郭秀艳《实验心理学》04章-反应时解析课件

第四章反应时第四章反应时1反应时（reactiontime，简称RT）指刺激施于有机体之后到明显反应开始所需要的时间。

反应时研究的历史比实验心理学还要早。第一节反应时研究的历史最早研究反应时的是谁？心理学上最早研究反应时的是谁？反应时（reactiontime，简称RT）指刺激施于有218世纪末至19世纪初，天文学家通过观测天体经过望远镜目镜中的一条线，来记录天体事件的时间和位置。1796年，英国格林威治天文台台长马斯基林在观察星辰经过望远镜中的铜线时，多次发现其助手金尼布克比他自己观察的时间慢约半秒钟，台长认为这是重大的错误，因而辞退了助手。德国天文学家贝塞尔猜想两者的差异可能是他们之间存在的系统差异，贝塞尔因此比较了自己和其他天文学家观察同一星体的通过时间，也发现有明显的差别。比如，1823年，贝塞尔与另一位天文学家阿格兰德共同观察七颗星时，二人反应时的差别是恒定的，以公式表示为：B－A＝1.233（秒）。其中，B是贝塞尔的反应时，A是阿格兰德的反应时。人差方程式引起了人们对反应时研究经久不衰的兴趣。人差方程反应时在天文学中的研究历史

18世纪末至19世纪初，天文学家通过观测天体经过望远镜目镜中3人为何存在反应时？在赫尔姆霍兹提出神经传导速度之前，人们无法解答这一问题，因为人们一直认为神经传导以光速进行，人类对刺激做出反应的哪些阶段需要时间就无从解释。在人差方程提出27年后，生理学家赫尔姆霍兹在1850年成功测定了蛙的运动神经传导速度（约为26米／秒）。其后，他又测定了人的神经传导速度约为60米／秒。人为何存在反应时？4据此，反应时至少可以分五个阶段第一时段，刺激使感受器产生了兴奋，其冲动传递到感觉神经元的时间；第二时段，神经冲动经感觉神经传至大脑皮质的感觉中枢和运动中枢的时间第三时段，中枢加工刺激的时间第四时段，神经冲动从中枢经运动神经到效应器官的时间；第五时段，效应器官接受冲动后开始效应活动的时间。此后，荷兰生理学家唐德斯意识到可以利用反应时来测量各种心理活动所需的时间，并发展了三种反应时任务，后人将它们称为唐德斯反应时ABC。据此，反应时至少可以分五个阶段5冯特在莱比锡实验室做了许多反应时的实验，因此冯特成为心理学上研究反应时的第一人。在唐德斯之后，冯特很快就意识到反应时研究指出了实验心理学的一条重要途径，即心理活动的时间测定工作。他带领自己的学生对简单反应时和选择反应时进行了一系列的测量，比如对注意、知觉、联想和选择过程等的反应时测量。1879年，冯特在莱比锡大学建立了第一个心理学实验室。他做了哪些实验呢？反应时在心理学中的研究历史

冯特在莱比锡实验室做了许多反应时的实验，因此冯特成为心理学上6冯特的学生卡特尔和屈尔佩做了大量有关简单反应时和复杂反应时的实验：卡特尔认为被试在做简单反应测验时，其注意力完全集中于那个将出现的刺激和那个将运动的手指上。当刺激到来时，眼睛－大脑－手指之间的神经通路早已准备好了，因此反应时很快。而在选择反应测验中，需要有更多的神经通路来做接通的准备，这时被试的心理状况就会比较复杂，会产生焦虑、怀疑等复杂的心理状态，因此导致反应时延长。屈尔佩则发展出一种内省的方法，来研究简单反应时与复杂反应时，其学生还证明了准备定势对反应时影响。反应时研究使得心理学有了量化的指标，对科学心理学的诞生极其重要。冯特的学生卡特尔和屈尔佩做了大量有关简单反应时和复杂反应时的7此后，心理学家对反应时研究的兴趣从反应时的原因分析，转向反应时测量技术改进和反应时技术的实际应用。1969年心理学家斯腾伯格提出了加因素法，分析短时记忆的信息加工四阶段1987年，尼森和比勒姆利用反应时技术验证内隐序列学习1995年，格林沃德基于反应时技术设计出内隐联想测验，用来分析被试的内隐态度现代心理学将反应时研究的历史分为两个阶段：第一阶段，从1850年赫尔姆霍兹的研究至1969年之前长达一百多年的时间，称之唐德斯反应时ABC时期。这—阶段方法学的核心是减数法第二阶段，1969年心理学家斯腾伯格（Sternberg，1969）提出了加因素法之后，称之为反应时研究的新时期。此后，心理学家对反应时研究的兴趣从反应时的原因分析，转向反应8反应时测量的发展

要进行反应时研究，首先要确保反应时测量的高度准确性和精确性。历史上研究者对反应时的测量精度不断提出新的标准，发展出越来越精确的反应时测量工具。反应时测量精度的提高，是和近代科学技术的不断发展联系在一起的。通常，一种有效测量反应时的仪器包括三个部分：刺激呈现装置、反应装置和计时装置。这三部分装置都会影响到实验结果的精度，反应时测量技术的发展，也总是围绕着对这三部分的改良。反应时测量的发展要进行反应时研究，首先要确保反应时测量的高9刺激呈现装置刺激呈现到反应开始的时间，因此对刺激呈现装置的要求：刺激呈现装置可以在发出信号的同时激活计时装置——用电路将一个电键同时和刺激源与计时装置连接起来。由于电信号以光速传播，故而当主试按下刺激电键，将同时启动刺激源（灯、蜂鸣器等）和计时装置。刺激呈现装置本身不得对被试的反应造成任何额外干扰。简单线路和电键大多有缺点：主试、被试在同一间实验室里，按动电键时会发出响声，形成额外刺激，影响被试反应。目前，一些可编程的电子刺激呈现装置，在排除干扰和计时同步方面做得比较好。刺激呈现装置10反应装置——反应时实验的重要误差来源要求：灵敏、快速，能够在最短时间内停止计时装置的工作。考虑键的机械阻力和被试操作的方便。琴键式反应键因为有一定的弹簧拉力而会延长反应时，这对幼儿被试可能不适用；换用一种轻触式微动开关，则可获得准确的结果。反应装置——反应时实验的重要误差来源11计时装置最初的高精度计时器是利用物理学原理的简单装置，此后的发展，经历了复杂机械装置、电子计时装置，一直到今天的以计算机为核心的高精度计时装置。简单机械计时器（课堂演示实验）自由落体直尺计时器，皮耶隆（Piéron，1928）简便、无噪音、相当准确，用于视觉实验主试用拇指将一根米尺笔直地按在墙上，尺的零点朝下，尺的上端置于墙上的被试者平视记号处；被试者将拇指摆在尺的下端，准备阻止尺自由下落。实验时主试说“预备”，1、2秒钟后突然松开拇指，放开直尺，被试一接受刺激就立即用拇指再将尺按住。直尺下落的距离，就可折算成被试者的反应时，计算公式如下：T：反应时S：代表尺子下坠的距离G：重力加速度计时装置12单摆微差计时器

，恺泽（Kaiser，1859）最先运用在天文学上的人差方程式测量中，他通过观察两个摆长不同的摆锤在视觉上的重合来推算人造星体通过的时间，其后由桑福德（Sanford，1889）加以改进，用两摆的视觉合一来测量心理反应时。单摆微差计时器，恺泽（Kaiser，1859）13复杂机械计时器具有自己的动力机构，在复杂度和精确度上远高于简单机械计时器时间描记器，又称记纹鼓，是早期生理心理研究中常用的仪器。利用一个等速运动的表面，如记纹鼓或摄影胶片，来记录刺激和反应的痕迹，并根据两个痕迹间的距离算出反应时，比如：打点计时器只要控制运动的表面速度不变，同时在运动表面上画出清晰的时间标记，就能求得反应时。我们一般用每秒振动100次的电音叉，在其臂上安装一支画笔，连续在运动表面上（纸带）画出时间标记，然后找出刺激与反应间的振动数就能算出反应时。反应画记时间标尺刺激画记复杂机械计时器反应画记时间标尺刺激画记14钟表式计时器希普计时器：钟表匠希普（Hipp，1843）应用摆的原理创制出一种可测量1毫秒的计时器。这种计时器是由两个基本部分构成：（1）一个迅速运动的时钟构件，在刺激没有发出时，就让它先开动达到常态速度，反应后就停止；（2）用一个轻齿和连串的装置来移动实际测量反应时的指针。刺激和反应都在齿轮上有记录。邓拉普计时器（Dunlap，1918）以电磁离合器代替希普计时器上的弹簧装置。笨重，电动秒表，电子钟表也均是在其基础上发展而成的钟表式计时器15电子计时装置构造：一个频率恒定的脉冲发生器产生时间脉冲，通过一个控制器，输送至电子计数器；控制器在被测事件开始的瞬间接通时间脉冲信号，输入至计数器，计数器开始计数；而在被测事件结束的瞬间，切断脉冲发生器与电子计数器的通路，使计数器停止计数。因为脉冲频率固定，所以根据所记脉冲数即可折算成客观时间。价格高昂，但使用便利，精确度高。电子毫秒计，其精确度可达到1毫秒。电子计时装置16计算机为核心的高精度计时装置任何计算机内部都带有时间脉冲发生器，计算机内部计时器与键盘硬中断技术相结合编制而成的实验软件可以使机器在良好地完成呈现刺激、接受反应和计时三方面的工作。内隐联想测验（IAT）序列反应时任务（SRT）计算机为核心的高精度计时装置17计算机为核心的高精度计时装置注意事项：匹配专门外设用于刺激呈现和被试反应，这是因为计算机自带的普通显示器和键盘仍具有延迟、阻力等问题；专业显示器扫屏速度至少100Hz，即每10ms扫一次，适于快速刺激呈现；专业键盘键程较短，减少反应时的系统误差软件的选择VB很难避免由于屏幕扫描所引起的图片展开式呈现问题VC＋directX可以避免Psychophysicstoolbox可以避免计时函数选择：CPUTIME和GETSECS，直接用SCREEN和KBCHECK函数Windows：多任务系统，分时处理机制，使用专门的工作站，尽量少安装其他程序，避免产生过多的后台程序，抢占CPU资源计算机为核心的高精度计时装置18第二节反应时研究的基本问题简单反应时和选择反应时唐德斯提出了三种反应时任务，用来测量各种心理活动所需要的时间。其中，两种最为重要的反应时任务就是简单反应时任务和选择反应时任务。第二节反应时研究的基本问题简单反应时和选择反应时19简单反应时（simplereactiontime）指给被试呈现单一的刺激，同时要求他们只作单一的反应，这时刺激－反应之间的时间间隔就是反应时。短跑运动员在听到发令枪响后立即起跑虽然，特定的刺激与特定的反应间的联系十分明确，但简单反应时不是一种先天的条件反射，因为该联系不是先天的，为了建立这种联系，被试必须进行反复的学习与训练。简单反应时（simplereactiontime）20听觉简单反应时通过耳机向被试呈现声音信号，并要求被试一听到信号，就尽快地按某一反应键，刚开始实验时，被试的反应也许会很慢，多次学习与训练之后，被试获得了信号与反应间的联系，反应时就会迅速减少。某个被试的数据存在波动，因为它会受到各种因素的影响，比如刺激本身性质的变换和被试练习水平。05%10%15%20%25%100150200平均值0.13秒问题：反应时实验，单种听觉简单反应时05%10%15%20%25%100150221练习不够，超过160毫秒的几次出现次数最多的反应时大约为130毫秒左右——最具代表性的、最为稳定的简单反应时值，在正常情况下对可辨别听觉刺激最易出现的简单反应时。偏态分布，低于100毫秒的反应只出现一次，而高于160毫秒的反应却不少——被试可以任意减慢自己的反应速度，但却无法任意加快自己的反应，此处被试的反应时似乎存在一个无法跨越的绝对界限——100毫秒，无论进行多少次的训练，这种时间极限就像一堵无法逾越的“生物墙”。05%10%15%20%25%100150200平均值0.13秒？练习不够，超过160毫秒的几次05%10%15%20%25%22生物墙：一种人类能力的限制，它根源于人类有机体的特性——感官、脑以及肌肉工作的特性。刺激—感受器—感觉神经元：外界的振动带动耳廓的运动，后者带动三块听小骨的运动，最后带动耳蜗中气流的运动，气流又引起耳蜗纤毛的摆动，转化成位听神经的神经冲动形式。感觉神经元—中枢：外周神经系统将信息通过郎飞氏结（Ranviernode），以最多不过每秒100米的速度传导传达到脑。中枢加工信息运动中枢到效应器：郎飞氏结传导，突触传递将信息传送给肌肉组织效应器反应：肌肉组织反应简单反应时＝感官换能、神经传导、大脑加工和肌肉运动的时间总和听觉简单反应时的哪些阶段必需要时间？生物墙：一种人类能力的限制，它根源于人类有机体的特性——感官23视觉简单反应时除了要安排好呈现光刺激的屏幕、反应键以及计时设备，还要控制刺激视角弱光照明的实验室，要求被试端坐在屏幕前，指示他一旦看到屏幕上出现红点就立即按下反应键。最初测得的反应时可能长达0.5秒，多次测定后很快会降至0.2秒以下生物墙：0.15秒视觉简单反应时24和听觉简单反应时相比，视觉简单反应时较长。五阶段感官换能时间较长——视网膜的工作方式是累积性的：并不是在接受光刺激的同时，感光细胞便能引起神经节细胞的兴奋；而是当光量子达到一定数量后，感光细胞的兴奋达到一定程度后，感光细胞才会引起神经节细胞的兴奋。听觉：不同振动频率的刺激引起不同长度纤毛的摆动。

？和听觉简单反应时相比，视觉简单反应时较长。？25感觉通道反应时间（毫秒）触觉117－182听觉120－182视觉150－225

冷觉150－230温觉180－240嗅觉210－300味觉308－1082痛觉400－1000注：被试为训练有素的成人（采自赫葆源、张厚粲和陈舒永等，1983）简单反应时的通道特异性感觉通道反应时间（毫秒）触觉117－182听觉120－18226选择反应时（choicereactiontime）根据不同的刺激物，而在多种反应方式中选择符合要求的，并执行反应所需要的时间。视觉选择反应时实验：包括两个刺激，被试必须在其中一个刺激出现时，按左边的按钮；而当另一个刺激出现时，按右边的按钮。先判断出现的是哪个刺激，根据刺激反应之间一一对应的关系对当前刺激的正确反应。驾驶员常常要根据不同的情况尽快地作出刹车、加速和转弯的反应。

选择反应时（choicereactiontime）27视觉选择反应时：红和绿色光刺激，并在被试前面放置两个反应键，要求其左右手食指各放在一个键上，右手反应红光，而左手反应绿光。辨别时间：在作出反应之前，辨别是红光还是绿光选择时间：根据色光与反应键之间一一对应的关系，选择右手还是左手反应二择一的视觉选择反应时比视觉简单反应时长约0.07秒，这一时间便是辨别和选择所需要的时间。听觉选择反应时：二择一听觉选择反应时比听觉简单反应时也长了约0.07秒。辨别和选择反应过程不是外周神经系统的功能，而应该是大脑的功能——无通道特异性视觉选择反应时：28默克尔（Merkel，1885）RT=lgN20世纪50年代，卡克尼（Gauge,R.M.）绘制了选择数目与反应时的关系曲线图反应时并不随选择项目的增多而线性增长，当刺激项目从两个增加到三个时，反应时的增量小于

0.07秒。反应时间（秒）0.20.40.62013645710890.07秒的增量是否恒定？默克尔（Merkel，1885）RT=lgN反应时间（29波佩尔通过耳机向被试的右耳呈现声刺激，并在被试的左视野呈现光刺激，被试使用右手当见到光时按一个反应键，听到声时则按另一个反应键。多峰分布，其间距约为0.03到0.04秒。波佩尔推测脑的周期性震荡，即由特殊的神经细胞网络产生的电震荡。只有震荡电流达到某一点后，已辨别的刺激才能引起某一特定的反应；但若即使辨别成功了，而震荡电流还未达到这点，那么则仍必须等待下一轮震荡周期的开始。不同通道时，RT＝lgN?20030040005%10%15%波佩尔通过耳机向被试的右耳呈现声刺激，并在被试的左视野呈现光30速度－准确性权衡反应时正确率反应速度和反应准确性间的反向关系，这使得我们必须在它们之间作出权衡。当你急于做某件事时，你更可能出错；相反，当你试图准确地完成某件事时，你必须放慢工作速度。速度－准确性权衡（speed-accuracytradeoff）。反应时实验存在哪两个因变量？速度－准确性权衡反应时反应时实验存在哪两个因变量？31泰奥斯（Theios，1975）实验刺激呈现的概率和反应时的关系每次出现一个数字，被试的任务是对某一特定的数字（例如4）作出反应，而对其他数字则不作反应。自变量是数字出现的概率：0.2－0.8。概率基本不影响反应时——简单反应时总是趋于一个稳定值。速度—准确性分析错误率的均值大约在3%左右被试任务简单被试是大学生错误率的变化是有规律的：错误率随着刺激呈现概率的提高而下降。由于被试试图保持反应速度而导致的。反应时（毫秒）错误百分率0.80.20.30.40.50.60.70123456330340350360保持高正确率，反应时又会发生什么变化？泰奥斯（Theios，1975）实验反应时（毫秒）错误百分率32帕奇勒（Pachella，1974）：在刺激呈现概率为0.2的条件下，要降低2%的错误率，反应时必须增加100毫秒。置疑：刺激呈现概率不影响反应时。奈特和坎特威茨（Knight和Kantowitz，1974）实验间隔刺激：两个间隔很短的刺激因变量：反应时和反应错误率对于不同的刺激间隔不影响反应时刺激间隔越短，错误率就越高反应时错误百分率刺激间距？帕奇勒（Pachella，1974）：在刺激呈现概率为0.33速度－准确性权衡速度－准确性权衡与实验信度邓克（1945）功能固着问题任务：将三支蜡烛安置门上正确的解决方案结论：功能固着影响了问题解决

条件盒子所材料解决问题人数(n-7)控制条件功能固着条件中性条件三个空盒，盒子和大头针、火柴以及蜡烛等实验材料一起摆放在桌子上；三个盒子里分别装有大头针、火柴和蜡烛三个盒子里分别装有与实验无关的钮扣等其他与问题解决无关的物品7（100％）3（43％）1（14％）速度－准确性权衡速度－准确性权衡与实验信度条件盒子所材料解决34郭秀艳《实验心理学》04章-反应时解析课件35郭秀艳《实验心理学》04章-反应时解析课件36速度－准确性权衡速度－准确性权衡与实验信度Adamson认为Duncker的实验未考虑速度－准确性权衡问题：盒子问题、回形针问题和螺丝锥问题自变量：功能固着条件和控制条件因变量指标20分钟内能解决问题的被试的百分率；被试成功解决问题所花费的时间结果：对于盒子问题而言，在控制条件下，有86％的被试解决了问题，而在功能固着条件下，只有41％的被试解决了问题回形针问题和螺丝锥问题在正确率上出现天花板效应，反应时出现了效应——控制条件下解决问题要比在功能固着条件下快得多

信度问题速度－准确性权衡速度－准确性权衡与实验信度信度问题37影响反应时的其他因素个体差异、任务、通道、速度—准确性权衡了解除了这些，还有哪些因素会影响反应时刺激变量机体变量如何控制这些无关变量的影响？影响反应时的其他因素个体差异、任务、通道、速度—准确性权衡如38刺激变量刺激的强度当刺激强度很弱时，反应时就会延长；而当刺激增至中等或较高强度时，反应时就缩短了。绰绰里（Chocholle，1945）用1000赫兹强度不等的纯音作反应时测定反应时随刺激强度的增加而减少，变化趋缓为了维持反应时的相对稳定，必须要将刺激强度维持在一个稳定值上。lgIRT（毫秒）lgIRT（毫秒）040241390.231651300.428161240.624971180.82188112119391112161101103148生物墙刺激变量lgIRT（毫秒）lgIRT（毫秒）0402413939刺激变量复杂程度谢波德和梅茨勒（Shepard和Metzler，1973）的研究要求被试判断两个图形是否相同两维旋转：两个图形中的物体是相同的，它们平放在一张纸上，只是角度不同，即从上到下的旋转角度不同。三维旋转：两个图形中的物体是相同的，除了从上到下旋转外，还要从前到后旋转两个物体相似，但实际上是不同的。心理旋转角度代表了刺激的复杂度。

刺激变量40反应时都随着心理旋转角度的增大而增大，即刺激复杂度影响了反应时0123404080120160旋转角度（度）反应时间（秒）（A）两维旋转0408012016001234080反应时间（秒）080旋转角度（度）（B）三维旋转反应时都随着心理旋转角度的增大而增大，即刺激复杂度影响了反应41影响反应时的其他因素机体变量适应在刺激物的持续作用下，感受器所发生的变化。霍弗兰（Hovland，1936）实验被试双眼对不同照明适应后，测量被试对烛光的反应时。刺激是一直径为20毫米照明为250支烛光的白色圆块，观察距离为30厘米。眼睛适应的照明水平越高，最后对250支烛光的反应时越长。在反应时实验中，应考虑被试的感受性适应问题。

影响反应时的其他因素机体变量42机体变量动机由于人的某种需要所引起的有意识或无意识的行为指向。约翰逊（Johnson，1922）实验三个条件激励条件——将每次反应结果告知被试，因而被试得到一种略微的奖或罚的激励；惩罚条件——当被试反应慢于规定时间时，其手指将会受到一次电击；常态条件——没有附加动机的影响。常态条件下，反应时最慢；激励条件下，反应时其次；最快的是惩罚条件下的反应时。如果在反应时实验中，没有对此类变量进行控制，反应时实验的结论一定会被污染。机体变量43机体变量个体差异个体之间在品质和属性上存在的差别，由于人们心理特点的不同，每个人的反应时也是各不相同的。菲瑟德（Fessard，1926）对1000名男性成人被试作听觉反应时的测定，反应时的均数分布大致上成正态分布，老年组被试的方差显著地高于青年组和中年组，说明老年组被试在感觉－运动反应速度方面存在较大的个别差异。由于统计推断和结论信度对样本量的要求，那么如何来排除个体差异对反应时的影响呢？实验设计来平衡，比如被试内或被试间设计。机体变量44第三节反应时新法行为主义心理学：倡导心理学研究刺激－反应（S-R），而忽略对内部心理过程的探讨，反应时研究停留于测量运动速度和个体差异。20世纪50年代开始，认知心理学的兴起，反应时技术被用来分析内部心理加工过程。内部心理过程，看不见的，“黑箱”，只能根据“黑箱”前后的输入和输出（刺激和反应）过程来推断这个黑箱中的过程。如何推断？反应时成为很好的指标。用反应时间分析信息加工过程的方法——反应时新法。

?输入输出减数法加因素法开窗实验第三节反应时新法行为主义心理学：倡导心理学研究刺激－反应（45减数法（subtractivemethod）由唐德斯首先提出的，又称唐德斯反应时ABC（DondersABCofreactiontime）或唐德斯三成分说，是一种用减法方法将反应时分解成各个成分，然后来分析信息加工过程的方法。基本逻辑如果一种作业包含另一种作业所没有的某个特定的心理过程，且除此过程之外二者在其他方面均相同，那么这两种反应时的差即为此心理过程所需的时间。分析：唐德斯三种反应任务减数法（subtractivemethod）由唐德斯首先提46A反应（A-reaction），又称简单反应（simplereaction）只有一个刺激和一个反应，例如对于呈现的一个光刺激，被试立即按键作出反应。A反应是最简单的反应，是复杂反应的基本成分。一个复杂的反应在包含A反应中所没有的认知操作。A反应时也称为基线时间（baselinetime）。

刺激反应A反应（A-reaction），又称简单反应（simple47B反应（B-reaction），又称选择反应（choicereaction）有二个或二个以上的刺激和相应于刺激的反应，每一个刺激都有它相应的反应。对红光信号灯按A键，对绿光信号灯按B键，对蓝光信号灯按C键，对白光信号灯按D键，共四个刺激和四个对应的反应，不仅要辨别信号，而且还要选择与之相应的反应。因而在B反应中除了基线操作外还包括了刺激辨认和反应选择的心理过程。

刺激反应B反应（B-reaction），又称选择反应（choice48C反应（C－reaction），又称辨别反应（indentificationreaction）C反应和B反应有相同点：具有二个或二个以上的刺激。区别之处：C反应中只有一个刺激是要求有反应的，而其余刺激是不要求作出反应的。而C反应仅有刺激的辨别，但没有反应的选择。在基线操作中加入了刺激辨别的过程，但不包含反应的选择。

刺激反应C反应（C－reaction），又称辨别反应（indenti49对各反应时进行减法运算，就可以估计认知操作所需的时间。基本逻辑回顾A反应时C反应时C−AB反应时C反应时B−C基线时间辨别时间选择时间对各反应时进行减法运算，就可以估计认知操作所需的时间。A反应50ABC反应时任务是减数法的基本原型，实际研究中的反应时任务复杂得多。ABC反应时任务，已经比较清楚地掌握了ABC三类反应所包含的认知操作。ABC反应的心理过程不是“黑箱”。在实际研究中，并不太清楚任务中所包含的认知过程，怎么办？→保持任务的一致性ABC反应时任务是减数法的基本原型，实际研究中的反应时任务复51减数法的应用证明心理旋转存在的实验心理旋转（mentalrotation）：单凭心理运作（不靠实际操作），将所知觉之对象予以旋转，从而获得正确知觉经验的心理历程。当一个知觉对象不是以符合知觉经验的角度呈现时，人们可能是通过内部心理过程把这个对象旋转到符合知觉经验的角度加以辨认。

AA减数法的应用AA52库柏（Cooper）和谢波德（1973）用减数法反应时实验证明了心理旋转的存在。假设：如果连续的心理旋转确实存在，那么根据减法反应时的逻辑，假设有两个任务，它们之间除了被知觉对象需要心理旋转的角度不同外别无差异，两者的反应时之差应当就是心理旋转完成两者间角度差所需的时间。倾斜度0°和倾斜度60°两种任务中，除了倾斜角度之外其他条件均一样，如果存在心理旋转过程的话，那么应该是第二个任务只比第一个任务多一个从60°旋转至0°的心理过程，RT60°－RT0°=从60°至0°心理旋转所需时间

如果以上任务的反应时确有差异，而且这种差异和两任务间角度差呈现正比关系，就可以证明心理旋转的确存在。

库柏（Cooper）和谢波德（1973）用减数法反应时实验证53实验材料：非对称性的字母或数字（J、G、R、2、5、7等），根据“正”、“反”以及不同的倾斜度，分12种情况判明字母是正的还是反的正的0°R60°R120°R180°R210°R300°R反的0°60°120°180°210°300°ЯЯЯЯЯЯ实验材料：非对称性的字母或数字（J、G、R、2、5、7等），54条件完全没有提示，即测验前2秒钟后呈现空白信号，持续2秒钟；提示正或反，即测验前2秒钟呈现正或反的提示信号，持续2秒钟；提示倾斜度，即测验前2秒钟用箭头提示倾斜度数，也是持续2秒钟；条件：RR无进一步的信息仅提示“正”或“反”仅提示倾斜度分别提示正、反和倾斜度同时提示正、反和倾斜度进一步的信息：测验：RRRRRR分别提示正、反和倾斜度，即用两个信号分别提示正、反和倾斜度，而倾斜度的提示时间是可变化的，共有距测验100毫秒、400毫秒、700毫秒和10O0毫秒四种情况同时提示正、反和倾斜度，即在测验前用一个信号同时提示正、反和倾斜度，都持续2秒钟。条件条件：RR无进一步的信息仅提示“正”或“反”55刺激在顺时针方向倾斜的度数平均反应时间（毫秒）60018012036030024060070010001100400500800900无提示提示正、反提示倾斜度分别提示正、反和倾斜度同时提示正、反和倾斜度结果刺激在顺时针方向倾斜的度数平均反应时间（毫秒）600180156减数法的应用证明短时记忆视觉编码的实验自20世纪60年代以来，根据对错误回忆的分析，人们通常以为短时记忆信息（如字母）是以听觉形式来编码的。波斯纳等人（1990）短时记忆中的信息也可以由视觉形式进行编码PBP减数法的应用PBP57波斯纳等人（1990）给被试并排呈现两个字母，可以同时呈现，也可以有一定的时间间隔，要求被试判断是否同一字母。三种字母组类型：两个字母的读音和书写方法都一样，即为同一字母两个字母的读音相同而写法不同不同字母字母间隔时间：0秒、0.5秒、1秒、或2秒等。AAAaAd波斯纳等人（1990）AAAaAd58实验一实验二Aa对Aa对AA对AA对0.5100.5012400450550500字母间隔（秒）反应时（毫秒）同时呈现时，AA对的反应时小于Aa对随着两个字母的时间间隔增加，AA对的反应时急剧增加，但Aa对的反应时则没有发生大的变化。并且AA对和Aa对的反应时的差也逐渐缩小，当时间间隔达到2秒时，这个差别就已经很小了。实验一实验二Aa对Aa对AA对AA对0.5100.5012459同时呈现Aa>AA，这个反应时之差反映了对Aa对的加工中包含了对AA对的加工中所没有的过程；既然AA对与Aa对的区别只在于前者的两个字母有一样的写法，而后者没有，那么，当两个字母同时呈现给被试时，AA对字母可以直接按写法来比较，但Aa对却不能按写法而必须按读音来比较。这意味着AA对匹配是在视觉编码的基础上进行的，而Aa对匹配只能在听觉编码的基础上进行。必须从视觉编码过渡到听觉编码，这样就包含了更多的加工，因此需时也较多。实验一实验二Aa对Aa对AA对AA对0.5100.5012400450550500字母间隔（秒）反应时（毫秒）同时呈现实验一实验二Aa对Aa对AA对AA对0.5100.560继时呈现Aa对的反应时受时间间隔的影响很小→不管同时呈现，还是继时呈现，被试对Aa对的内部心理加工过程可能是一致的，先视觉编码，然后从视觉转化到听觉，最后根据听觉编码的匹配做出反应。实验一实验二Aa对Aa对AA对AA对0.5100.5012400450550500字母间隔（秒）反应时（毫秒）继时呈现实验一实验二Aa对Aa对AA对AA对0.5100.561继时呈现随着时间间隔的延长，AA对的反应时与Aa对趋于相同→AA对的加工过程与Aa对趋于一致：先视觉、后听觉。随着时间间隔增大，视觉痕迹越来越模糊，视觉匹配的可能性越来越小，对AA对，也必须依赖于听觉编码进行匹配，因此需将后面呈现的A转化为听觉，然后，与之前的A的听觉编码进行匹配，做出反应，而这些都需要时间，因此，其反应时间也逐渐增大，从而缩小了与Aa对反应时的差别。实验一实验二Aa对Aa对AA对AA对0.5100.5012400450550500字母间隔（秒）反应时（毫秒）继时呈现实验一实验二Aa对Aa对AA对AA对0.5100.562短时记忆信息编码需要连续的两个过程：视觉编码→听觉编码。减法法的缺陷：要求实验者对实验任务引起的刺激与反应之间的一系列心理过程要有比较精确的预测，两个相减的任务除了所要研究的心理过程，其他完全一致很难做到短时记忆信息编码需要连续的两个过程：视觉编码→听觉编码。63加因素法斯腾伯格（1969）发展了唐德斯的减数法反应时逻辑，提出了加法法则，称之为加因素法（additivefactorsmethod）假设人的信息加工过程是系列进行的而不是平行发生的。人的信息加工过程是由一系列有先后顺序的加工阶段组成的。

实验逻辑：完成一个作业所需的时间是这一系列信息加工阶段分别需要的时间总和。如果两个因素的效应是互相制约的，即一个因素的效应可以改变另一因素的效应，那么这两个因素只作用于同一个信息加工阶段；而如果两个因素的效应是分别独立的，即可以相加，那么这两个因素是各自作用于不同的加工阶段的。如果两个因素有交互作用，那么它们是作用于同一个加工阶段的；而如果两个因素不存在交互作用，即相互独立，那么它们则作用于不同的加工阶段。加因素法64研究者的任务就是在影响反应时间的各种因素（变量）中找出相互独立的因素。如果发现可以影响完成作业所需时间的一些因素，那么单独地或成对地应用这些因素进行实验，并观察到完成作业时的时间变化。当两个实验因素影响两个不同的阶段时，它们将对总反应时间产生独立的效应，即不管一个因素的水平变化如何，另一个因素对反应时间的影响是恒定的。通过探索有相加效应的因素，就可以区分不同的加工阶段，从而尝试找出某信息加工的所有阶段，以推断整个的信息加工过程。重点：不是区分出每个阶段的加工时间，而是证实不同加工阶段的存在，以及辨认它们各自的前后顺序。f1f2g2g2反应时研究者的任务就是在影响反应时间的各种因素（变量）中找出相互独65加因素法的应用短时记忆的信息提取实验先给被试看1－6个数字（识记项目），然后再呈现一个数字（测试项目），要求被试判定其是否为刚才识记过的。确定了对提取过程有独立作用的四个因素，即测试项目的质量（优质的或低劣的）、识记项目的数量、反应类型（肯定的或否定的）和每个反应类型的相对频率。加因素法的应用66测试刺激的质量发现对一个残缺、模糊的刺激进行编码比对一个完整、清晰的刺激所花的时间更长，而且该因素对不同大小记忆表的影响相似，即记忆表的大小仅改变Y截距，而不改变直线的斜率.表明系列比较阶段之前存在一个独立的编码阶段400450500550600X反应时（毫秒）Y完整、清晰残缺、模糊刺激质量清晰度和项目数对反应时的影响（采自Sternberg，1969）测试刺激的质量400450500550600X反应时（毫秒）67记忆表中项目的数量记忆表大小与反应时间之间存在线性关系，证实了系列比较阶段的存在。斯腾伯格将斜线向左延伸至Y轴，Y轴上的点提供了系列比较为0时的反应时间，实际上就是编码刺激、做两类决定和组织反应共花的时间。

记忆表中项目的数量351246400450500550600X反应时（毫秒）Y项目数对反应时的影响（采自Sternberg，1969）记忆表中项目的数量记忆表中项目的数量35124640045068反应类型分别计算Y反应（肯定反应）与N反应（否定反应）的反应时，发现对不同大小的记忆表，N反应时总是长于Y反应时表明了在系列比较之后，有一个被试选择反应种类的阶段，而且产生N反应比产生Y反应难Y反应N反应反应种类400450500550600反应时（毫秒）n=1n=2n=4反应种类和项目数对反应时的影响（采自Sternberg，1969）反应类型Y反应N反应反应种类400450500550600反69反应概率改变某一种类反应（Y或N）的出现频率，发现对两类反应产生同样的影响，即提高任一类反应的出现频率，都会使这类反应的组织更为容易，从而使反应时下降。表明反应选择之后存在一个独立的反应组织阶段

频率.25.50.75400450500550600反应时（毫秒）0N反应Y反应频率和反应种类对反应时的影响（采自Sternberg，1969）反应概率频率.25.50.7540045050055060070识记项目编码测试项目编码顺序比较决策反应组织反应时测试项目的质量识记项目的数量反应类型反应类型的相对频率根据实验中发现的这四个独立因素，斯腾伯格认为短时记忆信息提取过程包含相应的四个独立加工阶段，即刺激编码阶段、顺序比较阶段、二择一的决策阶段和反应组织阶段。

识记测试顺序比较反应组织反应时测试项目识记项目反应反应类71开窗实验减数法和加因素法反应时实验都难以直接得到某个特定加工阶段所需的时间，要通过严密的推理才能被确认。如果能够比较直接地测量每个加工阶段的时间，能比较明显地看出这些加工阶段，那就好像打开窗户一览无遗了。这种实验技术称为“开窗”实验（openwindowexperiment）。例子：汉米尔顿（Hamilton，1977）和霍克基（Hockey，1981）的字母转换实验开窗实验72字母转换实验给被试呈现1个、2个、3个、4个英文字母，并在字母后面标上一个数字，要求被试报告这些字母在字母表中后面的第几个字母是多少。“P+2”，被试的正确回答应该是英文字母表中P后边第二个位置的字母，即R。“EAGB+3”，要求被试说出英文字母表中各个字母之后第三个位置的字母，即“HDJE”。字母由被试自行控制，一个一个的继时出现。被试首次按键就可以看见第一个字母，计时也同时开始，并要求作出声转换，之后再按键看第二个字母，再作转换，如此直到字母全部呈现并作出回答，停止计时，出声转换的开始和结束时间都有记录。完成字母转换作业的三个加工阶段：编码阶段、转换阶段和储存阶段。字母转换实验73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“开窗”实验：字母转换作业的3个阶段看第一个字母出声看第二个字母将转换结果储存被试按键转换转74减法法的基本逻辑两个任务的反应时之差，推断某个心理加工所需的时间加法法的基本假设人的信息加工过程是系列进行的而不是平行发生的→开窗实验属于加因素法课堂讨论减法法的基本逻辑课堂讨论75第四节反应时研究的新进展反应时新法为推断心理“黑箱”提供了客观的指标，受到许多研究者的喜爱。20世纪80年代，内隐学习领域出现了一种名为序列反应时（SerialReactionTime，SRT）的研究方法。10年后，刚刚萌发的内隐社会认知领域也出现了一种基于反应时范式的研究方法——内隐联想测验（ImplicitAssociationTest,IAT）。是反应时新法对认知研究领域的新拓展。第四节反应时研究的新进展反应时新法为推断心理“黑箱”提供了76序列反应时尼森（Nissen,M.J.）和比勒姆（Bullemer,P.）于1987年提出，用以研究人们对序列规则的无意识获得。序列反应时（serialreactiontime，SRT）任务正是序列学习范式中的经典任务之一,它以反应时作为反应指标，以序列规则下的操作成绩和随机序列下的操作成绩之差来表示内隐学习的学习量。

序列反应时77基本程序以反应时作为反应指标，类似一个选择反应时实验。处于不同空间位置的视觉刺激分别对应不同的反应键，每次呈现一个视觉刺激，被试按相应键尽快予以反应，该刺激随即消失，短暂的时间间隔后出现下一个视觉刺激。特点：整个实验中刺激的呈现序列是有规律的。例如：1－3－4－3－1－2－1在实验前，被试只被告知将要进行的是反应时测试，他们不知道在任务中刺激是按某个固定但不明显的模式依次呈现的。多次重复该固定位置序列（通常是8—12个组段）之后，插入一个随机的位置序列，之后再恢复固定的位置序列。可以根据反应时随学习进程的变化，来推断是否出现了内隐学习。基本程序78例子：尼森和比勒姆（1987）实验告诉被试这是一个选择反应时的任务，屏幕上从左到右有四个位置，依次被设定为位置1、2、3、4，每个位置都对应着一个按键。要求被试看到刺激后，尽快做出与之对应的反应。视觉刺激是一个星状图形，并按固定的位置序列（4-2-3-1-3-2-4-3-2-1）呈现。固定序列循环6－10次构成一个组段。在多次重复该固定位置序列之后，插入一个随机的位置序列1234R1R2R3R4例子：尼森和比勒姆（1987）实验1234R1R2R3R479结果反应时随着固定序列的重复而逐渐下降不一定，反应动作的练习效应→比较被试对固定序列和对随机序列的反应时。当后者的反应时要显著大于对前者的时，才说明序列学习发生了。被试是否发生了学习？反应时固定序列随机序列固定序列结果被试是否发生了学习？反固定序列随机序列固定序列80随机序列的反应时显著高于固定序列→学习效应如何使用反应时新法的逻辑对其进行解释，应使用减法法的逻辑，还是加因素法？减法法：反应时的差异对应着心理过程的差异：固定序列和随机序列的反应都是对同样刺激的同样规则的选择反应任务，只可能被试在固定序列中作出选择反应的心理过程被易化了。即对固定序列中的目标刺激做出反应相对容易，从而使反应时缩短；而对于随机序列，选择反应的心理过程没有易化，反应较为困难，因此反应时相对较长。通常，这种心理过程的易化只能是由个体的学习所引发。？随机序列反应时固定序列固定序列随机序列的反应时显著高于固定序列→学习效应？随机序列反固定序81尼森和比勒姆（1987）实验中，被试报告他们并没有外显地意识到固定序列的规则→内隐学习言语报告局限性减数法逻辑推出内隐学习的发生：必须设计两种条件，使被试在一个条件下不发生任何学习，而在另一个条件下只发生内隐学习，不能发生外显学习；如果没有排除外显学习，那么反应时的差异就不能简单地解释为内隐学习了。接受测量外显知识的任务——生成任务（generatetask），即刺激位置仍按固定序列顺序呈现，但被试要根据屏幕上出现的刺激位置，预测下一个刺激出现的位置。指标是准确度，它反映了被试的外显序列知识。如果反应时任务的反应时差异与生成任务的准确度相关很低，说明发生的是内隐学习。为何是内隐学习？尼森和比勒姆（1987）实验中，被试报告他们并没有外显地意识82变式实验材料的改变缪森和斯奎尔（1993）——防止规则外显化7个色词（紫、绿、黄、橙、蓝、白、红）以7种颜色打印，色词和打印颜色间存在一一对应关系，如：红要求对色词的打印颜色进行反应实验程序的调整威林汉姆、尼森和比勒姆（1989）察觉组：声称自己意识到规则存在，并且可以回忆出规则序列中的大部分无察觉组：声称自己没意识到规则的存在结果：觉察组被试明显地比无觉察组被试好→外显知识的作用变式83内隐联想测验（ImplicitAssociationTest，简称IAT）内隐社会认知研究的困难：传统的投射测验或情景测验的方法很难量化；已有的内隐领域的研究方法虽可以量化，但很难直接借鉴到态度、观念等社会认知研究中。1998年，格林沃德（Greenwald）提出了内隐联想测验，解决了上述难题。IAT是以反应时为指标，通过一种计算机化的分类任务来测量两类词（概念词与属性词）之间的自动化联系的紧密程度，继而对个体的内隐态度等内隐社会认知进行测量的内隐联想测验（ImplicitAssociationTe84基本程序：例子：格林沃德（1998）的花－虫IAT（Flower-InsectIAT）呈现概念词（conceptwords）的样例，要求被试尽快地进行辨别归类，由系统记录反应时，在花—虫IAT中，概念词为“花”或“虫”，样例为某种花或虫的图象；对属性词（attributivewords）样例进行归类反应，在上例中，属性词为褒义词或贬义词，褒义词的样例如漂亮、芬芳等，贬义词样例如恶心、讨厌等步试验次数练习/测验左键反应对象右键反应对象120练习花的图象昆虫的图象220练习褒义词贬义词320练习花的图象+褒义词昆虫的图象+贬义词440测试花的图象+褒义词昆虫的图象+贬义词520练习昆虫的图象花的图象620练习昆虫的图象+褒义词花的图象+贬义词740测试昆虫的图象+褒义词花的图象+贬义词基本程序：步试验次数练习/测验左键反应对象右键反应对象12085联合任务1，要求被试对概念词与属性词的联合作出反应，由于概念词和属性词之间有两种可能的关系：相容的（compatible）和不相容的，通常在IAT实验中设置两个联合任务——相容联合任务和不相容联合任务。所谓相容，即是指二者的联系与被试内隐的态度一致，如相对于虫，被试对花的态度更为积极，那么花和褒义词的关系为相容，虫和褒义词的关系为不相容。不过，在实施IAT之前，无法知道哪个联合是相容的，所以在这里仅称为联合任务1和联合任务2，对上例来说，在联合任务1中，要求被试在花的图象和褒义词出现时，按左键，虫的图象和贬义词出现时，按右键步试验次数练习/测验左键反应对象右键反应对象120练习花的图象昆虫的图象220练习褒义词贬义词320练习花的图象+褒义词昆虫的图象+贬义词440测试花的图象+褒义词昆虫的图象+贬义词520练习昆虫的图象花的图象620练习昆虫的图象+褒义词花的图象+贬义词740测试昆虫的图象+褒义词花的图象+贬义词联合任务1，要求被试对概念词与属性词的联合作出反应，由于概念86对联合任务1进行测试为了配合联合任务2的实施，交换左右键反应的内容，再次要求被试对概念词样例进行反应联合任务2，和联合任务1的反应内容正好相反对联合任务2进行测试步试验次数练习/测验左键反应对象右键反应对象120练习花的图象昆虫的图象220练习褒义词贬义词320练习花的图象+褒义词昆虫的图象+贬义词440测试花的图象+褒义词昆虫的图象+贬义词520练习昆虫的图象花的图象620练习昆虫的图象+褒义词花的图象+贬义词740测试昆虫的图象+褒义词花的图象+贬义词对联合任务1进行测试步试验次数练习/测验左键反应对象右键反应87数据处理只选取两个测试阶段的数据删除联合任务测试中的前两次试验，即表中第4步和第7步中第1、2次试验数据将短于300ms的反应时记为300ms，长于3000ms的反应时记为3000ms，不对错误试验的反应时进行任何处理，不删除极端数据对反应时进行自然对数转换求两个测试阶段反应时的均值相容和不相容联合测试反应时均值相减即为所求得IAT效应如果被试对花具有积极态度，会有怎样的预测？数据处理88为何相容和不相容任务的反应时之差可以作为IAT效应呢？如何使用反应时新法的逻辑对其进行解释，应使用减法法的逻辑，还是加因素法？减数法的原理：反应时越长，心理加工过程越复杂。在社会认知研究中，由于所呈现的刺激多具有复杂的社会意义，这些刺激可能与内在需要或内隐态度相一致，也可能与之相矛盾，刺激所暗含的社会意义不同，被试的加工过程的复杂程度就会不同，从而反应时的长短也会不同。相容任务中，概念词和属性词的关系与被试的内隐态度一致或二者联系较紧密，此时辨别任务更多依赖自动化加工，相对容易，因而反应速度快，反应时短；不相容任务中，概念词和属性词的关系与被试的内隐态度不一致或二者缺乏紧密联系，这往往会导致被试的认知冲突，此时辨别任务更多依赖复杂的意识加工，相对较难，因而反应速度慢，反应时长。两种联合任务的反应时之差可以作为概念词和属性词的关系与被试的内隐态度相对一致性的指标，即上述的IAT效应。格林沃德（1998）的花—虫IAT就发现两种联合任务间反应时有显著差异，IAT效应显著，花+褒义词的联合明显快于虫+褒义词的联合，这表明花+褒义词的联合与被试的内隐态度更一致，被试对花的态度更为正向。为何相容和不相容任务的反应时之差可以作为IAT效应呢？89衡量IAT数据处理法好坏的几个标准：内隐测验和外显测验的相关，即IAT效应和被试外显态度分数间的相关，内隐和外显测试间的高相关表示IAT结构效度高；IAT效应和简单反应时间的相关：IAT效应所表示的态度应与反应速度无关，所以IAT效应与简单反应时间的相关应尽可能低；内部一致性：这是从测量的角度，对作为测量工具的IAT所提的信度要求。对所测量的对象的敏感性：格林沃德等（1998）的研究以效应大小D值（D=均值差/标准差）作为敏感度的指标，D值越大，表明测量工具越敏感，结果显示和法滋欧（Fazio）等的评价性语义启动相比，IAT的D=1.21，而语义启动的D=0.62，IAT要敏感得多。受到两个联合任务呈现先后顺序影响：相容任务在前时，IAT效应较大，反之，IAT效应较小，这可能是由于练习效应所形成的反应定势引起的。衡量IAT数据处理法好坏的几个标准：90如何对IAT数据进行处理：反应时统计量的选择格林沃德等提出了5种备择统计量：传统数据处理法中使用的自然对数、均数、中数、倒数（1000/反应时）的均数、D（两个测试组均数之差除以两个测试组所有反应时的标准差）。结果发现D的内隐和外显测试的相关最高，并在整个反应时全域上显得最为稳定（IAT效应和反应时的相关低）。原始数据的选取3个备择方案：删除错误试验、纳入第4、第7组的前两次试验、纳入第3、第6组的实验数据。结果发现相对于删除的情况，纳入以上各种数据，内隐和外显测试相关提高，而IAT效应与反应时间的相关则下降。如何对IAT数据进行处理：91内隐联想测验变式Go/NO-Go联想测验——考虑速度－准确性权衡引入信号检测论d’作为指标任务1花朵和褒义词反应（Go），花朵和贬义词不作反应（No-Go）任务2相反数据处理：d’，如任务1中的d’比任务2中高→对花持有积极态度内隐联想测验变式92内隐联想测验变式外在情感性Simon任务——防止重新编码实验材料5个消极名词、5个积极名词、5个消极形容词和5个积极形容词实验条件：任务1形容词以白色呈现，积极形容词按P键（积极反应），消极形容词按Q键（消极反应）任务2名词以彩色出现，一半被试，绿色词，按Ｐ键，蓝色词按Q键，而另一半被试，相反结果：被试对积极名词反应做积极反应比对积极名词做消极反应来得快，错误更少，对消极名词做消极反应比对消极名词做积极反应来得快，错误更少。内隐联想测验变式93学生实验短时记忆的信息编码引言Conard的研究方法被试3名设计3概率（0.2,0.5,0.8）×3时间间隔(0,0.5,1s)×2刺激(AA,Aa)仪器Psytech公司的心理实验系统——短时记忆信息编码程序学生实验短时记忆的信息编码94学生实验短时记忆的信息编码方法程序指导语：练习6次；相同字母，按“F”，不同字母，按“J”练习正式实验学生实验短时记忆的信息编码95学生实验短时记忆的信息编码结果同形同音不同形同音概率0s0.5s1s0s0.5s1s0.2M±SD0.50.8学生实验短时记忆的信息编码同形同音不同形同音概率0s0.5s96学生实验短时记忆的信息编码讨论短时记忆信息编码过程？刺激出现概率会影响短时记忆信息编码过程吗？减法反应时的逻辑如何应用于该实验？学生实验短时记忆的信息编码97谢谢！谢谢！98第四章反应时第四章反应时99反应时（reactiontime，简称RT）指刺激施于有机体之后到明显反应开始所需要的时间。

反应时研究的历史比实验心理学还要早。第一节反应时研究的历史最早研究反应时的是谁？心理学上最早研究反应时的是谁？反应时（reactiontime，简称RT）指刺激施于有10018世纪末至19世纪初，天文学家通过观测天体经过望远镜目镜中的一条线，来记录天体事件的时间和位置。1796年，英国格林威治天文台台长马斯基林在观察星辰经过望远镜中的铜线时，多次发现其助手金尼布克比他自己观察的时间慢约半秒钟，台长认为这是重大的错误，因而辞退了助手。德国天文学家贝塞尔猜想两者的差异可能是他们之间存在的系统差异，贝塞尔因此比较了自己和其他天文学家观察同一星体的通过时间，也发现有明显的差别。比如，1823年，贝塞尔与另一位天文学家阿格兰德共同观察七颗星时，二人反应时的差别是恒定的，以公式表示为：B－A＝1.233（秒）。其中，B是贝塞尔的反应时，A是阿格兰德的反应时。人差方程式引起了人们对反应时研究经久不衰的兴趣。人差方程反应时在天文学中的研究历史

18世纪末至19世纪初，天文学家通过观测天体经过望远镜目镜中101人为何存在反应时？在赫尔姆霍兹提出神经传导速度之前，人们无法解答这一问题，因为人们一直认为神经传导以光速进行，人类对刺激做出反应的哪些阶段需要时间就无从解释。在人差方程提出27年后，生理学家赫尔姆霍兹在1850年成功测定了蛙的运动神经传导速度（约为26米／秒）。其后，他又测定了人的神经传导速度约为60米／秒。人为何存在反应时？102据此，反应时至少可以分五个阶段第一时段，刺激使感受器产生了兴奋，其冲动传递到感觉神经元的时间；第二时段，神经冲动经感觉神经传至大脑皮质的感觉中枢和运动中枢的时间第三时段，中枢加工刺激的时间第四时段，神经冲动从中枢经运动神经到效应器官的时间；第五时段，效应器官接受冲动后开始效应活动的时间。此后，荷兰生理学家唐德斯意识到可以利用反应时来测量各种心理活动所需的时间，并发展了三种反应时任务，后人将它们称为唐德斯反应时ABC。据此，反应时至少可以分五个阶段103冯特在莱比锡实验室做了许多反应时的实验，因此冯特成为心理学上研究反应时的第一人。在唐德斯之后，冯特很快就意识到反应时研究指出了实验心理学的一条重要途径，即心理活动的时间测定工作。他带领自己的学生对简单反应时和选择反应时进行了一系列的测量，比如对注意、知觉、联想和选择过程等的反应时测量。1879年，冯特在莱比锡大学建立了第一个心理学实验室。他做了哪些实验呢？反应时在心理学中的研究历史

冯特在莱比锡实验室做了许多反应时的实验，因此冯特成为心理学上104冯特的学生卡特尔和屈尔佩做了大量有关简单反应时和复杂反应时的实验：卡特尔认为被试在做简单反应测验时，其注意力完全集中于那个将出现的刺激和那个将运动的手指上。当刺激到来时，眼睛－大脑－手指之间的神经通路早已准备好了，因此反应时很快。而在选择反应测验中，需要有更多的神经通路来做接通的准备，这时被试的心理状况就会比较复杂，会产生焦虑、怀疑等复杂的心理状态，因此导致反应时延长。屈尔佩则发展出一种内省的方法，来研究简单反应时与复杂反应时，其学生还证明了准备定势对反应时影响。反应时研究使得心理学有了量化的指标，对科学心理学的诞生极其重要。冯特的学生卡特尔和屈尔佩做了大量有关简单反应时和复杂反应时的105此后，心理学家对反应时研究的兴趣从反应时的原因分析，转向反应时测量技术改进和反应时技术的实际应用。1969年心理学家斯腾伯格提出了加因素法，分析短时记忆的信息加工四阶段1987年，尼森和比勒姆利用反应时技术验证内隐序列学习1995年，格林沃德基于反应时技术设计出内隐联想测验，用来分析被试的内隐态度现代心理学将反应时研究的历史分为两个阶段：第一阶段，从1850年赫尔姆霍兹的研究至1969年之前长达一百多年的时间，称之唐德斯反应时ABC时期。这—阶段方法学的核心是减数法第二阶段，1969年心理学家斯腾伯格（Sternberg，1969）提出了加因素法之后，称之为反应时研究的新时期。此后，心理学家对反应时研究的兴趣从反应时的原因分析，转向反应106反应时测量的发展

要进行反应时研究，首先要确保反应时测量的高度准确性和精确性。历史上研究者对反应时的测量精度不断提出新的标准，发展出越来越精确的反应时测量工具。反应时测量精度的提高，是和近代科学技术的不断发展联系在一起的。通常，一种有效测量反应时的仪器包括三个部分：刺激呈现装置、反应装置和计时装置。这三部分装置都会影响到实验结果的精度，反应时测量技术的发展，也总是围绕着对这三部分的改良。反应时测量的发展要进行反应时研究，首先要确保反应时测量的高107刺激呈现装置刺激呈现到反应开始的时间，因此对刺激呈现装置的要求：刺激呈现装置可以在发出信号的同时激活计时装置——用电路将一个电键同时和刺激源与计时装置连接起来。由于电信号以光速传播，故而当主试按下刺激电键，将同时启动刺激源（灯、蜂鸣器等）和计时装置。刺激呈现装置本身不得对被试的反应造成任何额外干扰。简单线路和电键大多有缺点：主试、被试在同一间实验室里，按动电键时会发出响声，形成额外刺激，影响被试反应。目前，一些可编程的电子刺激呈现装置，在排除干扰和计时同步方面做得比较好。刺激呈现装置108反应装置——反应时实验的重要误差来源要求：灵敏、快速，能够在最短时间内停止计时装置的工作。考虑键的机械阻力和被试操作的方便。琴键式反应键因为有一定的弹簧拉力而会延长反应时，这对幼儿被试可能不适用；换用一种轻触式微动开关，则可获得准确的结果。反应装置——反应时实验的重要误差来源109计时装置最初的高精度计时器是利用物理学原理的简单装置，此后的发展，经历了复杂机械装置、电子计时装置，一直到今天的以计算机为核心的高精度计时装置。简单机械计时器（课堂演示实验）自由落体直尺计时器，皮耶隆（Piéron，1928）简便、无噪音、相当准确，用于视觉实验主试用拇指将一根米尺笔直地按在墙上，尺的零点朝下，尺的上端置于墙上的被试者平视记号处；被试者将拇指摆在尺的下端，准备阻止尺自由下落。实验时主试说“预备”，1、2秒钟后突然松开拇指，放开直尺，被试一接受刺激就立即用拇指再将尺按住。直尺下落的距离，就可折算成被试者的反应时，计算公式如下：T：反应时S：代表尺子下坠的距离G：重力加速度计时装置110单摆微差计时器

，恺泽（Kaiser，1859）最先运用在天文学上的人差方程式测量中，他通过观察两个摆长不同的摆锤在视觉上的重合来推算人造星体通过的时间，其后由桑福德（Sanford，1889）加以改进，用两摆的视觉合一来测量心理反应时。单摆微差计时器，恺泽（Kaiser，1859）111复杂机械计时器具有自己的动力机构，在复杂度和精确度上远高于简单机械计时器时间描记器，又称记纹鼓，是早期生理心理研究中常用的仪器。利用一个等速运动的表面，如记纹鼓或摄影胶片，来记录刺激和反应的痕迹，并根据两个痕迹间的距离算出反应时，比如：打点计时器只要控制运动的表面速度不变，同时在运动表面上画出清晰的时间标记，就能求得反应时。我们一般用每秒振动100次的电音叉，在其臂上安装一支画笔，连续在运动表面上（纸带）画出时间标记，然后找出刺激与反应间的振动数就能算出反应时。反应画记时间标尺刺激画记复杂机械计时器反应画记时间标尺刺激画记112钟表式计时器希普计时器：钟表匠希普（Hipp，1843）应用摆的原理创制出一种可测量1毫秒的计时器。这种计时器是由两个基本部分构成：（1）一个迅速运动的时钟构件，在刺激没有发出时，就让它先开动达到常态速度，反应后就停止；（2）用一个轻齿和连串的装置来移动实际测量反应时的指针。刺激和反应都在齿轮上有记录。邓拉普计时器（Dunlap，1918）以电磁离合器代替希普计时器上的弹簧装置。笨重，电动秒表，电子钟表也均是在其基础上发展而成的钟表式计时器113电子计时装置构造：一个频率恒定的脉冲发生器产生时间脉冲，通过一个控制器，输送至电子计数器；控制器在被测事件开始的瞬间接通时间脉冲信号，输入至计数器，计数器开始计数；而在被测事件结束的瞬间，切断脉冲发生器与电子计数器的通路，使计数器停止计数。因为脉冲频率固定，所以根据所记脉冲数即可折算成客观时间。价格高昂，但使用便利，精确度高。电子毫秒计，其精确度可达到1毫秒。电子计时装置114计算机为核心的高精度计时装置任何计算机内部都带有时间脉冲发生器，计算机内部计时器与键盘硬中断技术相结合编制而成的实验软件可以使机器在良好地完成呈现刺激、接受反应和计时三方面的工作。内隐联想测验（IAT）序列反应时任务（SRT）计算机为核心的高精度计时装置115计算机为核心的高精度计时装置注意事项：匹配专门外设用于刺激呈现和被试反应，这是因为计算机自带的普通显示器和键盘仍具有延迟、阻力等问题；专业显示器扫屏速度至少100Hz，即每10ms扫一次，适于快速刺激呈现；专业键盘键程较短，减少反应时的系统误差软件的选择VB很难避免由于屏幕扫描所引起的图片展开式呈现问题VC＋directX可以避免Psychophysicstoolbox可以避免计时函数选择：CPUTIME和GETSECS，直接用SCREEN和KBCHECK函数Windows：多任务系统，分时处理机制，使用专门的工作站，尽量少安装其他程序，避免产生过多的后台程序，抢占CPU资源计算机为核心的高精度计时装置116第二节反应时研究的基本问题简单反应时和选择反应时唐德斯提出了三种反应时任务，用来测量各种心理活动所需要的时间。其中，两种最为重要的反应时任务就是简单反应时任务和选择反应时任务。第二节反应时研究的基本问题简单反应时和选择反应时117简单反应时（simplereactiontime）指给被试呈现单一的刺激，同时要求他们只作单一的反应，这时刺激－反应之间的时间间隔就是反应时。短跑运动员在听到发令枪响后立即起跑虽然，特定的刺激与特定的反应间的联系十分明确，但简单反应时不是一种先天的条件反射，因为该联系不是先天的，为了建立这种联系，被试必须进行反复的学习与训练。简单反应时（simplereactiontime）118听觉简单反应时通过耳机向被试呈现声音信号，并要求被试一听到信号，就尽快地按某一反应键，刚开始实验时，被试的反应也许会很慢，多次学习与训练之后，被试获得了信号与反应间的联系，反应时就会迅速减少。某个被试的数据存在波动，因为它会受到各种因素的影响，比如刺激本身性质的变换和被试练习水平。05%10%15%20%25%100150200平均值0.13秒问题：反应时实验，单种听觉简单反应时05%10%15%20%25%1001502119练习不够，超过160毫秒的几次出现次数最多的反应时大约为130毫秒左右——最具代表性的、最为稳定的简单反应时值，在正常情况下对可辨别听觉刺激最易出现的简单反应时。偏态分布，低于100毫秒的反应只出现一次，而高于160毫秒的反应却不少——被试可以任意减慢自己的反应速度，但却无法任意加快自己的反应，此处被试的反应时似乎存在一个无法跨越的绝对界限——100毫秒，无论进行多少次的训练，这种时间极限就像一堵无法逾越的“生物墙”。05%10%15%20%25%100150200平均值0.13秒？练习不够，超过160毫秒的几次05%10%15%20%25%