事物的发展变化从量的方面来说都涉及到了增长和消亡两个最基本的过程。人对这两个过程的认知即是对加减过程的认知。数字运算是此的典型表达。本研究专注运算过程,选取与数字加工密切相联系的时间和空间加工,对人类的数字运算、时间运算和空间运算之间是否存在着相似的加工过程进行了原创性探讨。实验1探讨了时间运算与数字运算的运算过程之间的关系。实验分别设置了相匹配的时间运算任务、数运算任务(阿拉伯数字运算)和点运算任务(点的数量运算),记录了18名被试的脑事件相关电位。结果发现时间运算具有显著不同于数字运算的特点。实验2采用基本相同的逻辑探讨了空间运算与数字运算的运算过程之间的关系。同样设置相匹配的三种任务,分别为空间运算任务、以及同实验1相同的数运算任务和点运算任务,记录了18被试的脑事件相关电位,结果发现空间运算与点运算表现出了完全相同的加工特点,而与阿拉伯数字运算表现出了一定的差异。在实验2的基础上,实验3进一步探讨了空间运算中是否存在着与数字运算相似的距离效应。实验操纵空间运算中运算结果距离正确答案的距离,记录了20名被试的脑事件相关电位。结果发现空间运算中的距离效应具有不同于数运算中距离效应的特点,并且发现空间运算中远近距离的差异在加工的早期阶段就已经产生。在实验2和实验3的基础上实验4探讨了当把空间运算的加工扩展为对空间情境的加工时,是否能发现数字运算与空间加工之间的联系。实验采用产生式任务,为数字运算相应的附加单位,控制单位的空间意义性及前后一致性,测试了28名加拿大被试口头报告的反应时和正确率。结果发现在特定情境下空间情境无法影响产生式数字运算。本实验的一系列结果揭示出,以一个共同运算过程的观点来解释数字、时间和空间的运算过程虽然非常具有吸引力,但却并不是事实。当前研究指出,在辨别式任务中,时间运算、空间运算、数字运算具有各自独立的运算过程,同时空间运算和数字运算又具有一定的联系,表明人脑的运算活动是具有情境依赖性的。更倾向于支持将多重数量系统理论以及编码复杂性假设进行扩展。具体来说,当前研究发现,时间运算可能具有其特异性的运算过程,空间运算和数字运算中的点的数目运算具有共同的运算过程,这种共同的运算过程不同于简单阿拉伯数字运算过程。空间运算仍然可以表现出距离效应,但与数字运算中的距离效应在早期负波上不具有明显差异不同,空间运算的远近距离导致了早期成分的明显差异,倾向于支持人们把答案的距离特征与运算过程相整合进行加工的观点。另外,当前结果也发现在特定的任务设置下,空间情境无法影响产生式数字运算。