教学PPT背景颜色的眼动实验研究_安璐
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二、实验目的与假设
（一）实验目的 了解大学生对不同背景颜色的教学 PPT 的阅读 情况。 （二）实验假设 假设大学生对不同背景颜色的教学 PPT 的学习 效果没有区别。
三、研究实验设计
（一）被试
选 取 徐 州 师 范 大 学 15 名 本 科 生 随 机 分 配 到 白 色 背 景 （5 人 ）、黄 色 背 景 （5 人 ）、蓝 色 背 景 （5 人 ）三 种条件下进行实验。 被试者年龄在 20～22 岁之间,所 有被试者视力或矫正视力正常,均无色盲且为自愿参 加。 实验完成后被试者可获得一份礼物。
平方和
df
均方
F
显著性
组间
46.359
2
23.180 4.866 .028
组内
57.158 12
4.763
总数
103.518 14
从表 4 中可以看出 sig.=0.028<0.05,表示拒绝 零 假设，也就是说 3 个色彩中，至少有一个背景色彩与
77
电化教育研究
表5
N
1.00
5
2.00
5
3.00
表2
注视次数描述统计表
N
均值
标准差
标准误
均值的 95%置信区间
下限
上限
极小值 极大值
1.00
5
126.6000
2.00
5
132.4000
3.00
5
165.4000
总数
15 141.4667
8.79204 18.36573 13.68576 22.01904
3.93192 8.21340 6.12046 5.68529
标准误
显著性
95%置 信 区 间
下限
上限
1.0
2.00
-5.80000
8.95842
.530
-25.3187
13.7187
3.00
-38.80000
8.95842
.001
-58.3187
-19.2813
2.0
1.00
5.80000
8.95842
.530
-13.7187
25.3187
3.00
-33.00000
关学科中的应用。 眼动心理学的研究已经成为当代 心理学研究的一种有用范型， 在各个专业领域也越 来越重要。
眼动技术就是通过对眼动轨迹的记录从中提 取诸如注视点、注视时间、注视次数、眼跳距离、瞳 孔大小等数据，从而研究个体的内在认知过程。 现 代眼动仪的结构一般包括四个系统， 即光学系统、 瞳孔中心坐标提取系统、视景与瞳孔坐标迭加系统 和图像与数据的记录分析系统。 眼动有三种基本方 式 ： 注 视 （Fixation ）、 眼 跳 （Saccades） 和 追 随 运 动 （Pursuit Movement）。
5
总数
15
均值
55.2460 56.0572 59.3140 56.8724
标准差
1.45980 3.45521 .47616 2.71951
注视时间描述表
标准误
.65284 1.54522 .21295 .70218
均值的 95%置信区间
下限
上限
53.4334 51.7670
57.0586 60.3474
否有影响。 提出零假设 H。 为：色彩对注视次数没有 显著差异。 即 μ1=μ2=μ3.打开 SPSS17.0，输入注视次 数，进行数据分析。
分析结果： 1．注视次数方差分析表 从表 1 中可以看出 sig.=0.002<0.05,表示拒绝零 假设，也就是说 3 个色彩中，至少有一个背景色彩与 其他两组有明显差异。
首先用单因素方差分析背景颜色对注视时间是
否有影响。 提出零假设 H。 为：色彩对注视次数没有
显著差异。 即 μ1=μ2=μ3.打开 SPSS17.0，输入注视次
数，进行数据分析。
分析结果：
1．注视次数方差分析表
表4
注视时间方差分析表
图 1 注视次数的均值 （二）注视时间 注视时间指对被试材料的加工程度。
115.6832 109.5959 148.4069 129.2729
137.5168 155.2041 182.3931 153.6604
111.00 114.00 155.00 111.00
132.00 155.00 189.00 189.00
表3
注视次数多重比较表
（I）色 彩
（J）色 彩
均 值 差 （I-J）
DOI:10.13811/j.cnki.eer.2012.01.003
［文章编号］1003-1553（2012）01-0075-06
2012 年第 1 期（总第 225 期） 环境建设与资源开发
教学 PPT 背景颜色的眼动实验研究
安 璐， 李子运
（徐州师范大学 信息传播学院， 江苏 徐州 221009）
58.7228
59.9052
55.3664
58.3784
极小值 极大值
8.95842
.003
-52.5187
-13.4813
3.0
1.00
38.80000
8.95842
.001
19.2813
58.3187
2.00
33.00000
8.95842
.003
13.4813
52.5187
* 均值差的显著性水平为 0.05.
0.003<0.05，所以 2 与 3 之间也存在显著差异。
1. 注视，是将眼睛的中央窝对准某一物体。 当眼 睛注视物体时，即使是静止物体，它并不是没有运动 的 ， 而 是 伴 有 三 种 眼 动 效 果 : 漂 移 （Drift）、 震 颤 （Tremor） 和 微 小 的 不 随 意 眼 跳 动 （Involuntary Saccades）。
2. 眼跳，是巴黎大学的 Javal 教授发现的。 通常 我们不容易察觉到眼睛在跳动， 而觉得是在平滑地 运动。 比如当人们在进行阅读或观察物体时，总认为 眼睛是平滑地按照所预期的视线轨道进行。 事实上， 眼睛是在所注视的物体上停留， 紧接着到下一个注 视的点继续停留。 因为停留的速度极短，肉眼是分辨 不出来的， 而在眼动设备上眼动的轨迹是非常清晰 的。
本研究采用了眼动实验研究方法， 整理分析大 量的眼动数据， 从学习者的角度对个案进行科学评 价。 研究结果对多媒体课件的设计与开发，特别是我 国的多媒体课件比赛具有重要的启示作用。
一、眼动仪概述
早 在 19 世 纪 已 有 学 者 通 过 人 的 眼 球 运 动 来 分 析人的心理活动， 当时使用肉眼直接观察被试的眼 动情况。 这种方法简单易行，较为方便。 但它受主观 因素影响较大，结果不够精确。 随着技术的发展，眼 动记录技术也在不断完善，出现了机械记录法、光学 记录法、电流记录法等一系列眼动记录方法。 专家学 者一直致力于改进眼动记录技术，20 世纪 60 年代以 来 ，随 着 摄 像 技 术 、红 外 技 术 （Infrared Technique）和 微电子技术在当今社会的迅猛发展， 再加上计算机 技术的普及， 极大地推进了研究人员对高精度眼动 仪的研发， 从而促进了眼动研究在国际心理学及相
（二）实验仪器 瑞典公司生产的 Smarteye5.4 眼动仪设备。 测量 原理：角膜反射, 采样频率 60/120H。 眼动仪连接到 分辨率为 1280×1024 像素的 17 寸显示器，并根据房 间的实际亮度调整显示器的亮度， 确保可以清晰呈 现。 显示器前 75cm 处放置较为舒服的高背座椅，使 被试者可以获得最佳阅读姿势。 （三）实验设计与实验材料 实验内容采用 3（背景颜色）Х1（阅读材料）二 因 素重复测量实验设计，其中由 50 名在校本科生以五 点量表对适合作为背景的颜色进行评价，1 分为最适 合 作 为 背 景 的 颜 色 ，5 分 为 最 不 适 合 作 为 背 景 的 颜 色。 然后从中选取主观评分最高的三种背景颜色，即 白 色 RGB （255,255,255）、 黄 色 RGB （255,255,0）、 蓝 色 RGB（0,0,255）三 种 ，文 字 颜 色 选 择 为 最 普 遍 的 黑 色 RGB（0,0,0）.让被试者通过阅读进行视线跟踪，从 中筛选出最合适的背景颜色。 本实验阅读材料为国家精品课程中的一张 PPT，通过改变其背景颜色进行测试。 文字内容都是 常用字，排除了文字内容对被测试者的干扰。 （四）实验过程 为了保证实验的信度， 整个实验过程分为练习 和正式实验两个阶段。 练习过程：练习开始前对被试者进行眼校准，校 准后告诉被试者身体要保持目前的姿势。 向被试者 说明这种方式阅读下应注意的内容， 然后呈现指导 语:“请以正常的速度阅读下面一段文字。理解文字内 容后按空格键结束阅读。 阅读过程中尽量保持头部 不动， 清楚了吗? 清楚后请按空格键开始阅读”。 提 供给被试者一篇练习文字进行练习。 经过练习被试 者掌握阅读方法后,进入正式实验。 正 式 实 验 过 程 ：（1）被 试 者 按 照 练 习 过 程 中 的 注 意点进行调整。 （2）呈现指导语。 （3）被试者清楚要求 后自己按键开始测试。 （4）阅读完毕后按键结束，主 试者记录被试者眼动信息。
[摘 要] 从色彩心理学出发，通过 Smarteye5.4 眼动仪设备的应 用 ，结 合 问 卷 调 查 以 五 点 量 表 进 行 评 价 ，以 15 名 大
学生为被试，记录他们对不同色彩背景 PPT 的阅读情况，分析背景颜色对学习者的影响。 发现白色最适合作为 PPT 的背
景颜色，其次是黄色，而蓝色最不适合作为背景颜色。 从科学的角度为设计者提供参考，并对我国多媒体课件比赛的设
四、数据分析
提取注视次数、注视时间、第一次到达目标区域 的时间等数据，从方差分析、描述统计表、两两 t 检验
76
2012 年第 1 期（总第 225 期）
结果、阅读热区四方面进行分析。 （一）注视次数 注视次数反映了被试者对阅读材料的熟练程度
和阅读材料本身的难易程度。 首先用单因素方差分析背景颜色对注视次数是
计与开发具有重要启示作用。
[关键词] PPT； 背景颜色； 眼动实验
[中图分类号] G434
[文献标识码] A
[作者简介] 安璐（1988—），女，江苏徐州人。 在读研究生，主要从事教育技术理论与实践研究。 E-mail：276692062@qq.
com。
在 教 学 中 PPT 的 应 用 越 来 越 普 及 ， 一 些 优 秀 PPT 制作得相当精美， 看上去非常漂 亮 。 但 如 何 使 PPT 最大限度地提高学习者的学习效 率 ， 却 被 制 作 者所忽略。 在对 PPT 进行评定中，大多采用定性的比 较，几乎没有用到定量分析。 因此，沿用之前的评定 标准和评定工具将无法科学有效地对不同背景颜色 的 PPT 进行有效地比较，影响了 PPT 的应用效果。
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电化教育研究
3. 当人们在观察一行文字时， 为了保持头部不 偏移，眼睛就要跟随物体进行运动，这就出现了追随 运动。
在对学习者的心理过程进行分析时， 可以有以 下主要参数：
1.注视时间 是指关注一个注视点所停留的时间。 注视时间 反映被试者对材料加工的仔细程度， 也受材料的长 短、难易、布局等因素影响。 2.注视次数 是指注视的多少。 注视次数多少反映被试者对 材料的熟悉程度，与注视时间密切相关。 3.第一次到达目标区域的时间 是指在区域内搜索所需要的目标时,第一次到达 目标区域的时间。 它是衡量学习者学习效率的重要 指标。 4.眼动轨迹图 是将眼动信息用数据和图形的方式呈现出轨迹 视图，能最具体、最直观和最全面地反映眼动的时空 特征。 5.瞳孔大小 瞳孔直径与人的情绪和认知加工有密切关系。 如看到厌恶的东西瞳孔会缩小， 看到感兴趣的东西 瞳孔会增大。 阅读时文字理解难度越高,记忆负荷量 越大,则瞳孔会放得越大。 6.眼跳距离 是指一次注视完成后， 从一个注视点转移到下 一次注视点之间的距离。 距离的大小与加工的内容 有关。 7.丢失时间 是指在注视过程中， 被试者并没有注视到被试 材料的时间。 导致的原因可以是被试材料的难度和 被试者的疲劳等多种原因。
表1
注视次数方差分析表
平方和
df
均方
F
显著性
Baidu Nhomakorabea
组间 4380.133 2 2190.067 10.916 .002
组内 2407.600 12 200.633
总数 6787.733 14
2．描述统计表 其中 1 代表白色，2 代表黄色，3 代表蓝色。 从表 2 中可以看出，对白色的注视次数最少，对蓝色的注 视次数最多， 说明相同内容下白色背景更容易被人 接受。 3．两两 t 检验结果 在表 3 中， 其中 1 与 3 之间 sig.=0.001<0.05,所 以 1 与 3 之间存在显著差异；同理，2 与 3 之间 sig.=
（一）实验目的 了解大学生对不同背景颜色的教学 PPT 的阅读 情况。 （二）实验假设 假设大学生对不同背景颜色的教学 PPT 的学习 效果没有区别。
三、研究实验设计
（一）被试
选 取 徐 州 师 范 大 学 15 名 本 科 生 随 机 分 配 到 白 色 背 景 （5 人 ）、黄 色 背 景 （5 人 ）、蓝 色 背 景 （5 人 ）三 种条件下进行实验。 被试者年龄在 20～22 岁之间,所 有被试者视力或矫正视力正常,均无色盲且为自愿参 加。 实验完成后被试者可获得一份礼物。
平方和
df
均方
F
显著性
组间
46.359
2
23.180 4.866 .028
组内
57.158 12
4.763
总数
103.518 14
从表 4 中可以看出 sig.=0.028<0.05,表示拒绝 零 假设，也就是说 3 个色彩中，至少有一个背景色彩与
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电化教育研究
表5
N
1.00
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2.00
5
3.00
表2
注视次数描述统计表
N
均值
标准差
标准误
均值的 95%置信区间
下限
上限
极小值 极大值
1.00
5
126.6000
2.00
5
132.4000
3.00
5
165.4000
总数
15 141.4667
8.79204 18.36573 13.68576 22.01904
3.93192 8.21340 6.12046 5.68529
标准误
显著性
95%置 信 区 间
下限
上限
1.0
2.00
-5.80000
8.95842
.530
-25.3187
13.7187
3.00
-38.80000
8.95842
.001
-58.3187
-19.2813
2.0
1.00
5.80000
8.95842
.530
-13.7187
25.3187
3.00
-33.00000
关学科中的应用。 眼动心理学的研究已经成为当代 心理学研究的一种有用范型， 在各个专业领域也越 来越重要。
眼动技术就是通过对眼动轨迹的记录从中提 取诸如注视点、注视时间、注视次数、眼跳距离、瞳 孔大小等数据，从而研究个体的内在认知过程。 现 代眼动仪的结构一般包括四个系统， 即光学系统、 瞳孔中心坐标提取系统、视景与瞳孔坐标迭加系统 和图像与数据的记录分析系统。 眼动有三种基本方 式 ： 注 视 （Fixation ）、 眼 跳 （Saccades） 和 追 随 运 动 （Pursuit Movement）。
5
总数
15
均值
55.2460 56.0572 59.3140 56.8724
标准差
1.45980 3.45521 .47616 2.71951
注视时间描述表
标准误
.65284 1.54522 .21295 .70218
均值的 95%置信区间
下限
上限
53.4334 51.7670
57.0586 60.3474
否有影响。 提出零假设 H。 为：色彩对注视次数没有 显著差异。 即 μ1=μ2=μ3.打开 SPSS17.0，输入注视次 数，进行数据分析。
分析结果： 1．注视次数方差分析表 从表 1 中可以看出 sig.=0.002<0.05,表示拒绝零 假设，也就是说 3 个色彩中，至少有一个背景色彩与 其他两组有明显差异。
首先用单因素方差分析背景颜色对注视时间是
否有影响。 提出零假设 H。 为：色彩对注视次数没有
显著差异。 即 μ1=μ2=μ3.打开 SPSS17.0，输入注视次
数，进行数据分析。
分析结果：
1．注视次数方差分析表
表4
注视时间方差分析表
图 1 注视次数的均值 （二）注视时间 注视时间指对被试材料的加工程度。
115.6832 109.5959 148.4069 129.2729
137.5168 155.2041 182.3931 153.6604
111.00 114.00 155.00 111.00
132.00 155.00 189.00 189.00
表3
注视次数多重比较表
（I）色 彩
（J）色 彩
均 值 差 （I-J）
DOI:10.13811/j.cnki.eer.2012.01.003
［文章编号］1003-1553（2012）01-0075-06
2012 年第 1 期（总第 225 期） 环境建设与资源开发
教学 PPT 背景颜色的眼动实验研究
安 璐， 李子运
（徐州师范大学 信息传播学院， 江苏 徐州 221009）
58.7228
59.9052
55.3664
58.3784
极小值 极大值
8.95842
.003
-52.5187
-13.4813
3.0
1.00
38.80000
8.95842
.001
19.2813
58.3187
2.00
33.00000
8.95842
.003
13.4813
52.5187
* 均值差的显著性水平为 0.05.
0.003<0.05，所以 2 与 3 之间也存在显著差异。
1. 注视，是将眼睛的中央窝对准某一物体。 当眼 睛注视物体时，即使是静止物体，它并不是没有运动 的 ， 而 是 伴 有 三 种 眼 动 效 果 : 漂 移 （Drift）、 震 颤 （Tremor） 和 微 小 的 不 随 意 眼 跳 动 （Involuntary Saccades）。
2. 眼跳，是巴黎大学的 Javal 教授发现的。 通常 我们不容易察觉到眼睛在跳动， 而觉得是在平滑地 运动。 比如当人们在进行阅读或观察物体时，总认为 眼睛是平滑地按照所预期的视线轨道进行。 事实上， 眼睛是在所注视的物体上停留， 紧接着到下一个注 视的点继续停留。 因为停留的速度极短，肉眼是分辨 不出来的， 而在眼动设备上眼动的轨迹是非常清晰 的。
本研究采用了眼动实验研究方法， 整理分析大 量的眼动数据， 从学习者的角度对个案进行科学评 价。 研究结果对多媒体课件的设计与开发，特别是我 国的多媒体课件比赛具有重要的启示作用。
一、眼动仪概述
早 在 19 世 纪 已 有 学 者 通 过 人 的 眼 球 运 动 来 分 析人的心理活动， 当时使用肉眼直接观察被试的眼 动情况。 这种方法简单易行，较为方便。 但它受主观 因素影响较大，结果不够精确。 随着技术的发展，眼 动记录技术也在不断完善，出现了机械记录法、光学 记录法、电流记录法等一系列眼动记录方法。 专家学 者一直致力于改进眼动记录技术，20 世纪 60 年代以 来 ，随 着 摄 像 技 术 、红 外 技 术 （Infrared Technique）和 微电子技术在当今社会的迅猛发展， 再加上计算机 技术的普及， 极大地推进了研究人员对高精度眼动 仪的研发， 从而促进了眼动研究在国际心理学及相
（二）实验仪器 瑞典公司生产的 Smarteye5.4 眼动仪设备。 测量 原理：角膜反射, 采样频率 60/120H。 眼动仪连接到 分辨率为 1280×1024 像素的 17 寸显示器，并根据房 间的实际亮度调整显示器的亮度， 确保可以清晰呈 现。 显示器前 75cm 处放置较为舒服的高背座椅，使 被试者可以获得最佳阅读姿势。 （三）实验设计与实验材料 实验内容采用 3（背景颜色）Х1（阅读材料）二 因 素重复测量实验设计，其中由 50 名在校本科生以五 点量表对适合作为背景的颜色进行评价，1 分为最适 合 作 为 背 景 的 颜 色 ，5 分 为 最 不 适 合 作 为 背 景 的 颜 色。 然后从中选取主观评分最高的三种背景颜色，即 白 色 RGB （255,255,255）、 黄 色 RGB （255,255,0）、 蓝 色 RGB（0,0,255）三 种 ，文 字 颜 色 选 择 为 最 普 遍 的 黑 色 RGB（0,0,0）.让被试者通过阅读进行视线跟踪，从 中筛选出最合适的背景颜色。 本实验阅读材料为国家精品课程中的一张 PPT，通过改变其背景颜色进行测试。 文字内容都是 常用字，排除了文字内容对被测试者的干扰。 （四）实验过程 为了保证实验的信度， 整个实验过程分为练习 和正式实验两个阶段。 练习过程：练习开始前对被试者进行眼校准，校 准后告诉被试者身体要保持目前的姿势。 向被试者 说明这种方式阅读下应注意的内容， 然后呈现指导 语:“请以正常的速度阅读下面一段文字。理解文字内 容后按空格键结束阅读。 阅读过程中尽量保持头部 不动， 清楚了吗? 清楚后请按空格键开始阅读”。 提 供给被试者一篇练习文字进行练习。 经过练习被试 者掌握阅读方法后,进入正式实验。 正 式 实 验 过 程 ：（1）被 试 者 按 照 练 习 过 程 中 的 注 意点进行调整。 （2）呈现指导语。 （3）被试者清楚要求 后自己按键开始测试。 （4）阅读完毕后按键结束，主 试者记录被试者眼动信息。
[摘 要] 从色彩心理学出发，通过 Smarteye5.4 眼动仪设备的应 用 ，结 合 问 卷 调 查 以 五 点 量 表 进 行 评 价 ，以 15 名 大
学生为被试，记录他们对不同色彩背景 PPT 的阅读情况，分析背景颜色对学习者的影响。 发现白色最适合作为 PPT 的背
景颜色，其次是黄色，而蓝色最不适合作为背景颜色。 从科学的角度为设计者提供参考，并对我国多媒体课件比赛的设
四、数据分析
提取注视次数、注视时间、第一次到达目标区域 的时间等数据，从方差分析、描述统计表、两两 t 检验
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2012 年第 1 期（总第 225 期）
结果、阅读热区四方面进行分析。 （一）注视次数 注视次数反映了被试者对阅读材料的熟练程度
和阅读材料本身的难易程度。 首先用单因素方差分析背景颜色对注视次数是
计与开发具有重要启示作用。
[关键词] PPT； 背景颜色； 眼动实验
[中图分类号] G434
[文献标识码] A
[作者简介] 安璐（1988—），女，江苏徐州人。 在读研究生，主要从事教育技术理论与实践研究。 E-mail：276692062@qq.
com。
在 教 学 中 PPT 的 应 用 越 来 越 普 及 ， 一 些 优 秀 PPT 制作得相当精美， 看上去非常漂 亮 。 但 如 何 使 PPT 最大限度地提高学习者的学习效 率 ， 却 被 制 作 者所忽略。 在对 PPT 进行评定中，大多采用定性的比 较，几乎没有用到定量分析。 因此，沿用之前的评定 标准和评定工具将无法科学有效地对不同背景颜色 的 PPT 进行有效地比较，影响了 PPT 的应用效果。
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电化教育研究
3. 当人们在观察一行文字时， 为了保持头部不 偏移，眼睛就要跟随物体进行运动，这就出现了追随 运动。
在对学习者的心理过程进行分析时， 可以有以 下主要参数：
1.注视时间 是指关注一个注视点所停留的时间。 注视时间 反映被试者对材料加工的仔细程度， 也受材料的长 短、难易、布局等因素影响。 2.注视次数 是指注视的多少。 注视次数多少反映被试者对 材料的熟悉程度，与注视时间密切相关。 3.第一次到达目标区域的时间 是指在区域内搜索所需要的目标时,第一次到达 目标区域的时间。 它是衡量学习者学习效率的重要 指标。 4.眼动轨迹图 是将眼动信息用数据和图形的方式呈现出轨迹 视图，能最具体、最直观和最全面地反映眼动的时空 特征。 5.瞳孔大小 瞳孔直径与人的情绪和认知加工有密切关系。 如看到厌恶的东西瞳孔会缩小， 看到感兴趣的东西 瞳孔会增大。 阅读时文字理解难度越高,记忆负荷量 越大,则瞳孔会放得越大。 6.眼跳距离 是指一次注视完成后， 从一个注视点转移到下 一次注视点之间的距离。 距离的大小与加工的内容 有关。 7.丢失时间 是指在注视过程中， 被试者并没有注视到被试 材料的时间。 导致的原因可以是被试材料的难度和 被试者的疲劳等多种原因。
表1
注视次数方差分析表
平方和
df
均方
F
显著性
Baidu Nhomakorabea
组间 4380.133 2 2190.067 10.916 .002
组内 2407.600 12 200.633
总数 6787.733 14
2．描述统计表 其中 1 代表白色，2 代表黄色，3 代表蓝色。 从表 2 中可以看出，对白色的注视次数最少，对蓝色的注 视次数最多， 说明相同内容下白色背景更容易被人 接受。 3．两两 t 检验结果 在表 3 中， 其中 1 与 3 之间 sig.=0.001<0.05,所 以 1 与 3 之间存在显著差异；同理，2 与 3 之间 sig.=