崔思瑤，張昕*

0 引言

研究表明，空間的文脈/分布/形狀、高度/寬度/圍度、界面色彩/肌理、聲光熱等物理要素[1]會(huì)對(duì)人類的記憶力和認(rèn)知過程產(chǎn)生影響。由此可推斷，空間中不同位置的個(gè)體因光線、視野、人際距離的不同，存在認(rèn)知和評(píng)價(jià)差異。為厘清位置差異，本研究選取北向自習(xí)室為載體，以12 個(gè)位置的14 天自習(xí)行為為研究對(duì)象，開展自然實(shí)驗(yàn)。

位置選擇的顯性因素，即與窗、墻的關(guān)系，決定了視野內(nèi)的室內(nèi)外景觀特征。與外界的視覺聯(lián)系為室內(nèi)人員提供有關(guān)時(shí)間、天氣、環(huán)境變化的信息，有助于緩解疲勞，對(duì)于恢復(fù)注意力、減輕壓力具有積極影響[2]，有助于提升人員整體的健康水平[3]。

位置對(duì)應(yīng)的照明條件，如亮與暗、天然光占比，也是位置選擇習(xí)慣的成因之一。除視覺影響外，眼部非視覺曝光與覺醒度關(guān)聯(lián)性更強(qiáng)，可利用生理節(jié)律刺激（CS 值）等指標(biāo)進(jìn)行量化，反映褪黑素分泌的受抑制程度。

位置的隱性屬性，即人際距離，影響個(gè)人空間的大小，進(jìn)而人的心理感受。愛德華·霍爾（Edward Twitchell Hall Jr.）劃分了日常交往中的4 種人際距離，即親密距離、個(gè)人距離、社交距離和公共距離[4]。

1 實(shí)驗(yàn)場景

神經(jīng)科學(xué)的最新研究解釋了人類感知如何影響情緒、注意力、記憶等認(rèn)知過程[5]?；谏窠?jīng)建筑學(xué)的視角，通過構(gòu)建長時(shí)自習(xí)的自然實(shí)驗(yàn)，可以將評(píng)價(jià)、認(rèn)知、生理表現(xiàn)與位置建立聯(lián)系，為不同位置進(jìn)行特征畫像，結(jié)果可支持基于位置智能的微環(huán)境干預(yù)，也為自習(xí)者的選位提供了新的視角。

1 研究方法

自習(xí)行為的特點(diǎn)是歷時(shí)長、動(dòng)態(tài)天然光與靜態(tài)人工光混合、多人共處同一空間。實(shí)驗(yàn)空間為位于三層的北向教室，采光相對(duì)穩(wěn)定。每支燈具可獨(dú)立調(diào)節(jié)強(qiáng)度和色溫，實(shí)驗(yàn)期間各位置的人工光相同，累加天然光后照度均位于有效照度范圍內(nèi)。實(shí)驗(yàn)期間12 個(gè)實(shí)驗(yàn)位置坐滿，還原多人自習(xí)場景。被試在同一位置進(jìn)行上、下午各3.5 小時(shí)的自主學(xué)習(xí)，確保非視覺的時(shí)間累積效應(yīng)充分發(fā)揮作用。不同實(shí)驗(yàn)日設(shè)定不同色溫和照度的人工光以覆蓋各強(qiáng)度范圍內(nèi)的位置差異。通過主觀評(píng)價(jià)問卷、認(rèn)知績效測試、生理數(shù)據(jù)測量獲取被試在不同時(shí)段的各項(xiàng)表現(xiàn)。

主觀評(píng)價(jià)問卷包含覺醒度、情緒、環(huán)境評(píng)價(jià)，分別采用KSS 量表、PAD 情緒量表、視覺舒適度評(píng)價(jià)量表。通過因子分析進(jìn)行降維，提取對(duì)原始數(shù)據(jù)方差變異具有較高解釋力的3 個(gè)因子，定義為環(huán)境滿意度、主觀覺醒度、情景影響度。

認(rèn)知績效測試包括Stroop、Go-Nogo、等式計(jì)算、N-Back，反映感知、持續(xù)注意力、思維和記憶能力，正確率與反應(yīng)時(shí)間用于計(jì)算單次任務(wù)績效。

利用無線人因生理記錄儀和智能可穿戴傳感器采集心率數(shù)據(jù)，通過心率變異性的時(shí)域和頻域分析，基于平均心跳間隔指標(biāo)和功率譜密度中低/高頻比，構(gòu)建神經(jīng)生理因子，反映交感神經(jīng)活性，較高的交感神經(jīng)活性對(duì)應(yīng)較高的情緒喚起程度和認(rèn)知負(fù)荷水平。

2 結(jié)果

基于不同位置的生理節(jié)律刺激值，主觀覺醒度、環(huán)境滿意度、認(rèn)知表現(xiàn)和神經(jīng)生理因子得分，得到各維度的位置性能排序（圖 2）。

2 各維度因子下12個(gè)位置優(yōu)劣情況

根據(jù)各位置的主觀評(píng)價(jià)因子、認(rèn)知表現(xiàn)因子和神經(jīng)生理因子的三維排序圖（圖 3），位置11的綜合評(píng)價(jià)較優(yōu)，位置4 的綜合評(píng)價(jià)較差。其他位置在各維度的表現(xiàn)差異較大，如位置10、12的主觀評(píng)價(jià)和神經(jīng)生理水平較優(yōu)，但綜合認(rèn)知表現(xiàn)較差；位置2、6 的神經(jīng)生理水平較差，但綜合認(rèn)知表現(xiàn)較優(yōu)；位置8 的主觀評(píng)價(jià)和綜合認(rèn)知表現(xiàn)較差，但神經(jīng)生理水平較優(yōu)。

3 12個(gè)位置的綜合主觀評(píng)價(jià)因子、綜合認(rèn)知表現(xiàn)因子和神經(jīng)生理因子相對(duì)得分三維圖

對(duì)各維度下的因子（圖 4）進(jìn)行相關(guān)性分析，認(rèn)知表現(xiàn)維度的感知、持續(xù)注意力、思維和記憶4 個(gè)因子間存在較強(qiáng)相關(guān)性，根據(jù)認(rèn)知心理學(xué)的觀點(diǎn)，符合其在信息加工中相互聯(lián)系的特點(diǎn)，但其與主觀評(píng)價(jià)各因子和神經(jīng)生理因子無相關(guān)性。

4 12個(gè)位置的各因子相對(duì)得分雷達(dá)圖

神經(jīng)生理因子、主觀覺醒度和環(huán)境滿意度間存在較強(qiáng)相關(guān)性。神經(jīng)生理因子反映個(gè)體交感神經(jīng)活性，表征個(gè)體情緒狀態(tài)和認(rèn)知負(fù)荷水平[6]，當(dāng)處在較高認(rèn)知負(fù)荷水平時(shí)，個(gè)體會(huì)有意識(shí)分配更多注意力資源，即對(duì)應(yīng)較高主觀覺醒度水平。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)中的主觀評(píng)價(jià)、認(rèn)知表現(xiàn)、神經(jīng)生理，受到兩類空間特征的影響：（1）位置，其在視野、心理空間的特征，影響被試的心理感受與認(rèn)知過程；（2）光，其非視覺特征，影響交感神經(jīng)活性、主觀覺醒度和環(huán)境滿意度。據(jù)此，對(duì)位置的理解應(yīng)包括顯性的物理環(huán)境屬性和隱性的心理認(rèn)知屬性，二者不應(yīng)被割裂研究與設(shè)計(jì)。□ （致謝：感謝北京津發(fā)科技股份有限公司對(duì)本實(shí)驗(yàn)的支持。）