第貳章 理論基礎與文獻探討
本研究之理論基礎與文獻探討將分成七節呈現：第一節、生態手段；第二節、
知覺－行動聯結；第三節、限制觀點；第四節、知覺與行動相關文獻探討；第五 節、文獻回顧小結；與第六節、假說等。
第一節 生態手段
Gibson (1979) 認為，環境是圍繞在個體週遭供個體覺知及行為安排之依據，
沒有個體即沒有環境。而環境所釋放出之訊息也是透過視覺光流 (optical flow) 經由視網膜傳遞。生態心理學領域所討論的視覺光 (optic) 不同於一般物理界所 定義的光線 (light)；視覺光為環境中帶有訊息可供眼睛知覺的光，是個體的視覺 來源，是有結構的；物理界所意指之光線為一能量之傳遞，未必能為個體帶來任 何訊息。
個體覺知的週遭事物，皆是以個體知覺範圍為主要參照，而非以物理界的定 義為參照，例如：Warren (1984) 之研究結果指出，成人判斷階梯可攀登與否，是 以自己的腿長為判斷依據，並非透過度量單位（公分、公尺等）。
Turvey and Carello (1988) 亦認為生態手段 (ecological approach) 是以身體比 例為參考依據，直覺並解釋環境訊息之來源與排列順序，進而構成聯結環境特性 與個體特徵的能力。
環境提供各感覺器官刺激，並提供比感官所能有效處理的更多訊息。根據
Gibson (1979) 所提出之生態心理學 (ecological psychology) 觀點，環境裡充滿了 各種能量可供個體感覺，而其中最重要的又是光的能量 (optical energy)。光線是 由物體及其表面折射與反射後進入眼睛，此能量又可分為有順序的 (ordered) 及 混亂的 (perturbation) 兩種。混亂的視覺能量更使得個體能夠察覺移動中的物質 與其他個體。個體也會依照自己的習慣和經驗，擷取對自己有意義的訊息，並非 全盤接受所有環境所釋放出之訊息。視覺光佈 (optical array) 是描述光源經不同 方向折射與反射，傳遞環境安排以供個體辨識及反應，此時光反應出整體之環境 安排而非僅是「光線」 (Gibson, 1966)。環境也藉由此管道將訊息傳遞至個體之 感覺器官，進一步供個體知覺反應。此類訊息輸入的方式，是個體對於環境訊息 的直接擷取，並無透過內在訊息處理過程。
第二節 知覺－行動聯結
知覺 (perception) 是個體過濾環境諸多訊息的核心過程，和感覺 (sensation) 有所差異 (McAndrew, 1993)，依據張氏心理學辭典定義：「知覺是經由感官以覺 知環境中物體存在、特徵及其彼此間關係的歷程。也就是個體依靠以生理為基礎 的感官所獲得訊息，進而對其周圍世界的事物做出反應或解釋的心理歷程。」（張 春興，1998，頁 476）。傳統間接知覺 (indirect perception) 觀點認為，環境不加 修飾地透過感覺器官提供訊息給個體，個體也類似電腦般地將外界提供的訊息輸 入電腦中，為能更進一步理解環境所釋放出之訊息，神經系統會由感覺器官蒐集
更多外在環境之刺激，提供大腦認知與辨析。間接知覺強調訊息處理 (information processing) ，認為訊息刺激都要介入一有建設性的認知運作 (cognitive operation) (Michaels & Carello, 1981)，必須透過大腦運算處理後由感覺器官所接收到的訊 號，經過解釋，將環境的表徵呈現於心智圖像 (mental representation) 中。
Gibson (1979) 提出知覺的生態理論 (ecological theory of perception)，是環境 知覺領域下的主要理論之ㄧ。他以生態 (ecology) 為探討環境知覺之手段，乃因 強調環境因素為個體成功移動、避免受傷與死亡等空間適應過程之重要參考依 據。從生態觀點看來，知覺為環境將訊息傳遞給接受者的過程。相較於「間接」
知覺的訊息處理過程，Gibson 則提出了「直接」知覺 (direct perception) 的觀點，
他將心智 (mental) 運算訊息的歷程分離於知覺訊息與動作表現之外，只談及個 體與所覺知之環境間的關係 (Turvey, Shaw, Reed, & Mace, 1981)。因此，個體根 據環境的變化直接產生動作型式上的改變，協調自己行動和環境事件以勝任工作 之要求，生態比例 (ecological scaled) 即ㄧ個體與所覺知環境間之關係，為個體 反應環境訊息之一主要依據 (Williams, Davids, & Williams, 1999; Turvey &
Carello, 1988)。
而直接知覺觀主要包含兩大特點：一是環境的不變性 (invariant)，另一則是 環境賦使 (affordances) (Gibson, 1966)。
環境的不變性 (invariant) 意指環境安排中的某些特定不變因素，包含了個體 身處環境之亮度、物體大小與形狀等。個體知覺環境可能因觀察角度、觀察時間
與觀察方向而對環境的知覺產生變化，但是環境安排的本質是沒有改變的。
環境賦使是構成知覺與行動相關研究之生態手段的主要概念之ㄧ，旨在描述 環境安排所釋放出的訊息與個體知覺的關係，此環境提供訊息，無價值觀的區 別。也可以指環境所帶給訊息接受者的意義 (Michaels & Carello, 1981)。強調環 境如何藉由不同的安排供個體有意義地知覺，而不在於知覺的過程。於是心理學 家注意環境之議題，檢視環境安排和物理特性的相關，因為環境也是個體的目標 行為依據 (Sekuler & Blake, 2002)。Gibson (1977) 指出環境傳遞給個體的訊息是 結合了物質本體的特性和表面的安排，單一結構將不易獲得個體的知覺，且環境 的安排是影響個體移動或者操弄工作的主要因素。例如：單一木頭將很難引發動 物對其產生一「可坐」物品之知覺，但是由木頭構成的椅子卻能夠引起人的注意，
進一步提供動物這是一個可坐物品之訊息。當環境變得不友善或對自己有傷害的 機會出現時，個體會針對環境之訊息嘗試做進一步的改變，試圖把環境變得有利 於自己活動，或者較不易傷害自己。但是當環境不易改變時，個體會試圖改變自 己的移動動作型式或者避開此環境 (Gibson, 1977)。Natsoulas (2004) 指出，一旦 某環境帶給個體的經驗是愉悅且難忘的，環境賦使所帶來的影響將會相對減少，
甚至被忽略掉。因此在探討環境賦使之相關議題時，最好能找特殊性質的工作項 目要求，避免影響最後的結果。
相對於環境，個體是一主動的探索者，且能夠針對環境的變化進行有效率的 行為策略調整。所有的環境訊息經由光線傳至視網膜形成有意義的視覺光佈，供
個體做行為執行的判斷。個體為獲得更多環境所蘊藏的訊息，必須透過移動達成 探索之目的，而探索獲得之結果也會影響往後移動的判斷，此過程即為行動與知 覺的聯結 (Turvey & Carello, 1988)。Reed (1982) 指出動作行為於外在環境刺激 下，會短時間內調整身體的姿勢與動作，非經有層次的組織性而進一步做出反 應，於是行動系統 (action system) 之觀念產生。此觀念強調行動是直接知覺本體 感受器所接收的訊息並立即回應，有別以往的動作系統 (motor system) 整合感官 所接受的訊息經過運算後再予以回應。而動作 (movement) 與姿勢 (posture) 便 是個體與環境之交互作用後的產物。尤其環境中蘊藏特殊工作目標，視知覺對於 週遭光線的辨析將影響個體的行動判斷 (Gibson, 1966)。根據 Gibson (1979) 指 出，個體能針對環境的生態比例 (ecological scale) 做出合理化的動作判斷與調整 (Turvey & Carello, 1988)。
生態觀點的知覺－行動議題相較於傳統行動透過繁複的知覺系統傳遞訊息 的觀念，有相對的差異。過去移動室 (moving room) 的實驗即發現實驗參與者會 隨著牆壁的移動而跟著做姿式的調整，即使地板並無任何位移。Gibson (1979) 指 出，個體必須透過知覺外在環境的訊息以決定是否行動，也必須透過行動以獲得 更多的訊息。因此，知覺與行動相互影響之關係由此可見。
第三節 限制觀點
以限制觀點 (constraints perspective) 看待人類行為，會發現人的行為表現並
非僅由個體 (individual) 依照自己的意識與想法所影響，尚有環境 (environment) 限制與工作 (task) 要求能夠影響個體的行為表現。而上述三者限制的交互影響 下，個體會經過內部的自我組織過程，產生較協調與控制得宜的動作行為 (Kamm, Thelen, & Jensen, 1990; Newell, 1985, 1986)。
Kamm, Thelen, and Jensen (1990) 用動態系統的觀點解釋，動作行為是受許多 次系統 (sub-system) 影響，如骨骼次系統、神經次系統與骨骼肌次系統等次系統 影響組成。此觀點也指出，整個系統也會在穩定狀態之後先經歷一段不穩定之狀 態，而後再進入另一穩定狀態。在不穩定的過程當中，會出現許多變異
(variabilities)，此變異因子皆被認為能刺激或觸發動作的變化 (Schmidt & Lee, 2005)。個體具有自我組織 (self-organization) 能力，能加以組織這些變異因子而 後進入另一穩定階段。以動態系統觀而言，自我組織是ㄧ系統自發性的過程，是 個體整合工作及環境等因素而成。
在複雜的生物系統，穩定狀態與不穩定狀態之間的過渡轉換 (transition) 時 期，是取決於身體各肢段是否有能力從事某功能性之工作要求，而同時進行動作 的控制參數 (control parameter) 重新排列順序的過程 (Kelso, 1997)。影響這過程 的，是一關鍵性的閾值 (critical value)，此閾值符合穩定且較少能量消耗的狀態 (Warren, 1984)。待環境變化或工作要求改變時，個體會依環境所提供之訊息進行 動作行為的調整，進而改變動作型式，處於不穩定狀態的過渡轉換時期。在此過 渡時期，個體必須經由不斷地練習，加速知覺與行動間的聯結，使個體適應環境
與工作要求，此知覺－行動聯結之不穩定時期稱之知覺性動作工作域
(perceptual-motor workspace)，待聯結完成後，即產生一協調模式 (coordination mode)，此模式也為個體最適應環境與工作要求的最佳狀態，也是耗能最少，最 符合運動學與動力學之運動特質 (Newell & McDonald, 1992)。
第四節 知覺與行動相關文獻探討
知覺與行動相關研究發展至今已二十年，透過各種不同工作要求，已達到觀 察知覺能力和身體各部位的聯結情形。
早期知覺與行動的研究是起於 Warren (1984) 不同腿長與登階高度關係的研 究，發現動作者登階之高度會隨著階梯高度和腿長而不同，而有一符合身體的比 例存在。Warren and Whang (1987) 探討視覺引導情形下，行走通過狹門寬度與實 驗參與者之肩寬比例關係。結果發現，動作者行走通過狹門與身體轉動關鍵點之 比例 (A / S) 為 1.30 ( A：缺口寬，S：肩寬)，眼高對於通過缺口寬度的比例為 (A / e*) 為 0.33 ( e*：有效眼高；為眼睛至狹門最高點的距離)，數據顯示動作者可 依據身體比例作為對環境進行視覺引導判斷的主要依據。
Adolph (1995) 針對一歲的嬰幼兒進行上下斜坡行走的實驗，坡度大小由 2°
至 36°，探討知覺判斷與是否通過的關係。結果發現兒童在上坡時，知覺無法行 走通過，或改採取攀爬的策略通過。而且擁有較佳行走經驗的兒童在通過上坡 時，同時具有較佳的知覺判斷能力；在下坡時，當兒童知覺無法以行走的動作型
是通過斜坡時，有探索性的動作出現（像是：猶豫、觸摸或者是在出發通過前採 取不同的姿勢與動作試探斜坡的特質），相較於行動被限制的兒童，擁有更多線 索判斷是否能安全下坡。Adolph, Vereijken, and Shrout (2003) 針對 9 至 17 個月的 嬰幼兒、5 至 6 歲的幼稚園兒童以及大學生，做走路技巧與走路經驗探討。結果 發現，隨著年紀的增長，步長逐漸增加、步寬逐漸縮減、對稱性較一致且方向感 較穩定（較直）。在嬰幼兒時期，年紀與行走經驗之長短都對行走技巧的增進有 相當大的助益。Kingsnorth and Schmuckler (2000) 也對嬰幼兒 ( 14、18、24、30 個月) 的族群做障礙跨越和體型、移動經驗 (locomotion experience) 間的相互關 係，結果發現年紀越長的嬰幼兒在行走經驗較長的影響下，能跨越的障礙物的高 度也越高。
Zwart, Ledebt, Fong, Vries, and Savelsberg (2005) 以 17 名嬰幼兒，做缺口跨越 的關鍵影響因子探討，分別以身體肢段參數（身高、眼高、大腿長）、行走經驗、
步態參數為自變項，跨越距離為依變項，以多元迴歸的方式找關鍵影響因子，結 果發現，僅行走經驗有顯著的預測效果，其餘因子皆未達顯著。由此可知，對於 感覺系統尚未發展完全的嬰幼兒，外在訊息與知覺歷程的聯結尚未完全，嬰幼兒 僅能依賴較久的行走經驗達行走動作技能的練習，並仰賴此經驗作為缺口跨越的 判斷。Burton (1992) 以女大學生做手持杖之視覺剝奪缺口跨越的實驗，檢驗遠端 觸知覺 (remote haptic perception) 是否能在視覺剝奪的情形下，作為缺口跨越的 參考依據。結果發現，視覺未被剝奪的前提下，身體肢段參數與缺口大小是實驗
參與者跨越與否的主要依據，且視覺剝奪後，對於跨越的寬度都有減少，顯示出 參與者失去視覺引導的確在判斷上造成差異。但是在往後的實驗針對手杖特性做 物理特徵（長度與重量）的調整，顯示出並未有太大的影響效果。往後 Burton and Cyr (2004) 也指出，於視覺剝奪的情形下移動，手杖的長度將造成視覺剝奪者對 於實際缺口誤判，因此建議，簡易的移動透過可減少探索工具，如此能減少誤判 的機率。Jiang and Mark (1994) 探討缺口高度是否會影響實驗參與者通過與否的 判斷。實驗結果發現，隨著缺口深度的增加，參與者對於跨越與否的評估距離也 隨之下降，即參與者會隨缺口的深度增加而更沒把握能通過缺口。後來更進一步 探究其主要影響因子，發現實驗參與者會凝視缺口深度，亦即將注意力放在深度 變化上，而不是關鍵的缺口距離。因此造成深度缺口跨越與實際缺口跨越能力的 不一致，於缺口跨越時有低估的情形出現。Bingham and Pagano (1998) 探討正常 情形與單眼視覺剝奪於缺口跨越是否有差異，結果發現單眼視覺剝奪的確會造成 距離判斷上的低估，探究其原因，發現環境所給予之訊息相同，但是感覺器官所 接受的訊息有限，於是產生了能力低估的情形。
唯一針對老年人知覺－行動聯結判斷的研究為 Konczak, Meeuwsen, and Cress (1992) 針對老年人與年輕成人做登階高度和其關鍵影響因子的比較，發現 年輕成人會因為腿長比例的差異對不同高度的階梯有不同的知覺登階情形。老年 人的族群除了仰賴腿長為登階依據外，迴歸統計的數據顯示出髖關節柔軟度與腿 部肌力也是影響老年人登階的重要因子。
第五節 文獻回顧小結
整理以上文獻，可發現無論是缺口跨越亦或登階判斷的工作要求，身體肢 段參數（腿長、身高、眼高）皆為影響通過與否的關鍵因子，更證明了個體的 知覺－行動聯結和個體的身體比例有固定的參數關係。以登階為工作要求為 例，個體本身之生物力學限制包含三點：（一）、有足夠的腿長以跨上台階；（二）、 足夠的腿部肌力與髖關節柔軟度將腳伸至新台階上；與（三）、足夠的腿部肌力 將身體支撐至新台階上 (Konczak, Meeuwsen, & Cress, 1992)。
再者，嬰幼兒於出生後 9 至 17 個月始會行走，透過自由度的觀點，一開始 學習行走之動作型式，會顯得不穩定，但是在往後的 2 至 6 年內會因為個體的 自我組織與逐漸改變的步態參數而更顯成熟與穩定 (Payne & Isaacs, 2002)。所 以無論是斜坡行走的判斷、缺口跨越的判斷和行走經驗與行走技巧的關係，皆 顯示出經由越多行走練習的嬰幼兒在工作要求的判斷或行走技巧相關的步態參 數皆顯著優於經驗較少較差者。因此，在嬰幼兒時期，知覺－行動聯結情形較 未成熟的影響下，透過行走經驗的增加有助於對於環境差異的判斷。
相較於嬰幼兒的缺口跨越判斷，青少年或成人對於缺口跨越的判斷就更加 仰賴身體肢段參數，因為過了 6 歲，行走的動作型式趨於成熟，行走經驗所佔 之比例也相對減少，影響效果也逐漸減弱；到了老年階段，則以柔軟度與腿部 肌力為對外界環境與本身知覺間的參考依據。因此，本研究以晚期兒童、早期 成人與老年人作為研究對象，希望找出各族群之缺口跨越影響參數並比較各族 群之判斷與實際跨越的差異情形。
第六節 假說
根據上述相關文獻探討與直接知覺觀點，針對研究問題提出以下三項假說：
假說一：相較於成人，缺口跨越之知覺－行動聯結準確度在兒童與老年人時期較 低。
假說二：兒童、成人與老年人之判斷與實際跨越之距離與個體因素呈正相關。
假說三：影響缺口跨越知覺能力之個體因素在兒童、成人和老年人時期有一個以 上之共同特質。
