心理旋转的研究是当前表象理论的重要组成部分。经典的心理旋转研究发现，被试判断两个三维手柄形图形是否匹配所需的时间随着两个图形之间的角度差异（在纸平面或在深度平面）的增大而线性递增；或者是被试判断字母或数字的正反情况所用的时间与这些字母或数字和直立位置的角度差的增大而线性地递增。心理旋转研究的结果有力地支持将表象看作一种独立的心理表征的观点。心理旋转测验已作为一种诊断空间认知能力的技术广泛地应用于临床、人员选拔等领域。然而，在执行心理旋转操作时的加工机制的问题上仍存在多种意见。主要的原因在于以往这方面的研究大部分是在传统的反应时（RT）程序下进行的。在传统的反应时（RT）程序下，研究结果受到反应速度与准确率权衡现象的影响，而且研究者们不能直接了解执行心理旋转操作时的加工动态，不能了解角度差变化对信息加工全过程的影响，所以难以对心理旋转操作的加工机制作出全面的、系统的解释。反应速度与准确率权衡（SAT）程序通过对信息加工过程的反应速度和辨别能力进行联合测量，克服了传统的反应时（RT）程序的局限。本研究就运用SAT程序对执行心理旋转操作时的加工进行探讨。 另外，近来的神经心理学研究显示，心理旋转操作的任务和刺激的特性对人在执行心理旋转操作时的脑激活情况是有影响的，在执行字符旋转和图对旋转任务过程中脑的激活部位是不同的。脑是心理加工的物质基础，我们设想任务的特定性对心理旋转操作的加工动态是否有影响的。鉴于此，本研究作为一项基础性研究，将运用SAT程序对判断旋转字符正反和比较旋转三维图形对这两种经典心理旋转任务的加工机制进行深入探讨，以期为以后的心理旋转任务的应用和研究提供有价值的参考。 本研究假设，在SAT程序下如果（与正位的或两图形之间的）角度差增大，而代表加工时间的β^-1+δ增加，那么心理旋转操作的加工是基于表象表征（类比表征）。这是本研究总的假设，是本研究中各项实验假设的基础，运用于对两种经典心理旋转任务的加工的研究。在已验证总的假设的前提下，再分析β^-1+δ增反应速度与准确率权衡程序下的心理旋转加工机制研究加的趋势，从而对心理旋转操作的加工过程作出全面的、系统的解释。本研究的结果验证了两种经典心理旋转任务的加工的都是基于表象表征，但不是单一的表象表征。两种经典心理旋转任务的加工是有差异的。本研究得出以下结论:（1）执行字符旋转操作的加工是基于表象（类比）表征的，当字符与其正位的角度差越小（特别是小于600）时，采用参考框架策略的概率越高。而且在前置刺激没有出现的情况下也会采用参考框架策略。（2）平面图对旋转操作和立体图对旋转操作的这两项图对旋转任务操作的加工机制是非常相似的，都是基于表象（类比）表征。但随着角度差的增大，其他加工方式（如命题表征）也参与加工，而且所占的比例越来越大。（3）字符旋转和图对旋转这两项经典心理旋转任务操作的加工机制既有共同点，也存在差异。两者的共同之处是基于表象表征，但各自都存在着加工策略。人在执行这两项任务时都分别表现出加工从优性。