K.W.Schaie的“西雅图纵向研究”
    ――成年人认知发展研究的经典模式

文章来源：南开学报：哲社版200204
作者：乐国安　曹晓鸥

【英文标题】K.W.Schaie's Seattle Longitudinal Study:A Classic
    Model of the Course of Adult Intellectual Development
    Yue Guo'an and Cao Xiao'ou
    (Center of Psychological Studies,Nankai University,Tianjin 300071,China)

【作者简介】乐国安(1946-)，男，江西东乡人，南开大学社会学系、心理学研究中心教授，博士生导师，主要从事社会心理学研究。南开大学心理学研究中心，天津　300071　曹晓鸥(1977-)，女，云南昆明人，南开大学社会学系硕士生，主要从事社会心理学研究。南开大学心理学研究中心，天津　300071
【内容提要】K.Warner Schaie是美国当今最有影响的心理学家之一。他在成人认知发展和老年心理学领域取得了大量的研究成果。其中，“西雅图纵向研究”已经成为该研究领域的经典研究模式。该研究内容涉及认知能力演变过程的模式差异、认知能力衰退发生的可觉察年龄以及衰退幅度、认知能力的差异模式和幅度、认知能力年龄相关性变化个体差异的前因以及采用教育性干预手段扭转和延缓智力衰退等五个方面。K.Warner Schaie的研究不仅为美国心理学的发展作出了非凡贡献，同时也对解决一系列社会问题和制定社会公共政策等具有重大的现实意义。
【英文摘要】(1)K.W.Chaie is one of the most influential American Psychologists.He gains rich achievements in the studying fields of adult intellectual development and geriatric psychology.His Seattle Longitudinal Study hasbecome the classic model of the study of adult intellectual development.(2)The study of adult intellectual development consists of:(a)The difference of mode in the process of the evolution of the intellect(power of the mind to reason).(b)The perceivable age the intellect begin to wane(decline)and the range of declination.(c)The different modes and the range of the intellect.(d)The causes of the difference in declining of intellect by individual with increasing of age.(e)To resort to education as means of intervention to turn or put off the declining of intellect.(3)K.W.Schaie's study has offered outstanding contribution to the development of psychology in U.S.and solving social problems and working out social public policy in practice bearing important significance.
【关 键 词】K.Warner Schaie/“西雅图纵向研究”(SLS)/认知能力发展
    K.W.Schaie/The Seattle Longitudinal Study(SLS)/The Development of Intellect
【正    文】
  
    K.Warner Schaie(1928--)，以其多年来在美国成人认知发展与老年心理学中的开创性研究成果，及其对社会生活、公共政策的贡献，而成为现代美国心理学界和老年学界最有影响力的大师级学者之一。早在1950年，Schaie在旧金山城市大学获得学士学位以后，就开始了在社会科学研究领域中的研究。他先后进入伯克利加利福尼亚州立大学和西雅图华盛顿大学专修心理学，并且在攻读博士学位时就开始致力于成人认知发展的研究。他对老年人认知能力衰退等方面的研究成果不但加强了他在心理学领域中的学术地位，也奠定了他在老年学领域里的学术基础。Schaie自1985年开始担任宾州州立大学老年学研究中心主任至今，同时还是西雅图华盛顿大学的兼职教授。他还曾任美国心理学会成人发展和老年分会主席。
    在Schaie早年的研究过程中，他发现以往的研究，关于青少年和儿童在某些能力上个体差异的数据很多，但几乎没有关于成人的。于是，他开始长期致力于对成年人能力发展的研究。Schaie在1993年9月召开的第101届美国心理学学会的年度大会上，以他从事了多年的“西雅图纵向研究”（The Seattle Longitudinal Study，缩写为SLS）获得“杰出科学贡献奖”。本文拟对Schaie的“西雅图纵向研究”作一简介。
    　　“西雅图纵向研究”的由来
    Schaie用近50年时间研究整个成年人智力能力的变化过程及其变化原因。他领导的“西雅图纵向研究”就是这一领域研究最集中的体现。该项研究以瑟斯顿心理测量的理论为基础，并且因为受到他的导师Charles Strother的启发，在研究过程中他不断强调个人间的差异和社会文化前因对能力的影响作用。
    在研究的早期，Schaie面临在解决成人智力发展的研究中，通过横断式研究（某一特定时间的研究）和纵贯式研究（长期追踪的研究）所获得的结果存在分歧的问题。很快，他便认定解决这个问题需要对结构性横断面的样本进行长时间的追踪。这也正是他研究中收集资料的主要做法[1](pp.304～313)。
    以1956年他在华盛顿大学的博士论文为起点，到1992年，“西雅图纵向研究”已经完成了共6轮测试（分别在1956年、1963年、1970年、1977年、1984年和1991年），每轮测试历经7年。在这大约35年期间，Schaie及其研究小组成员，对5000多个年龄介于25岁至88岁之间的成年被试进行认知能力的追踪调查和评估。被试分布在西雅图、华盛顿等大城市，包括独立的手工艺者、服务性行业人员及其他各层次的职业群。尽管调查的样本不足以代表社会―经济地位最低的那部分人口，但至少已经囊括了整个社会―经济层次中75%的人群。在绝大多数个体差异变量的心理学研究中，如此高的人口代表性已属罕见。
    Schaie选择了成人的5种基本认知能力――语言理解、归纳推理、空间定向、数字和言语流畅――进行横断面和纵向的数据收集和分析。根据他的解释：语言理解(Verbal Meaning)表示理解词句所表达的含义的能力，它说明一个人被激活的词汇范围；归纳推理(Inductive Reasoning)是辨认和理解新概念以及它们之间关系的能力，这种能力包括预测和计划如何解决逻辑问题；空间定向(SpatialoOrientation)是指在视觉和心理上控制三维或二维空间结构的能力，这与一个人在地图上定位和在视觉上判断由分散的部分组合的形状的能力有关；数字(Number)指理解数字间关系、处理数据、以及迅速而准确地解决简单数量问题的能力；最后，言语流畅(Word Fluency)是指书写和谈话中轻易回忆起语言和词汇的能力。Schaie的这项研究不仅在研究方法上有所创新，而且获得了独创性成果，成为这一领域研究的经典模式。
    　　“西雅图纵向研究”的具体成果
    Schaie所质疑的问题基本上集中在五个方面：第一，整个成年期智力的变化是一致（均匀）的，还是有不同的能力演变过程模式；第二，能力减退发生在怎样的可考察的年龄上，以及这种减退有多大幅度；第三，由于他对在智力上所表现出来的人口统计学变化的显著性有兴趣，他希望考察智力能力的代际（年龄层）差异模式及其幅度；第四，他希望断定在成年期，造成大量年龄性变化的个体差异的原因；第五，受到他的妻子、发展心理学家Sherry L.Willis的影响，他企图发现能否通过教育性干预来扭转或延缓随年龄增长而发生的智力减退。
    （一）认知能力演变过程的模式差异
    随着调查的深入，Schaie开始相信，最好是使用多重指标记分来测量已经推断出的能力结构。经过长时间的资料收集，他们获得更多的是单项指标数据。但Schaie仍坚持在以下两个层次上来描述他们的发现。
    1.单项能力评分
    Schaie及其助手已经清楚地证明了在成年期所有的智力能力与年龄相关的变化不存在一致的模式，所以不论是个人还是群体，仅仅通过一个智力能力指数(IQ)不足以理解智力能力的年龄差异和年龄性变化。于是，研究者对五种基本认知能力在1991年进行了横断面的数据收集和分析（见图1），结果发现：(a)在这些能力中，归纳推理、空间定向和言语三种能力的最高峰都出现在成年初期（约25岁左右），空间定向和归纳推理能力随年龄增大而下降，且两者曲线下滑最厉害，而言语能力的曲线下滑不如前两者显著，但总体上都呈线性递变；(b)语言理解和数字能力的高峰在中年（分别约39和45岁左右）；然而，在一些要求快速作答的测试中，语言理解能力在老年早期之前表现出负向年龄差异（随年龄增大而降低），而数字计算能力在整个成年期几乎呈水平状的年龄差异，即年龄差异不大，故两者的变化都有很大起伏。
    附图{图}
    图1　基本心理能力单项评分1991年横断面平均T分数[1](pp.304～313)
    从纵向的梯度来看（见图2），所有能力至少自成年早期（约25岁）到中年早期（约45岁）都是缓慢增长的，但是，从获得最高峰的年龄和随年龄增长的变化程度在各能力之间依然存在着差别。更为重要的是能力―性别、能力―年龄层、能力―年龄之间的交互作用使问题复杂化了。根据Schaie他们对横断面的研究结果，性别差异表现在：妇女液态智力（指主要由生物因素决定的推理能力、记忆力和对信息反应的速度）的衰退早于男性，而男性晶态智力（指主要由环境和教育塑造的应用知识和解决问题的能力）的衰退则早于女性。尽管液态智力早一些开始衰退，但晶态智力一旦到了75岁就出现较为剧烈衰退的轨迹[2](pp.79～118)。
    附图{图}
    图2　基本心理能力单项评分1991年纵向平均T分数估计[1](pp.304～313)
    Schaie在考察认知能力衰退的代际差异时，发现在特定的历史时期内，对性别角色独特的社会化模式可能是能力变化模式主要的决定因素。更细致的分析发现，当年龄变化被分解到与准确性或速度相关联的变化中时会有很大的性别差异[3](pp.189～203)。
    2.潜在能力结构测量的发现
    由于意识到对能力结构的单项评分会限制对能力研究更深入的发现，于是，Schaie为6种能力指标（归纳推理、空间定向、知觉速度，数字计算能力，语言能力和语言记忆）分别加上了附加变量的记分，例如在语言记忆能力上附加了言语流畅、即时回忆和延期回忆三个附加变量，而在数字能力上则附加了加法、减法和乘法等变量，等等。它们代表了构成该能力的潜在结构，这样就可以在潜在能力结构层次上来报告年龄差异和年龄性变化数据。就他们在1991年的测试中所获得的潜在能力评分横断模式来看（见图3），有四项潜在能力从成年早期到老年事实上有着线性的负向年龄差异，它们是归纳推理、空间定向、知觉速度和语言记忆能力。而数字和语言能力呈现出较显著的起伏。数字能力直到45岁左右才到达顶峰，而在达到60岁之前降至一个低点，而后稍有回升，再向更低水平下降。语言能力在成年中期（39岁）和老年早期（67岁）时出现高峰，此后只有轻微的年龄差异。
    附图{图}
    图3　潜在能力结构1991年横断面的平均要素T分数[1](pp.304～313)
    从他们获得的潜在能力结构水平上的纵向数据来看，唯有知觉速度的变化情况最接近于出现在成年期的线性年龄性衰退模式（见图4）。数字能力自成年早期开始表现出线性的衰退，然而其他四项能力则在53岁（平均年龄）之前到达高峰，之后出现缓慢的衰退。
    附图{图}
    图4　潜在能力结构平均要素1991年T分数的纵向估计[1](pp.304～313)
    （二）认知能力衰退发生的可察觉年龄以及衰退幅度
    “西雅图纵向研究”在这个方面的成果为制定解决一系列社会问题的公共政策提供了重要的理论依据，例如强制性退休政策、解决雇佣关系中的年龄歧视问题或决定社区中可以单独生活的人口比例等社会政策，体现了该研究取得的重大社会效益。尽管Schaie研究中的主要变量可能被认为仅仅是实验室中的成果，但事实上，因为已经证实了大量认知能力测量和真实生活任务之间的关系，所以同样可以建立起这些研究成果与日常生活行为之间的对应关系[4](pp.236～268)。
    该纵向研究经过35年对单项评分的数据收集，发现在60岁以前认知能力衰退的平均年龄不可能得到确证（言语能力除外，其他从53岁开始表现出明显的衰退）。然而，在67岁之前确实发现所有能力均有衰退的迹象[5](pp.292～310)。这种衰退很缓慢，延续到80岁，并且对于绝大多数个体来说，其衰退都不是线性的，而是阶梯式的[6](pp.68～83)。甚至在81岁，所有被观察的个体中只有不到一半的人在随后的7年中表现出明显的衰退。在60岁之前的平均衰退的总和不到0.2个标准差，但到81岁时，在所有能力上的衰退都平均增加了大约1个标准差[7](pp.463～478)。在潜在结构水平上，对于归纳推理、空间定向、语言能力和语言记忆来说，从中年早期到60岁呈现正向的年龄变化，但数字技能降低约0.25个标准差，知觉速度减慢一个标准差。和25岁相比，88岁时的语言能力确实没有衰退（25、88岁是在曲线的两端）；然而，归纳推理和语言记忆能力减退了多于0.5个标准差，空间定向能力则几乎减退1个标准差，并且数字能力和知觉速度减退了多于1.5个标准差。然而，在生命晚期的衰退必须归因于加工和反应速度的降低。当从其他能力中除去知觉速度上的年龄变化时，年龄性衰退的幅度大大缩减了[8](pp.443～453)。
    （三）认知能力差异的模式和幅度
    SLS的研究结果已经对心理能力中大量的代际（年龄层）差异做了结论性的阐述。
    通过对不同年份出生的人在同一年龄时进行单项能力测试并收集数据（见图5，图6）可以观察到归纳推理和语言理解能力几乎呈线性正向代际替变，而空间定向能力则表现为不连续的正向替变。Schaie指出这种层际差异是较显著的。另一方面，对数字能力的测量发现最高峰出现在1924年出生的年龄层中，而往后的就以约0.5个标准差日益降低。与早先的年龄层相比，最近出生的年龄层在言语能力变量上也处在劣势中[9](pp.43～61)。从这些发现中，他得出结论：以年龄性变化为模型的横断面研究对那些表明负向年龄层递变的变量高估了60多岁以前的年龄相关性衰退，而对正向年龄层递变的变量则低估了这种衰退。这一结论通过对要素记分（各项基本认知能力）来进行年龄层递变检验获得了进一步的证实。在归纳推理和语言记忆能力上发现跨越1907到1966年的出生年龄层间确实有线性正向递变，从最早到最晚的年龄层差异总计约1.5个标准差。空间定向能力也表现出正向年龄层递变，但幅度稍小。相反，他们发现知觉速度、数字能力和语言能力都是凹形递变。对于后面这几项能力，看上去在20世纪的头25年出生的年龄层是正向递变，而在20世纪20年代晚期大萧条时期出生的年龄层则是稳定的。
    附图{图}
    图5　基本心理能力1991年单项评分的年龄层倾斜度[1](pp.304～313)
    附图{图}
    图6　潜在心量能力结构的1991年年龄层倾斜度[1](pp.304～313)
    大量的要素已经表明了这些巨大的代际差异。解释这些连续年龄层表现出来的能力增加最重要的原因，就是正规教育水平的提升。对于那些表现出曲线变化模式的能力，教育策略的更替和有关教学材料的使用强度可能是层际差异最为关键的前因。
    为了补充对不相关的个人中能力代际差异的研究，他们对其纵向研究参与者的家庭成员进行了研究。大多数发展性行为遗传学的著作都是以对双胞胎研究为根据的。而Schaie由于意识到这种研究的局限性，便将其研究立足于双亲一子女和非孪生兄弟姐妹。在过去，这一类研究是针对父母和他们年轻的子女以及年轻的亲戚，而Schaie首次试图对系统性的家庭内相似性进行贯穿整个时期的探索，以及试图对这种相似性的稳定性进行长时间的测量。
    事实上被观察到的所有认知能力和对它们灵活性的测量都发现，父母和他们的孩子（成年后代）之间以及兄弟姐妹之间都有相似性。该发现中的两个例外是对社会责任感的态度测量和知觉速度的测量，这两者似乎都没有表现出遗传性的特征。在具体能力层面，双亲―子女和兄弟姐妹间的相似性的程度是有差异的，前面一对总的相似性稍大些。这一相关性与在其他研究中年轻的成年父母和他们的小孩之间的相似性具有可比性。有的认为，由于社会的变动，当与年纪偏大的双亲―子女关系作比较时，年纪较轻的关系中这种家庭相似性应该会减少。在共同的环境影响下可能的相似性减少可归因于年轻一代所获得外界环境影响的增加。然而，这一命题只有在归纳推理能力上获得了支持，老一代和中间一代表现出比年轻一代稍多的相似性。对于其他的能力，Schaie等人发现了稳定的相似性，并且对于某些能力（语言理解和空间定向能力），在最近的一代中家庭相似性甚至有所增加。
    （四）认知能力年龄相关性变化个体差异的前因
    这项纵向研究最为独特的贡献在于对个体差异的前因性变量的考察，这些变量导致了一些人提前衰老，而使另一些人在进入较高年事仍然保持良好的绩效水平。他们证明在减缓认知退化中起重要作用的因素有以下几种：
    1.没有心血管疾病和其他慢性病。
    研究者们没有声明这是一种直接的联系，而是猜想导致早期慢性病出现的行为习惯，不利于保持高水平认知能力[10]。
    2.生活在较高社会经济地位所带来的舒适环境中。
    这些环境包括高于一般水平的教育、包含以往从事高复杂性和低常规性的职业、高于一般水平的收入和良好地维持着家庭完整[7](pp.463～478)。
    3.从事大量需要复杂智力参与的活动。
    这类活动包括广泛的阅读习惯、旅行、参与文化活动、追求不断的教育活动和参加俱乐部及职业联盟[7](pp.463～478)。
    4.个体的健全人格。
    5.与一个高认知水平的配偶结婚。
    对已婚夫妇认知相似性的研究表明，与更高认知水平的夫妇一方相比，在结婚之初认知水平偏低的配偶倾向于保持或提高自己的认知水平[11]。
    6.中年或老年早期根据一个人对其人生成就的满意状态来评定其自我。当然，对较大年龄的人做这项测评，或许会有些优势。
    正如Schaie早先指出的那样，其他认知能力的老龄化效应会影响知觉速度和反应速度，这种知觉和反应速度对于测量这些能力是必要的。所以，知觉速度保持在高水平的个体也因为其他能力的保持而处于优势。
    （五）用教育性干预手段扭转和延缓智力衰退
    由于纵向研究可长时间的追踪，Willis和Schaie得以针对已被研究所证明了的智力衰退，来设计延缓衰退的干预措施，这些干预措施也减少了那些能长时间稳定保持其智力绩效水平的被试，与更年轻者相比便处于劣势的层际差异。因为液态智力会偏早衰退，并且被认为对教育性干预更具阻抗，所以他们继续针对归纳推理和空间定向能力设计了具体干预措施。在1983年和1991年，他们抽取了65岁或年纪更大的人组成子样本，进行分层并依据具体衰退情况来施与培训，所有的参与者都接受了为训练前和训练后所设计的两组认知测试，并且每一个训练中的小组作为相对于其他训练条件的控制组。
    在1983～1984年，该训练研究之初，他们训练了228个被试。在Schaie及其助手的实验中大约有三分之二的被试表现出认知能力显著提高，并且在那些先前14年中认知能力已严重衰退的人中，约有40%已经恢复到衰退前的水平[12](pp.223～232)。1990～1991年，他们又加了179个被试（事前未受过训练并为与第一次研究样本相匹配选取的）来训练。这一批被试具备更有利的人口统计学特征和基本能力的层次性。
    Schaie等人通过最初研究和重复研究发现训练前后测试结果所体现的变化幅度。训练效果总计大约0.5个标准差。归纳推理能力比空间定向能力的效果更好一点。同时，也发现这样一种趋势：在祛除该能力训练中得到明确论证的性别差异之后，可看出男人从归纳推理训练之中收益更多，而女人则更多受益于空间定向训练。对于那些在实施干预措施前就出现衰退的个体来说，训练的效果也更明显一些。他们也能够表明他们不只是为测试而进行训练，而是让被试在潜在能力结构层次受训[13](pp.239～247)，并且该训练没有扰乱早先描述过的能力结构[14](pp.233～242)，因此所提供训练结果的证据是在目标能力结构上数量的变化，而不涉及被训练的技能性质上的变化。基本上，受训增益对于男人来说更多体现为准确性提高，但对于女人则表现为准确性和速度混合性的提高[3](pp.189～203)。
    最近在对最初训练的追踪调查中，Schaie和助手们得以在7年之后对141名被试进行再评估。然后对在他们最初已经受训的能力上施与附加的促进性训练。结果发现，保持受训的个体甚至在7年后也比他们的控制组更优越。从初期训练中获得的优势，可以通过一个5小时的促进性训练进一步获得较大幅度的提高。
    尽管这些干预措施是通过特定的实验室工作来操作的，但它们与被试处理日常生活需要的能力有着很高的相关性。这一点已经通过用实际智力测量来训练的能力[13](pp.239～247)和用日常生活中工具性工作绩效的客观测量来训练的能力[15](pp.68～91)之间所表现出来的大量联系中获得证实。对纵向被试进行认知训练的研究结果说明，在许多居住区老年人身上所观察到的智力衰退很可能是疏于智力活动的一个结果，所以对许多人来说这种衰退是可逆转的。
    　　结语
    经过了35年的努力，“西雅图纵向研究”已经将从成年到老年所选取的心理测量能力的发展过程绘制成图，并且已经考察了变化的个人差异和变化的分化模式。Schaie及其助手的研究描述了成人认知能力发展变化与年龄的相关性，并且获得了变化幅度方面的数据。另外，他们的研究还证实了个体的生活环境条件、健康状况和人格特点这些变量与认知能力发展之间的关系，从而为可能的延缓认知能力衰退的措施提供了概念上的基础。同时，在“西雅图纵向研究”的体系中，还考察了父母―子女和兄弟姐妹之间的认知相似性。最后，他们设计了干预措施来延缓由年龄引起的衰退，并且这些干预手段均取得了成功。
    在西方国家普遍进入老龄社会的今天，Schaie的研究结果受到社会的广泛支持。随着老龄化问题日益严重，中国也将步入老年社会。如何保持中国老年人的认知能力以及延缓认知能力衰退也将成为国内研究者们关注的问题。目前，我国已经有部分学者开始在这一领域进行探索，但该项研究还未成体系，也还没有获得显著进展。Schaie在此领域中业已成熟的研究，无疑可供我们借鉴，并将对中国学者们起到非常积极的影响。Schaie今年已是73岁的老年人了，但仍然十分活跃地在自己的岗位上卓有成效地工作着，仍在宾州州立大学乃至全美国保持着坚固的学术地位，或许，他自身的认知能力的慢速衰退正是其研究结果和训练方法的正确性的有力例证。