1、第四章 反應(yīng)時間v反應(yīng)時間的概念v反應(yīng)時間的研究簡史v反應(yīng)時間的測定方法減法反應(yīng)時加法反應(yīng)時開窗實驗v反應(yīng)時間的速度與準(zhǔn)確性的權(quán)衡v反應(yīng)時間作為因變量的優(yōu)越性v影響反應(yīng)時間的因素v測量反應(yīng)時間的注意事項一、反應(yīng)時間的概念v反應(yīng)時間（reaction time, RT）是心理實驗中使用最早、應(yīng)用最廣的反應(yīng)變量之一。v反應(yīng)時間是指從刺激的呈現(xiàn)到反應(yīng)的開始之間的時距。v反應(yīng)并不能在給予刺激的同時就發(fā)生。v刺激的呈現(xiàn)引起一種過程的開始，此過程在機體內(nèi)部的進行是潛伏的，直至此過程到達肌肉這一效應(yīng)器時，才產(chǎn)生一種外顯的、對環(huán)境的效應(yīng)為止。因而，反應(yīng)時間往往也被稱為“反應(yīng)的潛伏期”。v在反應(yīng)的潛伏期中包含著

2、感覺器官、大腦加工、神經(jīng)傳入傳出所需的時間以及肌肉效應(yīng)器反應(yīng)所需的時間，其中大腦加工所消耗的時間最多。二、反應(yīng)時間的研究簡史v對反應(yīng)時間的研究最早始于天文學(xué)。v“人差方程”不同觀測者所得數(shù)據(jù)的差異。v1850年生理學(xué)家Helmholtz運用反應(yīng)時間來測定神經(jīng)的傳導(dǎo)速度。v1868年，荷蘭生理學(xué)家Donders發(fā)明了分離反應(yīng)時間的實驗。v1879年，Wundt及其學(xué)生以反應(yīng)時間為指標(biāo)進行了一系列得實驗研究。v20世紀(jì)50年代中期之后，認知心理學(xué)興起。三、反應(yīng)時間的測定方法v減法反應(yīng)時v加法反應(yīng)時v開窗實驗1、減法反應(yīng)時vDonders受天文學(xué)家關(guān)于人差方程研究和Helmholtz測定神經(jīng)傳導(dǎo)速度

3、研究的影響，于1868年在其“關(guān)于心理過程的速度”一文中，把心理時間的測定引入心理學(xué)，并提出反應(yīng)時間的相減法。（1）反應(yīng)時ABC（1）vDonders首先測定3種不同的反應(yīng)時間：A-反應(yīng)時間：S1R1B-反應(yīng)時間：S1R1 S2R2C-反應(yīng)時間：S1R1 S2（1）反應(yīng)時ABC（2）A反應(yīng)時C反應(yīng)時CAB反應(yīng)時C反應(yīng)時BC基線時間辨別時間選擇時間（1）反應(yīng)時ABC（3）v反應(yīng)時間的相減法最初是被用來測定某一心理過程所需的時間的。v但是，反過來看，也可以從兩種反應(yīng)時的差數(shù)來判定某個心理過程的存在。v認知心理學(xué)正是這樣來應(yīng)用反應(yīng)時間相減法的。（1）反應(yīng)時ABC（4）v減法反應(yīng)時間的實驗當(dāng)時受到內(nèi)省

4、心理學(xué)家的攻擊。v當(dāng)一個訓(xùn)練有素的內(nèi)省者進行Donders反應(yīng)時，他們注意到C反應(yīng)的感受不像是一個A反應(yīng)加上其他的什么東西，B反應(yīng)也不像是C反應(yīng)加上別的什么，而是覺得三種反應(yīng)均不相同。（2）Posner的實驗vPosner等曾設(shè)計過一個實驗，運用反應(yīng)時相減法來證實，短時記憶的信息除聽覺編碼之外，是否還存在視覺編碼的問題。v他們在實驗中安排了兩種材料：一種是形同音同的兩個字母如AA；另一種是形狀不同但讀音相同的兩個字母如Aa。v并安排了兩種呈現(xiàn)方式：一種是同時呈現(xiàn)；另一種是繼時呈現(xiàn)，時間間隔為0.5s、1s和2s。v要求被試判定所呈現(xiàn)的兩個字母是否相同并按鍵反應(yīng)，記錄反應(yīng)時間。v在這兩種情況下，

5、正確反應(yīng)都是“相同”。（2）Posner的實驗結(jié)果（2）Posner的實驗結(jié)論v應(yīng)用減法反應(yīng)時間的方法，證明了某些短時記憶的信息加工，可有視覺和聽覺編碼兩個連續(xù)階段。（3）、Clark & Chase的句子-圖畫匹配實驗（1）vClark和Chase（1972）曾設(shè)計過一個句子-圖畫匹配實驗，運用反應(yīng)時相減法來揭示某些作業(yè)的操作要經(jīng)過幾個階段。v在實驗中，向被試視覺呈現(xiàn)兩種材料，一種是句子，如“星形在十字之上”；一種是一幅圖畫，如“*”，實驗中所用的主語有“星形”和“+字”，介詞有“之上”和“之下”，句子的陳述有肯定和否定兩類。v要求被試盡快判定，該句子是否真實地說明了圖畫并作出是或否

6、的反應(yīng)。記錄反應(yīng)時間。+（3）、Clark & Chase的句子-圖畫匹配實驗（2）vClark等人設(shè)想，當(dāng)句子出現(xiàn)在圖畫之前時，這種句子和圖畫匹配作業(yè)的完成要經(jīng)過幾個加工階段，并提出度量這些加工持續(xù)時間的參數(shù)。v第一階段是將句子轉(zhuǎn)換為其深層結(jié)構(gòu)，即以命題來表征句子，而且對“之下”的加工時間比對“之上”的加工時間要多（參數(shù)a），對否定句的加工需時多于對肯定句子的加工（參數(shù)b）。v第二階段是將圖畫轉(zhuǎn)換為命題，并帶有前面句子中所用的介詞，即“之上”或“之下”。v第三階段是將句子和圖畫兩者的命題表征進行比較。若兩個表征的第一個名詞相同，則比較所用的時間就會少于不同的（參數(shù)c）；若兩個命題都不

7、含有否定，則比較所用的時間將少會少于任一命題含有否定時的時間（參數(shù)d）。v第四階段是作出反應(yīng)，其所用時間被認為是恒定的（參數(shù)t）。v這樣，在此實驗中測得的各種反應(yīng)時，其中包含的參數(shù)不同，就可使用減法反應(yīng)時方法，求得各種參數(shù)的時間。2、加法反應(yīng)時（1）vSternberg在進行一系列的實驗研究的基礎(chǔ)上，確定了對短時記憶信息提取過程有獨立作用的四個因素：識記項目的數(shù)量（記憶集大小） 探針刺激的質(zhì)量（清晰和不清晰）反應(yīng)的類型（肯定的或否定的）反應(yīng)類型的相對頻率2、加法反應(yīng)時（2）識記項目的編碼探針刺激的編碼順序比較決策反應(yīng)組織反應(yīng)時間探針刺激的性質(zhì)識記項目的數(shù)量反應(yīng)類型反應(yīng)類型的相對頻率圖圖2 短時

8、記憶信息提取的階段及其影響因素短時記憶信息提取的階段及其影響因素3、反應(yīng)時間的“開窗”實驗看第一個字母出 聲轉(zhuǎn) 換看第二個字母將轉(zhuǎn)換結(jié)果儲存被試按鍵轉(zhuǎn)換開始轉(zhuǎn)換結(jié)束被試再按鍵編碼階段轉(zhuǎn)換階段儲存階段第一個字母加工的反應(yīng)時間圖圖3 “開窗開窗”實驗：字母轉(zhuǎn)換作業(yè)的實驗：字母轉(zhuǎn)換作業(yè)的3個階個階段段四、反應(yīng)時間的速度與準(zhǔn)確性的權(quán)衡（1）v研究者們?yōu)榱搜芯咳祟愋畔⒓庸さ奶匦裕３０逊磻?yīng)時間作為指標(biāo)。其考慮的邏輯是，心理加工過程的復(fù)雜性和反應(yīng)時間的長短之間有一種對應(yīng)關(guān)系，即對一個復(fù)雜刺激的加工所需時間較長；而對一個簡單刺激的加工時間則要短一些。v然而，反應(yīng)時實驗中除了反應(yīng)速度之外還有反應(yīng)準(zhǔn)確率問題。v

9、研究者們注意到，被試有時會以犧牲準(zhǔn)確率為代價去換取反應(yīng)速度，有時則會以犧牲反應(yīng)速度為代價去換取反應(yīng)準(zhǔn)確率，亦即被試能根據(jù)不同的實驗要求或在不同的實驗條件下，建立一個反應(yīng)速度與反應(yīng)準(zhǔn)確率的標(biāo)準(zhǔn)來指導(dǎo)他的反應(yīng)。這就是反應(yīng)速度與準(zhǔn)確率的權(quán)衡（speed-accuracy trade-off, SAT）。四、反應(yīng)時間的速度與準(zhǔn)確性的權(quán)衡（2）vTheios（1975）的實驗中，被試所要完成的任務(wù)相當(dāng)簡單，只需說出呈現(xiàn)在屏幕上的某個數(shù)字。v自變量是數(shù)字出現(xiàn)的概率，變化范圍在0.2到0.8之間。vTheios認為，刺激出現(xiàn)的概率對反應(yīng)時沒有影響。123456330340350360反應(yīng)時（毫秒）錯誤百分?jǐn)?shù)0.20.30.40.5 0.6 0.70.8反應(yīng)時錯誤率刺激呈現(xiàn)概率圖圖4 反應(yīng)時和錯誤率是刺激呈現(xiàn)概率的函反應(yīng)時和錯誤率是刺激呈現(xiàn)概率的函數(shù)數(shù)五、反應(yīng)時間作為因變量的優(yōu)越性（1）v有人研究過反應(yīng)時間和判斷次數(shù)以及判斷信息之間的關(guān)系。v其研究方法大致如下： 50mm40mm60mm完全沒有信心完全肯定右邊一段長完全肯定左邊一段長五、反應(yīng)時間作為因變量的優(yōu)越性（2）4045505560-1000+100050100%LCM123456TM秒%LCMTM比較刺激（mm）圖圖5 反應(yīng)時間、信心和判斷的關(guān)系反應(yīng)時間、信心和判斷的關(guān)系六、影響反應(yīng)時間的因素v反應(yīng)時間與刺激強度有關(guān)v反應(yīng)時間與刺激的