第四章反应时间

1、第四章 反应时间v反应时间的概念v反应时间的研究简史v反应时间的测定方法减法反应时加法反应时开窗实验v反应时间的速度与准确性的权衡v反应时间作为因变量的优越性v影响反应时间的因素v测量反应时间的注意事项一、反应时间的概念v反应时间（reaction time, RT）是心理实验中使用最早、应用最广的反应变量之一。v反应时间是指从刺激的呈现到反应的开始之间的时距。v反应并不能在给予刺激的同时就发生。v刺激的呈现引起一种过程的开始，此过程在机体内部的进行是潜伏的，直至此过程到达肌肉这一效应器时，才产生一种外显的、对环境的效应为止。因而，反应时间往往也被称为“反应的潜伏期”。v在反应的潜伏期中包含着

2、感觉器官、大脑加工、神经传入传出所需的时间以及肌肉效应器反应所需的时间，其中大脑加工所消耗的时间最多。二、反应时间的研究简史v对反应时间的研究最早始于天文学。v“人差方程”不同观测者所得数据的差异。v1850年生理学家Helmholtz运用反应时间来测定神经的传导速度。v1868年，荷兰生理学家Donders发明了分离反应时间的实验。v1879年，Wundt及其学生以反应时间为指标进行了一系列得实验研究。v20世纪50年代中期之后，认知心理学兴起。三、反应时间的测定方法v减法反应时v加法反应时v开窗实验1、减法反应时vDonders受天文学家关于人差方程研究和Helmholtz测定神经传导速度

3、研究的影响，于1868年在其“关于心理过程的速度”一文中，把心理时间的测定引入心理学，并提出反应时间的相减法。（1）反应时ABC（1）vDonders首先测定3种不同的反应时间：A-反应时间：S1R1B-反应时间：S1R1 S2R2C-反应时间：S1R1 S2（1）反应时ABC（2）A反应时C反应时CAB反应时C反应时BC基线时间辨别时间选择时间（1）反应时ABC（3）v反应时间的相减法最初是被用来测定某一心理过程所需的时间的。v但是，反过来看，也可以从两种反应时的差数来判定某个心理过程的存在。v认知心理学正是这样来应用反应时间相减法的。（1）反应时ABC（4）v减法反应时间的实验当时受到内省

4、心理学家的攻击。v当一个训练有素的内省者进行Donders反应时，他们注意到C反应的感受不像是一个A反应加上其他的什么东西，B反应也不像是C反应加上别的什么，而是觉得三种反应均不相同。（2）Posner的实验vPosner等曾设计过一个实验，运用反应时相减法来证实，短时记忆的信息除听觉编码之外，是否还存在视觉编码的问题。v他们在实验中安排了两种材料：一种是形同音同的两个字母如AA；另一种是形状不同但读音相同的两个字母如Aa。v并安排了两种呈现方式：一种是同时呈现；另一种是继时呈现，时间间隔为0.5s、1s和2s。v要求被试判定所呈现的两个字母是否相同并按键反应，记录反应时间。v在这两种情况下，

5、正确反应都是“相同”。（2）Posner的实验结果（2）Posner的实验结论v应用减法反应时间的方法，证明了某些短时记忆的信息加工，可有视觉和听觉编码两个连续阶段。（3）、Clark & Chase的句子-图画匹配实验（1）vClark和Chase（1972）曾设计过一个句子-图画匹配实验，运用反应时相减法来揭示某些作业的操作要经过几个阶段。v在实验中，向被试视觉呈现两种材料，一种是句子，如“星形在十字之上”；一种是一幅图画，如“*”，实验中所用的主语有“星形”和“+字”，介词有“之上”和“之下”，句子的陈述有肯定和否定两类。v要求被试尽快判定，该句子是否真实地说明了图画并作出是或否

6、的反应。记录反应时间。+（3）、Clark & Chase的句子-图画匹配实验（2）vClark等人设想，当句子出现在图画之前时，这种句子和图画匹配作业的完成要经过几个加工阶段，并提出度量这些加工持续时间的参数。v第一阶段是将句子转换为其深层结构，即以命题来表征句子，而且对“之下”的加工时间比对“之上”的加工时间要多（参数a），对否定句的加工需时多于对肯定句子的加工（参数b）。v第二阶段是将图画转换为命题，并带有前面句子中所用的介词，即“之上”或“之下”。v第三阶段是将句子和图画两者的命题表征进行比较。若两个表征的第一个名词相同，则比较所用的时间就会少于不同的（参数c）；若两个命题都不

7、含有否定，则比较所用的时间将少会少于任一命题含有否定时的时间（参数d）。v第四阶段是作出反应，其所用时间被认为是恒定的（参数t）。v这样，在此实验中测得的各种反应时，其中包含的参数不同，就可使用减法反应时方法，求得各种参数的时间。2、加法反应时（1）vSternberg在进行一系列的实验研究的基础上，确定了对短时记忆信息提取过程有独立作用的四个因素：识记项目的数量（记忆集大小） 探针刺激的质量（清晰和不清晰）反应的类型（肯定的或否定的）反应类型的相对频率2、加法反应时（2）识记项目的编码探针刺激的编码顺序比较决策反应组织反应时间探针刺激的性质识记项目的数量反应类型反应类型的相对频率图图2 短时

8、记忆信息提取的阶段及其影响因素短时记忆信息提取的阶段及其影响因素3、反应时间的“开窗”实验看第一个字母出 声转 换看第二个字母将转换结果储存被试按键转换开始转换结束被试再按键编码阶段转换阶段储存阶段第一个字母加工的反应时间图图3 “开窗开窗”实验：字母转换作业的实验：字母转换作业的3个阶个阶段段四、反应时间的速度与准确性的权衡（1）v研究者们为了研究人类信息加工的特性，常常把反应时间作为指标。其考虑的逻辑是，心理加工过程的复杂性和反应时间的长短之间有一种对应关系，即对一个复杂刺激的加工所需时间较长；而对一个简单刺激的加工时间则要短一些。v然而，反应时实验中除了反应速度之外还有反应准确率问题。v

9、研究者们注意到，被试有时会以牺牲准确率为代价去换取反应速度，有时则会以牺牲反应速度为代价去换取反应准确率，亦即被试能根据不同的实验要求或在不同的实验条件下，建立一个反应速度与反应准确率的标准来指导他的反应。这就是反应速度与准确率的权衡（speed-accuracy trade-off, SAT）。四、反应时间的速度与准确性的权衡（2）vTheios（1975）的实验中，被试所要完成的任务相当简单，只需说出呈现在屏幕上的某个数字。v自变量是数字出现的概率，变化范围在0.2到0.8之间。vTheios认为，刺激出现的概率对反应时没有影响。123456330340350360反应时（毫秒）错误百分数0.20.30.40.5 0.6 0.70.8反应时错误率刺激呈现概率图图4 反应时和错误率是刺激呈现概率的函反应时和错误率是刺激呈现概率的函数数五、反应时间作为因变量的优越性（1）v有人研究过反应时间和判断次数以及判断信息之间的关系。v其研究方法大致如下： 50mm40mm60mm完全没有信心完全肯定右边一段长完全肯定左边一段长五、反应时间作为因变量的优越性（2）4045505560-1000+100050100%LCM123456TM秒%LCMTM比较刺激（mm）图图5 反应时间、信心和判断的关系反应时间、信心和判断的关系六、影响反应时间的因素v反应时间与刺激强度有关v反应时间与刺激的