认知心理学测量指标反应时

1、一、反应时基本知识 o 概念界定 刺激与反应之间的时间间隔 刺激呈现时间刺激呈现时间 感官感觉时间感官感觉时间 感觉兴奋传递时间感觉兴奋传递时间 大脑处理兴奋时间大脑处理兴奋时间 大脑传递反应信号到运动器官的时间大脑传递反应信号到运动器官的时间 运动器官启动时间运动器官启动时间 o 反应时长短所代表的含义 n 内部心理过程的复杂程度 n 人的先天能力水平&后天经验丰富程度 o 反应时的类别 n 简单反应时：单一刺激、单一反应、被试预知 n 辨别反应时：多个刺激、选择性单一反应 n 选择反应时：多个刺激、多个反应 o 反应时的性质 n 存在一个大于0的极限，极限是固定的 n 反应时并不总是维持在

2、极限的水平，而是 不断的波动，波动来源于“可减少的余限” n 可减少的余限是不稳定的，与刺激的强度 成反比，与不同的感觉道也有关联 一、反应时实验中的绝对误差 o 实验程序造成的误差 简单反应时实验中的“提前反应” o 源于“越快越好”的倾向要求特征 检查实验，每20次加一次 o 准备信号在刺激之前以不变的时间间隔出现 每次实验时，时间间隔都设计一些变化 o 刺激器和反应键带来的误差 o 刺激器发出与实验刺激无关的刺激 o “按键式”反应混杂了克服弹力和经过距离的时间 o 计时器带来的误差 o 开动迟缓或停止迟缓：传导设计或主试造成 o 精确度或准确度不足：机器质量造成的误差 二、反应时实验中

3、的相对误差 o 感官及其部位、状态 n 不同的感觉通道反应潜伏期不同 o 触觉：140ms o 听觉：140ms o 视觉：180ms n 视觉和触觉的刺激作用位置影响反应时 o 视觉：离中央凹的距离 偏向中央凹的鼻侧或颞侧 o 触觉： 部位是否敏感 与大脑距离的远近 n 视觉光适应增加反应时，暗适应减少反应时 o 刺激的强度和复杂性 n 单一强度：听觉和视觉反应时中可减少的余限与刺激 强度（对数单位）呈指数函数关系 o 上图：反应时与强度（对 数单位）的关系图。 o 下图：反应时可减少余限 （RT-极限）的对数与强度 （对数单位）的关系图 o RT=AqI+105 o RT-105=AqI

4、o lg(RT-105)=lgA+Ilgq n 累计强度：刺激在空间和时间上的累积能够使反应时 减少；联合刺激比单一刺激反应时快 n 选择反应时与选择数目、刺激的相似性成正比 o 机体变量的影响 n 练习能使反应时接近极限 o 简单反应时需练习的次 数比选择反应少 o 练习开始反应时进步较 快，以后逐渐减慢 n 速度与准确性权衡 o Speedaccuracy trade off 指平衡速度与准确性的 操作特征，强调因追求正确率造成的反应时差异， 可能会掩盖被试认知过程之间真实的差异。 o 考虑正确率时，判断反应时指标是否可用的标准 n 在曲线的上升阶段，正确率的较大变化对应反应时的较小变化，

5、 因此较小的正确率变化对反应时影响小（可用！） n 在曲线的高原期即高准确率范围内，正确率的微小变化便会引起 较大的反应时变化，反应时的较大差异便更有可能由速度-准确性 权衡引起，而非实验条件（不可用！） n 额外动机和准备定势 每组3600次实验 两秒左右的反应前期比较合适 n 年龄等稳定的被试变量和注意、情绪、疲劳等不稳定 的被试变量 二、反应时技术 o 减法反应时法 n 安排两种或两种以上的反应时作业，其中一个作业包 含另一个作业所没有的加工阶段即加工阶段已知，其他的方面 完全相同。 n 根据两种作业的反应时差异即可判断“特有的加工阶 段”所需要的时间目的是确定某加工阶段的时间。 o 减

6、法反应时实验起初用来确定某个心理过程所 需的时间，但是反过来看，也可以从两种反应 时的差数来判断某个心理过程的存在 n 应用减法反应时法的前提 o 对实验任务所引起的心理过程已有精确的假设 o 两个实验任务必须有严格的相同或匹配的部分 n 应用减法反应时法的目的 o 确定我们感兴趣的某个加工阶段所需的时间 n 例证一：例证一：句子图画匹配实验 o 实验材料：句子和图画 n 八个句子 句子主语：星形 & 十字 句子谓语：“在之上” & “在之下” 句子谓语：“不在之上” & “不在之下” n 两个图画： o 被试任务：判断句子和图画是否匹配 o 星形在十字之上 o 星形在十字之下 o 星形不在十

7、字之上 o 星形不在十字之下 o 十字在星形之上 o 十字在星形之下 o 十字不在星形之上 o 十字不在星形之下 n 运用减法反应时实验的前提已具备： 1、对句子图画匹配任务所激起的心理过程已有精确假设： n 将句子转化为命题表征形式 n 将图画转化为命题表征形式 n 将两个命题表征进行匹配 2、每个匹配任务都有严格相同或匹配的部分，如 n “星形在十字之上” & “星形在十字之下” n “星形在十字之上” & “星形不在十字之上” n 最终确立的反应时 o 星形在十字之上 ：1763（ms） o 星形在十字之下 ：1763+93 o 星形不在十字之上 ：1763+685 o 星形在十字之上

8、：1763+187 o 命题一定是最简洁的形式：“星形在十字之上”和“十字 在星形之上”都是命题的简洁形式。这两个命题可以在最 短的时间内进行匹配，以确定是否相同。 o 与两个一模一样的命题匹配相比，这两个命题匹配时多出 的时间仅仅是首字母不同所导致的时间延误。 o 星形不在十字之下 ：1763+93+685 o 星形不在十字之下 ：1763+93+685+187 o 参数1：对“之下”的加工比对“之上”的加工需时较多 o 参数2：对否定的加工比对肯定的加工需时较多 o 参数3：两个表征的第一个名词“不同”比“相同”需时 较多 o 参数4：任一命题含有否定时比都不含否定时需时较多 o 参数5：

9、完全匹配的过程所需的基本时间 o 方法1：转换为“星形不在十字之上” o 方法2：转化为“十字在星形之上”。 可能疑问：“两个命题匹配的过程中，如果两个命题都是肯定， 则比含一个或两个否定时时间少。“ 问题在于：对于图画来讲，何为命题是否定的？ 对于“星形在十字之上”这一命题是“否定”的？ +685 还是“首字母不同”？ +187 n 例证二：例证二：视觉编码和听觉编码实验 o 内部过程已假设清楚：两种编码；进行转换 o 实验材料严格匹配：AA & Aa o 先出现视觉编码，AA对只需视觉编码便可以完成判 断，而Aa对靠视觉编码完不成判断。然后出现听觉 编码，Aa对靠听觉编码完成判断，而AA对

10、则不需要 执行这一过程。于是Aa对比AA对多余的判断时间便 是视觉编码向听觉编码转换所需的时间。 o 若AA对中两个字母呈现的时间间隔增大，则判断所 需时间趋向于按照听觉进行编码的时间，这说明听 觉编码形式在AA对的判断中同样存在。 o Posner打破了“短时记忆信息以听觉形式表征”的 刻板认识，清楚的确定某些短时记忆信息可以有视 觉和听觉两个连续的编码阶段。 n 例证三：例证三：心理旋转实验 o 内部过程已清楚：表象编码形式存在且可操作 o 实验材料严格匹配： （除旋转角度外一切条件完全相同） o 加法反应时法 n 完成一个作业所需的时间是一系列信息加工阶段分别 需要的时间的总和，如果发现

11、可以影响完成作业所需 的时间的一些因素，那么单独或成对的应用这些因素 进行实验，就可以观察到完成作业时间的变化。 n 如果两个因素的效应相互制约，那么两 个因素只作用于同一个信息加工阶段。 n 如果两个因素的效应相互独立，那么两 个因素各作用于不同的信息加工阶段。 n 完成一项作业时，通过单独或成对的应用其相关影响因 素进行实验，就可以确定其信息加工过程的各个阶段。 o 增加A因素的影响，能使完成任务的时间增加10ms o 增加B因素的影响，能使完成任务的时间增加20ms o 同时增加A和B因素的影响，如果使完成任务的时间 增加了30ms，意味着两个因素的效应相互独立，可 以推论两个因素作用于

12、不同的信息加工阶段；如果 完成任务的时间只增加了21秒，意味着这两个因素 的效应相互制约，只作用于同一个信息加工阶段。 n 应用加法反应时法的前提： 信息加工的方式是系列加工而不是平行加工 n 应用加法反应时法的目的： 确定我们预测的某个信息加工阶段是否存在 o 是否意味着可以先用加法反应时法确定阶段的存在， 然后再利用减法反应时法确定阶段所需时间？ n 例证：斯滕伯格短时记忆信息提取的阶段 刺激编码刺激编码顺序比较顺序比较选择决策选择决策反应组织反应组织 测试项目质量测试项目质量 识记项目数量识记项目数量 肯定否定反应肯定否定反应 反应相对频率反应相对频率 o 上图：反应时与强度（对 数单位

13、）的关系图。 o 下图：反应时可减少余限 （RT-极限）的对数与强度 （对数单位）的关系图 o RT=AqI+105 o RT-105=AqI o lg(RT-105)=lgA+Ilgq n 年龄等稳定的被试变量和注意、情绪、疲劳等不稳定 的被试变量 o 减法反应时实验起初用来确定某个心理过程所 需的时间，但是反过来看，也可以从两种反应 时的差数来判断某个心理过程的存在 n 例证一：例证一：句子图画匹配实验 o 实验材料：句子和图画 n 八个句子 句子主语：星形 & 十字 句子谓语：“在之上” & “在之下” 句子谓语：“不在之上” & “不在之下” n 两个图画： 2、每个匹配任务都有严格相同或匹配的部分，如 n “星形在十字之上” & “星形在十字之下” n “星形在十字之上” & “星形不在十字之上” o 命题一定是最简洁的形式：“星形在十字之上”和“十字 在星形之上”都是命题的简洁形式。这两个命题可以在最 短的时间内进行匹配，以确定是否