在日常生活和工作中，人们经常需要在不同的认知活动间转换，这一过程通常被称为任务转换(魏勇刚, 李红, 2005; Wu et al., 2022)。已有任务转换研究多采用1∶1线索−任务转换范式(简称1∶1范式)。在这种范式中，当前(N)试次与N−1试次的线索相同时任务重复，线索不同时任务转换。因此任务转换永远伴随线索变化，无法观察线索不变时单纯的任务转换过程。为了分离线索加工和任务转换的过程，研究者采用2∶1线索−任务转换范式(Logan & Bundesen, 2003; Mayr & Kliegl, 2003; Schmidt & Liefooghe, 2016)。在该范式中，两个线索对应一个任务，可以考察线索改变而任务重复的行为反应。Mayr和Kliegl使用此范式发现在重复试次中，线索改变试次的反应时明显长于线索不变试次，体现出线索不匹配代价。Schmidt和Liefooghe不仅发现了线索不匹配代价，还发现当控制了刺激与反应重复之后，纯粹的任务转换代价大大减少。因此研究者认为线索不匹配代价可能占据了转换代价的大部分比重。然而，在2∶1范式中，依然无法分离线索处理与任务转换，只要任务转换，线索必定发生改变。因此转换代价势必包括线索不匹配代价和任务转换代价两种成分。尽管Schmidt和Liefooghe试图比较任务转换与“线索改变−任务重复”的绩效差异，揭示纯粹的任务转换代价，但在他们的研究中，诱发任务转换的线索变化在本质上与“线索改变−任务重复”条件中的线索改变并不相同。前者是任务相关概念类别间的改变，而后者是概念类别内的改变。因此他们的“纯粹代价”并不纯粹，在任务重复与任务转换之间依然包含了不同的线索加工过程，至少包含了线索改变的知觉加工。为解决线索转换和任务转换的捆绑问题，Forstmann等(2005)采用了语义“转换”线索，如单词“转换”或“重复”指示的任务转换范式，当线索为“重复”单词时，被试重复前一试次的任务；当线索为“转换”单词时，被试执行另一个任务。这样的设计可以把线索和任务解绑，产生出线索不变任务转换的条件(Schneider & Logan, 2007)。但是，这种用词语线索指示的任务转换范式与传统的线索任务转换范式的认知过程明显不同：传统的线索任务转换中每个(或每两个)线索对应一个任务，被试可直接根据线索来提取任务相关的信息，而在语义“转换”线索任务转换中则需要被试记住上个试次执行的任务，再结合当前试次的线索指示的内容才可确定当前试次应该执行何种任务。因此，这种线索并非执行何种任务的线索，只是任务是否改变的指示。

关于转换代价的来源主要有惯性论(task-set inertia)(Allport et al., 1994)、任务设置重构论(task-set reconfiguration)(Rogers & Monsell, 1995)、刺激−反应联结竞争论(associative retrieval)(Wylie et al., 2003)几种解释。随着研究的不断深入，研究者发现转换代价可能是工作记忆更新、抑制控制、冲突监测和解决等多种认知控制过程共同作用的结果(付美玲 等, 2022)。任务转换(task switching)是研究认知控制的重要范式(史艺荃, 周晓琳, 2004)，转换代价则是衡量这些认知控制过程的一个外显指标。如果这个指标不够纯粹，那么所反映的认知过程就不够纯粹。纵观任务转换范式各种变体发展的历史，其实也就是转换代价不断“提纯”的历史。

本研究的目的是在传统的1∶1范式基础上采用新的实验设计以分离线索变化与任务转换，考察不依赖于线索变化的任务转换代价。为实现此目标，本研究设计了连续线索匹配任务转换范式，通过三试次线索关联分离线索变化与任务转换效应。实验要求被试根据当前线索与前一试次线索的匹配性选择任务(匹配时执行大小判断，不匹配执行奇偶判断)，需通过连续三试次线索判断任务状态。基于线索变化(匹配/不匹配)与任务转换(重复/转换)形成四类条件：(1)AAA：线索匹配−任务重复(三试次线索相同)；(2)ABB：线索匹配−任务转换(后两个试次线索相同但任务不同)；(3)ABA：线索不匹配−任务重复(当前与前一线索不同但任务相同)；(4)AAB：线索不匹配−任务转换(后两个试次线索不同且任务不同)。该范式通过下划线标记N−1与N试次线索(如ABB)，重点考察N试次任务转换独立于线索变化的转换代价。

本研究预期如下。第一，根据以往研究(Schmidt & Liefooghe, 2016)与线索变化情形下的任务转换代价(AAB与AAA之差)相比，线索不变情形下纯粹的任务转换的代价(ABB与AAA之差)可能略小。第二，ABB与AAB都是任务转换条件，但因为在ABB条件下，任务转换时没有伴随线索改变，而AAB条件下的任务转换伴随了线索改变。根据以往研究(Heikoop et al., 2016; Mayr & Kliegl, 2003)，线索变化也会产生线索不匹配代价。因此，本研究期望与ABB相比，AAB的反应时更长，正确率更低。第三，在ABA条件下，尽管前后两试次的线索发生改变，但N试次的任务却与N−1试次的任务相同。与之相比，在AAB条件下，线索改变的同时任务也发生了转换。因此本研究预期与ABA相比，AAB的反应时更长，正确率更低。另外，以往研究表明线索与目标间的时间间隔(cue-target interval, CTI)的长短会影响任务转换代价(Rogers & Monsell, 1995; Schneider, 2016)，体现主动性控制的作用，因此本研究预期在线索连续匹配任务中转换代价也会受到CTI长短的影响。

已有研究多采用2∶1范式将线索处理过程和任务转换过程分离(Logan & Bundesen, 2003; Mayr & Kliegl, 2003)。此类范式的研究表明线索匹配的过程对任务转换代价具有重要作用，线索不匹配时会产生不匹配代价(Bindra et al., 1965; Rabbitt & Vyas, 1974; Schmidt & Liefooghe, 2016)。但是，当任务转换时，线索一定发生变化。因此，在2∶1范式中依然无法考察完全不依赖于线索变化的任务转换。采用“转换”线索(如单词“转换”)看似可以把线索变化过程和任务转换过程彻底解绑，但词语线索只指示任务是否发生改变，并不能确定当前试次应该执行何种任务，导致在加工线索时需要在工作记忆中提取上一试次执行的任务类型，最终导致这一范式下的转换代价明显大于传统的线索任务转换范式的转换代价(van Loy et al., 2010)。

本研究在传统的1∶1范式的基础上采用复杂的抽象线索，即前后两试次的线索刺激的知觉异同作为任务选择的依据。在两个实验中，本研究将N试次线索和N−1试次线索的关系(匹配或不匹配)作为不同任务的线索，则可以形成一种特殊的实验条件，即线索匹配但任务发生转换(如ABB)。以此将线索变化(即不匹配)引发的代价分离出来。在两个实验中，本研究发现了AAA和ABB之间的绩效差异，揭示了纯粹的任务转换代价，而且从转换代价的大小来看，三个实验中纯粹的任务转换代价与一般的任务转换(即线索变化前提下的任务转换)代价相当，这表明，尽管前后两试次的线索匹配结果是任务选择的依据，但线索不匹配的代价微乎其微。与2∶1范式相比，本研究中线索不匹配代价在整个转换代价中所占比重如此小可能是由于本实验采用的范式需要回忆N−1试次的线索，并根据规则决定N试次采用什么任务。所需的认知过程较复杂，因而线索不匹配代价在其中所占比重较小。

尽管线索不匹配代价的绝对值较小，但其对任务转换的影响却十分明显。两个实验均出现了线索匹配与任务转换的交互作用。具体来说，如果N试次的线索与N−1试次的线索相同，任务转换比任务重复的反应时更长，正确率更低。这与经典的任务转换实验结果一致。但是在前后两试次线索不匹配的情况下，任务重复(ABA)竟然比任务转换(AAB)的反应时更长。正确率的结果也出现相同模式。两个实验一致表明，在线索不匹配的条件下，任务转换比任务重复的正确率更高。这一结果出乎研究者预料，也与经典的任务转换的研究结论不一致(Allport et al., 1994; Han et al., 2019; Li et al., 2019; Rogert & Monsell, 1995)。一种可能的解释是线索知觉失匹配假说，即在ABA条件下虽然任务是重复的，但连续出现了两次线索不匹配，这一线索连续不匹配的代价可能远大于任务转换的代价。这一解释与Schmidt和Liefooghe(2016)的观点一致，他们的实验也发现线索不匹配代价(152 ms)大于任务转换代价(121 ms)。

另一种可能的解释是ABA条件下线索不匹配但N试次的任务却与N−1试次相同，这就造成了内部认知冲突。这一认知冲突可能导致其反应变慢，正确率变低。内部认知冲突假说也可以解释实验2中AAB与ABB之间的正确率差异。在ABB条件下，前后两试次线索保持不变，被试可能预期任务也不会转变。但实际要求却是转换任务，这与被试的预期不符，导致被试难以做出转换任务的决定，从而导致ABB的正确率比AAB更低。这种基于预期的内部认知冲突的解释与刺激−反应联结竞争论一致(Abrahamse et al., 2016; Schmidt & Liefooghe, 2016; Wylie et al., 2003)。该理论强调联结学习的作用。在ABA条件下，无论是线索还是任务都需要考虑前后两试次。线索加工的结果是“不同”，但任务却是“相同”。这两种信息产生的冲突影响工作记忆对任务相关信息的提取，从而导致反应变慢。

线索匹配与任务转换预期的认知冲突也表明个体在线索任务切换中对线索与任务采用了整体关联性加工的认知策略，即个体倾向于将线索与任务作为相互关联的任务集(Allport et al., 1994; Wu et al., 2022)。这一整体关联加工的假说也可以解释实验2关于AAB与ABB这两个条件间的正确率差异。AAB与ABB都是任务转换条件，区别是AAB是线索不匹配的任务转换，而ABB是线索匹配的任务转换。线索不匹配时(线索变化但任务重复)会引发线索不匹配代价，因此可预期AAB的正确率低于ABB，但实验2的结果却发现AAB的正确率反而明显高于ABB的正确率。可能的原因是当线索不匹配时，被试更倾向做出任务转换的任务准备，而在线索匹配时，被试在做出任务转换的准备时更容易失误。换言之，被试将线索与任务进行了关联性的整体加工，即线索变化则倾向于预期任务转换，线索匹配则倾向于预期任务不变。

另外，本研究发现延长CTI使得转换代价显著减少(Meiran, 2000)，验证了Rogers和Monsell(1995)提出的任务转换重构理论，即转换比重复多了任务设置重构过程，当CTI延长后，重构时间充足，从而导致转换代价减小。该理论强调自上而下的认知控制在任务转换过程中的作用，其主要观点认为任务转换需要进行内源性的自上而下的控制，包括注意转移，提取任务目的和规则到工作记忆中以改变反应规则等，即抑制之前的任务设置和激活当前的任务设置(付美玲 等, 2022)。然而，需要注意的是，本研究发现延长CTI并没有影响到线索匹配对任务转换的交互作用。这表明，CTI长短所带来的主动性控制的变化虽然会改变任务转换的代价，但这仅仅限于线索匹配的前提下，线索不匹配时的任务转换并不受CTI影响。

尽管本研究首次采用复杂抽象线索将线索加工与任务转换进行分离，考察了线索加工在任务转换中的作用，发现了线索与任务加工的关联整体性效应，证明了代表主动性控制的预期在任务转换中的作用，但本研究也存在如下局限。第一，本研究采用的线索连续匹配的任务转换范式建立于前后两试次的线索知觉比较的基础上，知觉比较的过程与不同结果对任务目标的选择与转换究竟有何影响并不清楚。第二，本研究仅从行为指标(如反应时与正确率)考察了线索连续匹配对任务转换的影响，虽然发现了线索加工与任务转换的交互作用，但产生这一交互作用的神经机制并不清楚，后续的研究可结合脑电、功能磁共振成像等技术手段获得更多指标，探索复杂线索加工指引的任务转换的脑机制。

本研究采用连续线索匹配任务范式成功地分离了线索加工和任务转换，得出以下结论。第一，首次发现了不依赖于线索变化的“纯粹”转换代价。第二，无论是任务重复还是任务转换，都存在线索不匹配代价。但和“纯粹”的任务转换代价相比，线索不匹配代价非常小。第三，发现线索匹配与任务转换的交互作用。在线索匹配时，无论是反应时还是正确率，转换代价的模式都与已有研究一致；但在线索不匹配时，反应时转换代价消失，正确率转换代价反转，这可能与线索连续不匹配代价有关，也可能与基于线索预期而产生的“内部认知冲突”有关。