出現(xiàn)的“然后（呢）”，第二個通常直接判定為冗贅獨立語。

7.語法維度的標注

語法維度僅語法錯誤一個指標。在語法標注時，考慮到兒童語言習(xí)得進程的特殊性，我們采取較寬松的標注原則，主要考慮明顯影響交際的語法錯誤：①句內(nèi)語序錯誤，如主語、謂語、賓語的位置顛倒;②成分殘缺，如缺少必要的謂語動詞、時態(tài)助詞等句法成分導(dǎo)致不成句;③句式雜糅，結(jié)構(gòu)混亂;④虛詞使用不當。語法維度標注示例如下：

（5）然后它就得了第一名，（龜兔賽跑，6：1女）

→（語序錯誤），兒童實際要表達“然后烏龜它就得了第一名”。

（6）兔子跑快，烏龜跑慢（龜兔賽跑，3：4男）

→（成分殘缺），缺少結(jié)構(gòu)助詞“得”，應(yīng)為“跑得快”“跑得慢”。

（7）最后，小兔子離開跑道（龜兔賽跑，4：3女）

→（虛詞使用錯誤），結(jié)構(gòu)助詞“的”可改為動態(tài)助詞“了”。

8.邏輯維度的標注

邏輯維度僅邏輯錯誤一個指標。若兒童在篇章表達時前后邏輯矛盾、時間順序錯誤，或句間缺少必要的銜接詞以及銜接詞誤用（如關(guān)聯(lián)詞誤用）等，均屬于言語邏輯錯誤。邏輯維度標注示例如下：

（8）小豬、小豬佩奇，還有、還有、還有豬爸爸，他們在跳，他們在跳泥坑。媽媽說：（小豬佩奇，6：7男）

→（時間順序錯誤），“下雨”這一事件是跳泥坑之前發(fā)生的，應(yīng)作為敘事背景先講述。

（二）漢語兒童言語交際水平數(shù)據(jù)庫

通過兒童語料的采集和標注，我們建立起一個2～14歲漢語兒童言語交際水平數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫目前已經(jīng)儲存了966名漢語兒童在固定程序引導(dǎo)下的言語數(shù)據(jù)，這些兒童來自廣東、廣西、貴州等不同經(jīng)濟發(fā)展水平的地區(qū)，除漢族兒童外，還包括約200名壯族、侗族、瑤族、苗族等少數(shù)民族兒童，漢族兒童又包含約200名掌握母語方言（以粵方言、客家話、西南官話為主）的被試，約100名存在語言障礙及相關(guān)疾病（如聽障、視障、孤獨癥、神經(jīng)發(fā)育異常等）的兒童，數(shù)據(jù)較為豐富。對于這些數(shù)據(jù)，我們分別按照被試和題型進行分類歸檔，并進行了統(tǒng)一的文本轉(zhuǎn)寫。其中，對638名兒童的語料進行了標注，并輸出言語交際能力得分。數(shù)據(jù)庫目前概況見表3。

四、漢語兒童言語交際水平評估系統(tǒng)應(yīng)用前景

本數(shù)據(jù)庫具有廣闊的語言學(xué)、教育學(xué)、醫(yī)學(xué)研究價值，如可以根據(jù)兒童語料文本對兒童習(xí)得語言過程中的語法偏誤、篇章組織能力進行探究，對比不同地域漢語兒童的語言發(fā)展能力差異等。我們已初步使用該數(shù)據(jù)庫內(nèi)容進行了多項關(guān)于兒童語言障礙研究和服務(wù)的開發(fā)探索，簡要介紹如下。

（一）結(jié)合機器深度學(xué)習(xí)的漢語兒童語言障礙智能快速篩查

該數(shù)據(jù)庫結(jié)合機器學(xué)習(xí)技術(shù)可用于漢語兒童語言障礙的智能化自動篩查，基于固定程序引導(dǎo)的語料具有較高的可比性，因而適合利用機器學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)建模訓(xùn)練數(shù)據(jù)，實現(xiàn)語言障礙的自動篩查。Zhang et al.（2020）基于本數(shù)據(jù)庫中的284名漢語兒童言語交際水平音頻數(shù)據(jù)和標注數(shù)據(jù)，通過雙通路（two-stream encoder）深度學(xué)習(xí)算法，同時提取語音流和內(nèi)容流兩個維度上的特征，從而建立起漢語兒童語言音頻特征、各項標注指標與語言能力等級之間的相關(guān)模型，篩查語言障礙的準確率高達92.6%。

除此之外，還可從語言學(xué)角度進一步探索漢語兒童語言障礙的特點，語言障礙兒童在言語交際中的各個維度表現(xiàn)如圖5所示，不同線條代表不同被試的言語表現(xiàn)得分。

六大語言維度對于兒童語言障礙篩查的貢獻率也存在差異，如表4所示。其中排在前三的是流暢性、語音、能產(chǎn)性，貢獻率分別為27.6%、23.7%和17.3%。

各個語言指標對于言語交際得分的貢獻率也存在差異。其中排在前五的語言指標為語義、輔音聲母、冗贅語、內(nèi)容改述、語法，如表5所示。

目前，此漢語兒童言語交際水平數(shù)據(jù)庫仍在擴大建設(shè)當中。一方面，標注的數(shù)據(jù)結(jié)果可以作為模型的訓(xùn)練集進一步提升智能化篩查語言障礙的準確率;另一方面，隨著不同年齡段兒童言語數(shù)據(jù)量的提升，我們有望建立起漢語兒童言語交際能力發(fā)展數(shù)據(jù)的常模，從而更精準地評估兒童綜合言語能力的發(fā)展，如測得兒童的語言發(fā)育年齡、明確語言障礙的具體分型等等，這對于兒童語言障礙的篩查診斷以及言語矯正訓(xùn)練都具有重要意義。

（二）人工耳蝸植入兒童綜合語言能力研究

1.人工耳蝸植入兒童綜合語言能力發(fā)展研究

漢語兒童言語交際評估系統(tǒng)還可以應(yīng)用于特殊兒童的語言能力研究，如人工耳蝸植入兒童。通過精細全面的語言能力評估，我們不僅可以了解特殊兒童的言語能力發(fā)展情況，判定人工耳蝸的有效性，還能將特殊兒童的各語言維度與正常兒童進行對比，有針對性地為他們設(shè)計言語提升方案。本數(shù)據(jù)庫已收入40名人工耳蝸植入（cochlear implant，CI）兒童的標注數(shù)據(jù)，并將這40名CI兒童被試按照實際年齡分為3組：2.5～4歲、5～6歲、7～10歲，對其進行ANOVA單因素分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)3個年齡組之間的綜合語言能力分數(shù)和六大語言維度分數(shù)均不存在顯著差異（P > 0.05），即年齡因素對CI兒童語言能力的影響不顯著。這些兒童的綜合語言能力分數(shù)分布較為分散，說明其語言能力的個體差異性較大，具體分布情況如圖6所示。

另一方面，我們參考了各個年齡段城市兒童的語言分數(shù)均值，發(fā)現(xiàn)3～9歲城市兒童的綜合語言能力分數(shù)達到平均值的比率為58%。我們將35名3～9歲的CI兒童與同齡城市兒童的語言分數(shù)進行比較，發(fā)現(xiàn)僅有40%的CI兒童達到了同齡兒童的平均語言水平，被界定為語言發(fā)展水平達標，具體數(shù)據(jù)如表6所示。

與正常兒童有別，CI兒童的綜合語言能力并不隨著年齡增長而顯著提升。這35名CI兒童中，4歲年齡組的語言表現(xiàn)最佳，有55.6%能達到同齡兒童的平均語言水平;而4歲以后，相較于同齡兒童，CI組的表現(xiàn)反而出現(xiàn)相對下滑——達標率隨著年齡的增長越來越低。我們推測，在幼年早期（3歲以前），這些兒童由于聽力障礙錯過了言語感知與聽理解能力的最佳發(fā)展時機，而3歲以前也是大多數(shù)聽力障礙兒童CI植入的階段，本研究中有75%的兒童都在3歲前完成CI植入，需要一定的時間來調(diào)節(jié)適應(yīng)，因此3歲CI兒童的語言發(fā)展普遍落后，4歲CI組的整體語言表現(xiàn)才有了明顯提升。但隨著年齡的進一步增長，CI組和正常同齡兒童的語言能力差距越來越大，可見人工耳蝸的植入雖然促進了患兒的聽覺言語功能發(fā)展，但仍無法彌補他們與正常兒童的差距。

既然年齡因素在CI兒童的語言發(fā)展過程中并不產(chǎn)生顯著影響，我們推測CI植入的影響可能更為關(guān)鍵，因此進一步探究CI兒童的植入年齡與其綜合語言能力分數(shù)之間的關(guān)系。我們將40名被試按照耳蝸植入年齡進行分組，分為1.5歲前植入、1.5～3歲植入和3歲后植入組，以植入年齡為因子、綜合語言能力分數(shù)為因變量進行了方差分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CI植入年齡顯著影響兒童的語言發(fā)展水平（F = 3.484，P = 0.041 < 0.05）。3組CI兒童的綜合語言能力得分情況如表7所示。

事后檢驗結(jié)果表明，只有植入年齡早于1.5歲的患兒在語言發(fā)展上顯著好于1.5～3歲組（P = 0.019 < 0.05），而植入年齡在3歲以上的兒童與其余兩組之間差異不顯著（P > 0.05），這可能與植入年齡在3歲以上的兒童普遍實際年齡較大、相應(yīng)地獲得較高的語言分數(shù)有關(guān)。但無論如何，在1.5歲以前植入人工耳蝸對于聽力障礙兒童的語言發(fā)展是有益的，這與前人研究基本一致（周惠群，殷善開2010;Craddock et al. 2016）。因此，對于聽障兒童，如有條件，應(yīng)當盡早進行人工耳蝸植入手術(shù)，促進患兒的語言發(fā)展。

2.人工耳蝸植入兒童六大語言維度發(fā)展情況

這35名3～9歲的CI兒童與同齡正常兒童相比，在綜合語言能力分數(shù)上具有顯著差異（t = 2.689， P = 0.010）。如表8所示，兩者在語音、能產(chǎn)性、流暢性、語法、邏輯五大維度上同樣具有顯著差異（P < 0.05），僅在語義維度差異不顯著，且均為CI兒童得分低于正常兒童?？梢姡珻I兒童在多個語言維度的發(fā)展均顯著區(qū)別于同齡正常兒童，低于同齡正常兒童的發(fā)展水平。

其次，由于目前對于聽障兒童的語言障礙診斷標準尚未達成一致，因此我們在參考正常兒童語言均分的前提下，先將CI兒童劃分為語言發(fā)展達標（14人）與未達標（21人）兩組，探究未達標CI兒童的語言障礙特征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩組兒童不僅在綜合語言能力分數(shù)具有顯著差異（t = 6.535， P < 0.001），在語音、能產(chǎn)性和語義三大維度上也存在顯著差異（P < 0.05），具體數(shù)據(jù)如表9所示。由此可見，在CI兒童群體內(nèi)部，達標組在發(fā)音準確性、表意完整性和言語能產(chǎn)性方面都具有優(yōu)勢，而未達標組通常發(fā)音含混，表意不清晰，言語能產(chǎn)性也較差。

綜上，CI兒童的整體語言發(fā)展低于正常兒童的平均水平，且這種語言發(fā)展的落后體現(xiàn)在語音、語法、邏輯、言語能產(chǎn)性和流暢性五大方面，這提示我們需要重點關(guān)注CI兒童在各個語言維度上的發(fā)展情況，必要時介入語言干預(yù)措施。在語言障礙的評估方面，與單純性語言障礙的篩查一致，CI兒童在語音、能產(chǎn)性兩大維度的分數(shù)也具有顯著的指示意義。需要說明的是，在語義方面，CI兒童內(nèi)部存在差異——達標組表意能力良好，與正常兒童相當;而未達標組表意能力則很差。因此，我們推測，在聽力障礙兒童群體的語言障礙篩查中，語義維度或許是一項極為顯著的篩查指標，能較好地篩選出語言發(fā)育障礙的CI兒童，這有待進一步的研究與驗證。

五、總 結(jié)

兒童是祖國的未來、民族的希望，要為億萬兒童的健康成長保駕護航，就必須要做好兒童語言工作。本研究致力于構(gòu)建一個全面有效的漢語兒童言語交際水平評估系統(tǒng)，包括一套固定引導(dǎo)程序和精準數(shù)據(jù)標注指標，基于該系統(tǒng)廣泛收集正常兒童和語言異常兒童的語言發(fā)展數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫，并利用機器學(xué)習(xí)技術(shù)以實現(xiàn)對兒童言語交際能力的自動化評估，填補漢語兒童言語評估領(lǐng)域的空白。

該系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景。在語言學(xué)理論層面上，可以探究漢語兒童語言習(xí)得的一般規(guī)律，把握當今漢語兒童的整體語言發(fā)展概況和各方面語言能力的發(fā)展特征;在語言應(yīng)用層面上，基于對漢語兒童語言發(fā)展進程的把握，通過比較分析可以找出兒童語言發(fā)育障礙的特征，探索特殊群體的言語能力發(fā)展路徑，并提出語言發(fā)育障礙的精準評估方案，這對于今后兒童語言障礙評估工作的具體開展具有提示意義。

參考文獻

高 軍 2012 《中國社會科學(xué)院語言所普通話兒童語音庫——CASS Mandarin Child Speech Corpus》，上海：第十屆中國語音學(xué)學(xué)術(shù)會議論文。

胡亞娟 2015 《基于語料庫的漢語兒童指稱發(fā)展研究》，《當代外語》第1期。

黃瑞珍，蔡昀純，林佳蓉，等 2014 《華語學(xué)齡兒童溝通及語言能力測驗》，臺北：心理出版社。

黃文橋 2020 《漢語兒童語言能力評估的系統(tǒng)評價》，《語言戰(zhàn)略研究》第4期。

林寶貴，锜寶香 2000 《國小兒童語言能力評量工具之發(fā)展》，《“中華民國”聽力語言學(xué)會雜志》第15期。

劉照雄 1996 《普通話水平測試大綱》，長春：吉林人民出版社。

锜寶香 2006 《兒童語言障礙——理論、評量與教學(xué)》，臺北：心理出版社股份有限公司。

溫志軍，胡瑰玲 2001 《開發(fā)利用世界上最大的兒童語料庫——CHILDES》，《外語教學(xué)與研究》第5期。

楊金煥 2016 《4—5歲兒童會話能力研究——基于“兒童—成人”與“兒童—同伴”比較視角》，南京師范大學(xué)碩士學(xué)位論文。

張廷香 2010 《基于語料庫的3—6歲漢語兒童詞匯研究》，山東大學(xué)博士學(xué)位論文。

張文忠，吳旭東 2001 《第二語言口語流利性發(fā)展定量研究》，《現(xiàn)代外語》第4期。

張義賓 2019 《基于漢語兒童語料庫的語言障礙診斷系統(tǒng)研究》，華東師范大學(xué)博士學(xué)位論文。

周惠群，殷善開 2010 《耳蝸植入術(shù)后兒童聽覺及語言發(fā)展的研究現(xiàn)狀》，《實用醫(yī)院臨床雜志》第5期。

周 兢，張義賓 2020 《基于漢語兒童語料庫構(gòu)建的兒童語言發(fā)展測評系統(tǒng)》，《學(xué)前教育研究》第6期。

Bishop， D. M. 2000. Pragmatic language impairment： A correlate of SLI， a distinct subgroup， or part of the autistic continuum. In D. M. Bishop & L. B. Leonard （Eds.）， Speech and Language Impairments in Children： Causes， Characteristics， Intervention and Outcome， 115?130. New York： Psychology Press.

Collisson， B. A.， S. A. Graham， J. L. Preston， et al. 2016. Risk and protective factors for late talking： An epidemiologic investigation. The Journal of Pediatrics 172， 168?174.

Craddock， L.， H. Cooper， A. Riley， et al. 2016. Cochlear implants for pre-lingually profoundly deaf adults. Cochlear Implants International 17， 26?30.

Leit?to， S.， J. Hogben & J. Fletcher. 1997. Phonological processing skills in speech and language impaired children. International Journal of Language & Communication Disorders 32（2s）， 91?111.

Norbury， C. F.， D. Gooch， C. Wray， et al. 2016. The impact of nonverbal ability on prevalence and clinical presentation of language disorder： Evidence from a population study. Journal of Child Psychology and Psychiatry 57（11）， 1247?1257.

Raupach， M. 1980. Temporal variables in first and second language speech production. In D. Dechert & M. Raupach （Eds.）， Temporal Variables in Speech. New York： Mouton.

Rescorla， L. 2009. Age 17 language and reading outcomes in late-talking toddlers： Support for a dimensional perspective on language delay. Journal of Speech， Language， and Hearing Research 52（1）， 16?30.

Tomblin， J. B.， N. Records， L. Buckwalter， et al. 1997. Prevalence of specific language impairment in kindergarten children. Journal of Speech， Language， and Hearing Research 40（6）， 1245?1260.

Whitehurst， G. J.， A. S. Arnold， M. Smith， et al. 1991. Family history in developmental expressive language delay. Journal of Speech， Language， and Hearing Research 34（5）， 1150?1157.

Zhang， X.， F. Qin， Z. Chen， et al. 2020. Fast screening for childrens developmental language disorders via comprehensive speech ability evaluation—Using a novel deep learning framework. Annals of Translational Medicine 8（11）， 707.

責任編輯：王 飆