雙重作業理論

雙重作業分心效應 (dual-task distraction effects) 受到兩項作業刺 激出現的時距 (SOA) 影響，人類在同一時間點內，同時處理二種以 上事務，常受到注意力資源的限制。從研究實驗結果指出，當在兩刺 激的間隔越小時，次要作業的反應時間 (RT2) 會變長 (Levy &

Pashler, 2001; Jiang, 2004) 。研究學者Magill(2004) 認為人類在二個 刺激情況下，無法立即對二個刺激進行反應，刺激二必須等到刺激一 結束後才能反應，因此產生反應延遲結果，此種反應時間變長的情況 稱為心理延滯期效應 (psychological refractory period, PRP) ，說明了 分心與PRP效應具有密切的關係。例如依據Ruthruff, Johnston, Van Selst, Whitsell, and Remington(2003) 研究發現在雙重研究中，以音調 (Tone) 及文字 (character) 為刺激物，在不同時距 (-1000，0，1000ms) 隨機出現，結果無論刺激出現是相容性 (compatible) 或不相容性 (incompatible) ，研究結果發現，在0mec SOA(兩個刺激同時出現)時，

錯誤率增加及反應時間變長現象。

綜理回顧有關SOA雙重作業分心效應及PRP效應文獻探討中，大 致 還 可 以藉 由中央 瓶 頸 模型 、容量 分 享 模型 、多重 資 源 理論 及 Rasmussen’s SRK 模型等四個模型，解釋其中奧妙之處。

(1) 中央瓶頸模型 (Central-Bottleneck model, CB)

中央瓶頸模型認為執行雙重作業時，受試者從接受刺激開始到反 應，將歷經 了感官知覺、反應選擇及反應三階段。而研究學者認為人 類不同之認知歷程都會形成瓶頸的可能性。Welford(1952) 提出瓶頸 產生位置是在反應選擇階段，若作業中包含兩個不同向度之刺激（如 視覺與聽覺）或 兩個不同向度反應（如手動與口說），就會在作業歷 程中產生瓶頸。依Welford(1952,1980) 實驗結果，排除瓶頸位於知覺 階段與反應產生階段。依據學者Pashler(1994) 研究結果，提出瓶頸模 型假設，認為「不同間距 (SOA) 的刺激與作業二應該不會影響到作 業一之反應時間，而且中央資源在處理反應選擇階段時，僅能處理一 項作業，所以，執行雙重作業，所採取策略是先到先處理原則，而導 致其他作業延遲」 (如圖2.1(a)所示) 。換言之，依據中央瓶頸模型，

人類解決問題及心智活動是依串聯概念，而不能並聯平行處理，且受 到中央容量的限制 (McCann & Johnston, 1992; Pashler & Johnston, 1998 ) 。研究學者Ruthruff et al. (2003) 亦有相同的論點，從研究結果 指出，大部份受試者專注於作業一，而會產生中央瓶頸現象，這結果 也許是策略選擇而不是結構性的限制。

圖 2.1 中 央 瓶 頸 模 型 及 資 源 分 享 模 型 示 意 圖 。 (a) 中 央 瓶 頸 模 型 (Central-Bottleneck model, CB) 示 意 圖 ； (b) 資 源 分 享 模 型 (graded capacity-sharing model) 示 意 圖 ； S 代 表 刺 激 (stimulus) ； R 代 表 反 應 (response)。

(2) 資源分享模型 (graded capacity-sharing model)

資源分享模型認為在執行反應階段，可以使用並聯平行方式處理 (如圖2.1(b)所示)。由於受到資源有限的限制，在認知處理階段，雙重 作業 (dual-task) 狀況反應時間大於單一作業 (single task) 反應時間 (Pashler, 1994)。換言之，反應時間與所使用資源具有負相關，即使用 越多資源反應時間越快 (Kahneman,1973 ; McLeod, 1977 ; Wickens, 1980)。此模式認為造成反應時間延遲的原因，是受到資源容量分配 比例不均的影響 (Navon & Miller, 2002; Tombu & Jolicoeur, 2003)。研

究學者Tombu and Jolicoeur(2003)及Jiang(2004) 認為雙重 (或多重) 作業認知處理是屬於資源分享模式，人類可以同時對多種的刺激作反 應，其反應時間的差異原因是在於資源分享不同所致，而認知資源亦 受到不同時距 (SOA) 刺激的影響。

(3) 多重資源理論 (multiple resources)

依 據 研 究 學 者 Wickens and Holland (2000) 研 究 指 出 ， 分 時 (timing) 作業效率可能受二個作業，使用不同的資源需求及使用不同 的物理及認知結構影響，而工作負荷 (workload) 是受到作業需求競 爭相同資源所影響。為了說明這現象，研究學者Parkes and Coleman (1990) 就雙重作業中輸入視覺及聽覺形式進行研究，實驗結果指 出，使用分離注意力視/聽覺混合輸入 (cross-modal) 方式比二視/二聽 覺管道輸入 (intra-modal) 績效好，及降低一般干擾及混亂 (confusion) 問題。Violanti and Marshall (1996) 研究指出，在駕駛者模擬器中發現 道路導覽說明作業，聽覺比視覺表現績效好，而駕駛者使用手機導致 意外事故的增加。簡言之，二個作業使用相同的資源，則分心的干擾 程度將受到使用資訊相似性影響 (Wickens & Hollands,2000)。研究學 者Lansdown et al. (2004) 研究結果發現，在執行車內多樣化的次要作 業(如衛星導航，行動電話)對於開車績效及心智負荷有不利的影響

（例如分心及不注意），尤其車輛在高速行駛下，又要操控次要作業，

注意力是格外重要。因此，執行雙重作業對於開車績效有重大的影響。

(4) 技能、規則及知識模型 (skill, rule, and knowledge, SRK model) 許多研究學者指出駕駛者行為存在不同認知水準 (Rasmussen, 1987; Ranney, 1994; Wickens Gordon & Lui, 1997; Wester, 2008)。

Wester, Böcker, Volkerts, Verster, and Kenemans (2008)引述Rasmussen SRK model，探討人類認知控制，區分為技能、規則、及知識等三種 模型 (SRK model)，對照於開車行為中，技能基礎行為 (Skill-based behavior) 如開車自動化或潛意識反應、維持車道線行駛控制、追踪 或導引（tracking or guiding）；規則基礎行為 (rule-based behavior)為 套用陳規的活動，當駕駛者熟悉開車作業，但是缺乏廣泛汽車原理的 經驗，例如車輛操控。知識基礎行為 (knowledge-based behavior) 為 情境是新穎 (novel)，人類無法依據過去經驗進行決策，而分析過程 中使用概念性資訊 (conceptual information)，例如為道路規劃、問題 解決與決策 (problem solving or decision-making) 及活動規劃。