1、第六章反应时间第六章内容反应时间的概念反应时间的研究简史反应时间的测定方法减法反应时加法反应时开窗实验反应时间的速度与准确性的权衡影响反应时间的因素测量反应时间的注意事项一、反应时间的概念反应时间（reaction time，简称 RT）：是指从刺激的呈现到反应的开始之间的时距。是心理实验中使用最早、应用最广的反应变量之一。反应时间也被称为“反应的潜伏期”。在反应的潜伏期中包含着感觉器官、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。做过的练习汽车制造者想知道刹车灯多亮可最大程度地减少后面司机 意识到前方正在停车的时间。该实验中的因变量是什么？答案因变量( 被观察变量)：刹车灯
2、亮到尾随车司机踩刹车踏板之间的时间。简单反应时和选择反应时简单反应时是指给被试呈现单一刺激，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简单反应时。选择反应时是根据不同的刺激物，在各种可能性中选择一种符合要求的反应，并执行该反应所需要的时间。二、反应时间的研究简史人差方程赫尔姆霍兹（神经传导速度）唐德斯 ABC冯特及其学生加因素法开窗实验三、反应时的测定方法1、相减法2、相加因素法3、开窗实验1、相减法Donders 受天文学家关于人差方程研究和 Helmholtz 测定神经传导速度研究的影响，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
3、应时间的相减法。1、相减法基本原理：如果一种作业中包含另一种作业所没有的某个加工过程，其除此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。（1）反应时 ABC（1） （Donders ABC of reaction time)A-反应时间：S1R1（1）反应时 ABC（2）2008在唐德斯（FCDonders）的减法反应时实验中，A 、 B、C 三种反应时分别代表简单反应时、选择反应时和辨别反应时，它们的关系为（ ）ARTBRTARTC BRTCRTBRTA CRTCRTARTB DRTBRTCRTA201033在唐德斯（ FCDonders）ABC 减法反应时实验中
4、，B 反应时代表的是A选择反应时 B辨别反应时C简单反应时 D基线反应时 201173下列关于选择反应时的表述正确的有A 选择反应时与选择刺激数目之间是呈线性关系B 刺激 -反应之间的相似性越高，选择反应时越长C 准备状态与不同选择反应时之间存在较高的相关D 个体成熟后随着年龄的增长，选择反应时缩短相减数法实验逻辑两个任务的心理过程差异可以通过反应时之差来推断。通过反应时之差可以推断该认知过程的存在。而在实际研究中，先猜测，再倒推。 （1）反应时 ABC（3）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。两个任务的心理过程差异可以通过反应时之差来推断。但是，反过来看，也可以从两种反
5、应时的差数来判定某个心理过程的存在。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）减法反应时间的实验当时受到内省心理学家的攻击。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）减数法应用之一心理旋转从理论到假设到推论到实验到结果到结论理论：心理旋转指单凭心理运作，将所知觉之对象予以旋转，从而获得正确知觉经验的历程。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。Wh
6、o？R?理论：心理旋转指单凭心理运作，将所知觉之对象予以旋转，从而获得正确知觉经验的历程。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。假设：如果连续的心理旋转确实存在，那么有两个任务，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，那么两者的反应时之差应当就是心理旋转完成两者间角度差异所需的时间。例如：RT60RT0 =从 60至 0心理旋转所需时间 初步设计自变量：字母偏离中心的角度因变量：被试作出正确认知的反应时控制变量：具体过程在这个实验中，库柏等取非对称性的字母或数字（J、G、R、2、5、7 等）为实验材料
7、，根据”正”、 ”反”以及不同的倾斜度，构成 12 种情况。以 R 为例：被试的任务是不管倾斜度如何，只要判明 R 字母是正的还是反的，并作出反应。结果讨论与结论：字母倾斜程度越大，反应时越长。根据前面的实验逻辑，这个结果有力地验证了心理旋转过程的存在。也就是说，在我们每人的头脑里，都有事物的映象；人们都有心理的眼睛（minds eye） 。 2007库柏和谢柏特在“ 心理旋转 ”实验中发现，每种反应都包括最基本的选择反应时即基线反应时，反映基线反应时的刺激旋转角度是A、0 B、90 C、180 D、270（2）减数法应用之二证明短时记忆视觉编码的存在5 7 a t u 8 y l理论假设：通
8、常认为短时记忆（如字母）是以听觉形式来编码的。但是否存在短时记忆的视觉编码呢？刺激视觉编码 听觉编码判断刺激视觉编码 判断实验设计：给被试并排呈现两个字母，这两个字母可以同时给被试看，或者中间插进短暂的时间间隔，然后要被试指出这一对字母是否相同并按键作出反应，记下反应时。所用的字母有两种：一种是两个字母的读音和书写方法都一样，即为同一字母（AA ） ；另一种是两个字母的读音相同而写法不同（Aa） 。呈现的间隔时间为：0s，0.5s，1s，2s 等图示：结果：讨论：其一，当两个字母同时呈现给被试时，Aa 对的反应时大于 AA 对。根据减数法的逻辑，这个反应时之差反映了对 Aa 对的加工包含了对
9、AA 对的加工中所没有的过程；反应时之差反映了内部编码过程的差别。其中存在视觉编码。其二：AA 对同时呈现的反应时小于继时呈现的反应时，且与 Aa 对趋于相同。这说随着时间的延长，加工过程趋于一致。结论：视觉编码存在于短时记忆中，并且先于听觉编码存在。2、相加因素法（additive factors method） 相加因素法的前提假设：人的信息加工过程是系列进行而不是平行发生的。即，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：如果两个因素的效应是相互制约的，那么它们是作用于同一个加工阶段；如果两个因素相互独立，那么他们是作用于不同的加工阶段。我们设想，有一只大箱子里面有一
10、头猪这头猪很不高兴现在的任务是饲养这头猪食物的颜色 食物的硬度 食物的营养 音乐辨别+咀嚼+ 消化吸收基本实验设想：在影响反应时的各种因素中找出其中独立的因素，单独或成对地应用这些因素进行实验，就可以观察到完成作业的时间变化。通过探索有相加效应的因素，来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。加因素法所侧重的，不是区分出各阶段的时间，而是证实其存在及其先后顺序。疑问：1.信息加工中可能存在平行加工过程。2.加因素法首先假设信息加工是系列的，然后推测出信息加工的各个加工阶段，有循环论证的嫌疑。3.能否应用可相加和相互制约的效应来确认信息加工的阶段，也遭到质
11、疑。4.虽有疑问，但成果依旧巨大。加因素法的应用之短时记忆的信息提取理论背景：短时记忆的信息提取3 5 e y 2 7 q y t 7实验假设：分别对几个独立因素进行实验，以期发现其对于信息提取的影响。从而推断短时信息提取过程的加工阶段。Sternberg 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：自变量识记项目的数量（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因变量反应时200745、斯腾伯格提示短时记忆信息提取方式时采用的研究方法是A、加法反应时法 B、减法反应时法C、简单反应时法 D、选择反应时法 3
12、、反应时间的“开窗”实验把内在的思维过程利用外显的技术手段显示出来。实验举例：呈现 1、2、3、4 个英文字母，并在字母后面加上一个数字，如“P+2”，被试报出P 后的二个位置的字母，即 R。再如， “KLCR+3”，说出各个字母后第三个位置的字母。3、反应时间的“开窗”实验4、反应时研究的新进展序列反应时内隐学习（具体见郭秀燕的书 P213）序列反应时固定序列下反应时会逐渐下降如何证明有下降？随机序列反应时下降 =反应加快=心理过程易化=学习=内隐学习测量外显知识（生成任务）反应时任务的反应时差异与生成任务的准确度的相关系数。遗忘症病人觉察组与未觉察组内隐联想测验传统的投射测验，画树测验情景
13、测试原理：减数法。反应时长度 =反应难度=意识加工与自动加工=相容与不相容数据处理方法 Greenwald,1998： 1)只选取两阶段的数据；2）删除前两次试验；3）300-3000ms，不处理错误反应；4）自然对数转换求均值；5）均值差作为内隐效应。问题 Greenwald&Nosek,2003：速度- 准确性权衡、反应极值、年龄。反应时差异如何才算反映态度：1）内隐测验和外显测验的相关 2）测量对象的敏感性。D=均值差/ 标准差 3）先后顺序 4）重新编码改进后的处理方式：1）加上联合练习组的数据；2）去除超过 10%的反应快于 300ms 的被试；3）计算每组实验中的正确反应时均值；4
14、）反应时均值+600ms 替换错误反应时；5）计算所有反应时均值；6）求 D 值。Go/NO-Go1.速度- 准确性；2.相对态度 vs 绝对态度信号检测论外在情感性西蒙任务（EAST） 白色阶段：键位对应颜色阶段：情感测试使中性的按键反应获得积极或消极的意义使被试难以重新编码避免先后顺序的影响可在同一实验中对多个态度对象进行评价201133.内隐联想测验使用的因变量指标是A.反应类型 B.反应时 C.正确率 D.信心评价 SAD 技术SAD 技术由两部分组成：滴定的反应时程序（TRT 程序）平行精细的猜测模型（PSG 模型）1.TRT（滴定反应时）程序滴定法：用已知物质的量的浓度的酸或碱来测
15、定未知浓度的碱或酸的方法。滴定分析是通过滴定来实现分析的一种分析方法。在滴定过程中，使用的已知准确的溶液称为标准溶液，被滴定的溶液叫做试样溶液。当标准溶液与试样溶液组成的反应恰好完全时，即为反应的理论终点。滴定分析法是基于标准溶液与试样溶液之间发生化学反应时，它们的量之间存在的一定数量关系，利用标准溶液的浓度和所消耗的体积来计算被测物质含量的一种方法。1.TRT（滴定反应时）程序TRT 程序包括两类实验：普通实验，在实验中要求被试在保证准确率的情况下尽快反应；信号实验，在实验过程中，在刺激呈现后的不同时间间隔内出现一个信号（如声音） ，要求被试觉察到这一信号后就迅速对刺激作出反应，不一定要求准
16、确，允许被试猜测。2.平行精细的猜测模型PSG 模型假定有两个平行的加工过程：正常加工过程猜测加工过程这两个加工过程是平行的、互不干涉的。两个过程相互竞争。五、反应时的影响因素（一）刺激变量（二）机体变量（一）刺激变量反应时间与刺激强度有关反应时间与刺激的时间特性以及空间特性有关反应时间与所刺激的感觉器官有关人类各种感觉的反应速度由快到慢的顺序如下：触觉 听觉 视觉 冷觉 温觉 嗅觉 味觉 痛觉117-182，120-182，150-225 ，150-230，180-240 ，210-300，308-1082，400-1000（二）机体变量反应时间与机体的适应水平反应时间与被试的准备状态反应时
17、间与额外动机反应时间与被试的年龄反应时间与练习个体差异与反应时间201079.简述反应时的影响因素【答案要点】（1）刺激变量或外部因素：刺激强度；刺激的时间特性和空间特性；所刺激的感觉器官。（2）机体因素：机体的适应水平；被试的准备状态；额外动机；被试的年龄；练习；个体差异；速度准确性的权衡。六、测量反应时间的注意事项1.避免过早的反应以及其他错误的反应防止出现“假反应”的有效措施是在实验中插入侦察试验（detection test） ，即给预备信号之后并不呈现刺激。2.反应数目要和刺激数目相等七、反应时测量的应用（一）人才选拔中的反应时测量1.言语（联想）反应时间测试2.复杂反应时的测试（二
18、）工程设计中的反应时测量（三）交通领域中的反应时测量1.言语（联想）反应时测试是指通过视觉或听觉通道给被试呈现一个语词刺激并同时开始计时，被试接受到刺激后尽快地作自由联想或控制联想，并通过麦克风报告联想到的语词，计时装置即停止计时。（keywords：视觉或听觉通道；语词刺激；自由联想或控制联想）1.言语（联想）反应时测试材料与呈现：实验前准备好词单，设计好语词呈现的方法和顺序（要根据实验条件而定） ，可主试读（放录音机） 、光电速示仪、电脑显示器或耳机呈现。被试的反应操作与计时：按要求完成联想反应，记录反应时间实验设备与操作：采样率较高的录音笔和较好语音分析软件。实验结果的分析：对反应时、反
19、应的内容，反应词语的质量，及其反应词语中表现出来的知识范围、情绪状态等方面进行分析。2.复杂反应时的测试追踪反应时间：当刺激数量不止一个，要求被试作快速跟踪反应，即当某一个刺激出现时被试就尽快作出与该刺激相对应的反应，而被试事先并不知道哪一个刺激会出现。综合反应时间：是许多实践领域都有要求的一项指标，需要被试快速作出反应，而要达到快速反应被试必须具有良好的手脚协调性。（二）工程设计中的反应时测量反应时间也属于工程心理学（engineering psychology）或人因工程学（ ergrgonomics）研究中的基本技术。如利用测量反应时间对人机系统的设计进行评估，根据在特定条件下人的反应速
20、度的有限性进行人机系统设计等。刺激反应相容性（stimulus-response compatibility, SRC）是指人在对刺激进行加工过程中表现出来的一种现象，是工程心理研究最核心的问题。当一定的刺激和反应匹配会产生较好较快的结果时，这样的刺激反应匹配就具有了相容性。人因限制问题：人受到生理和心理资源的限制，其反应速度有限。虽然可以通过人机系统匹配性的提高来提高操作者的反应速度，但这种改进和提高必然有限。要研究在各种特定情境中人的反应速度极限，以便在系统识记和参数设置时防止操作人员的负荷超载。（三）交通领域的反应时间测量1.道路设计与各种信标配置2.疲劳测试与告警3.驾驶员的测试与培训1.道路设计与各种信标配置路标的可懂度、设计的大小、颜色、背景、安置位置等开展研究，研究中可以将反应时间作为重要的反应变量。2.疲劳测试与告警肌肉的紧张度与反应时间有关，肌肉的紧张程度可以作为疲劳的指标。肌肉的肌电可以作为疲劳或觉醒的一种指标，从而可以根据肌电水平发出警戒信号，预防在某些操作中由于瞌睡导致的不能正常工作或者事故。 3.驾驶员的测试与培训反应时间与个体的神经活动类型和个性特征关系密切，有些个体不适合开车。目前我国驾照考试还缺少必要的心理测试成分。对驾驶员的培训：应激反应的训练、全面提高驾驶员的整体心理素质，包括责任心。
