实验心理学反应时间.

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1、第四章 反应时间 第一节 反应时间概述（理解） 第二节 反应时间的测定方法（掌握） 第三节 影响反应时的因素（掌握） 第四节 最新研究实例 第一节 反应时间概述（理解） 一、反应时间的概念 反应时间（或反应时）（简称 RT）：刺激施于 有机体之后到明显反应开始所需要的时间。 也被称为反应的潜伏期。 二、反应时间的研究简史 1、Bessel的人差方程。 BA=1.22s （B:贝塞尔的反应时间；A:阿格兰德的反应时间） 人差方程式反映了观察者之间的个体差异。 2、Helmholtz测定蛙的运动神经传导速度。 历史上第一个反应时实验。 3、Donders的分离反应时间的实验 4、Wundt 和Ca

2、ttell 5、认知心理学的进一步研究 6、速度准确率分离技术（SAD） 三、反应时间的应用 1、在工业生产中，要能提高工作效率，节省人力 ，就需要研究操作动作分析的科学工作方法。 2、在交通运输行业中，反应时间对于交通驾驶员来 说是非常重要的，过慢或有时过快的反应，都可能 导致事故的发生。 实验表明，汽车驾驶员需要快煞车时，平均要花500毫秒，其 中约有一半的时间是属于反应时间本身，另一半是将脚从加 速器移到煞车踏板的活动消耗了。如果司机的反应延长了0.1 秒，车速仅为30公里/时，汽车还是要往前多行近1米。 3、自动化设备的设计需要反应时间研究提供必要的参 数和要求。 4、在体育运动上 第

3、二节 反应时间的测定方法 一、反应时间的相减法（Donders反应时 ABC） 1、实验逻辑 指一种用减数方法将总的反应时间分解成各个 成分，然后分析不同成分信息加工过程的方法。 |即安排两种反应时作业，其中一种作业包含另 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，从这两个作业 之差判断与此相应的加工阶段。 2、实验原理 （1）、A反应时间（A-reaction time） 一个反应对应于一个刺激，刺激出现立即对其作出反应。 （2）、B反应时间（B-reaction time） 多个反应，各自对应于事先所规定 的的那个刺激进行反应，此时测得 的反应时间，其中包括

4、简单反应时 间、辨别刺激的时间和选择反应的 时间。 B-反应时间=简单反应时辨别刺激的时间 刺激 反应 刺激 反应 选择反应的时间 （3）、C反应时间（Creaction time） 又称辨别反应 一个反应，仅对应于多个刺激中的 那个事先规定的刺激进行反应，而 对其他其他刺激则呈现不反应。 C-反应时间=简单反应时间辨别反应时间 刺激 反应 Donders相减法图解 3、相减法的实验举例 （1）Posner等的短时记忆视觉编码实验 实验目的：Posner等人试图探讨短时记忆的信息 除听觉编码之外，是否还存在视觉编码。 实验材料 两种呈现方式：同时呈现 形同音同的两个字母AA 形状不同但读音相同

5、的两个字母Aa 继时呈现（0.5s、1s 、2s） n要求被试判定所呈现的两个字母是否相同并用按 键反应。记录反应时间。 AA Aa AA Aa 实验结果： 同时呈现时， AA的反应时小于Aa的反应时。 相继呈现时，随着两个字母的间隔时间增加， AA 对的反应时急剧增加，而Aa对的反应时却变化不大 。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 。 结果解释 p133 结论 某些短时记忆信息可以存在视觉编码和听觉 编码两个阶段 （2）句子-图画匹配实验 Clark和Chase(1972):句子-图画匹配实验 ， 运用反应时相减法来揭示某些作业的

6、操作要经过 几个阶段。 n两种材料： | 一幅图画，如 | 一个句子，如星形在十字之上。所用 主语有星形和字，介词有之上和之下，句 子陈述有肯定和否定两类。 n要求被试尽快判定，该句子是否真实地说明了图 画并作出是或否的反应。记录反应时间。 nClark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四个加工阶段，并提出度 量这些加工持续时间的参数。 u1、阶段1：将句子转换为其深层结构。 u2、阶段2：将图画转换为命题。 u3、阶段3：将句子和图画两者的命题表征进行比较。 u4、阶段4：作出反应，其所用时间被认为是恒定的（t ）。 n这样，在此实验中测得的各种反应时，其

7、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。 1.所谓反应时间就是指一个人完成某种反应 动作所用的时间。（） 2. 在选择反应时的测定中，对不同刺激应使 用不同的反应键。（） 考研试题 3.有人想测量不同颜色的选择反应时，他研制了 一种仪器，该仪器并排呈现红、绿、蓝三种颜色 灯，反应时都是一个键，且用优势手食指反应。 请问该实验设计有无不合理之处？如有，请指出 。 二、反应时间的相加因素法 1、相加因素法的实验逻辑 u 如果两个因素的效应是相互制约的，即一个因 素的效应可以改变另一个因素的效应，换句话说， 这两个因素之间存在着交互作用，那么，我们可以 认为这两个因素只作用

8、于同一个信息加工阶段。 u 如果两个因素的效应是分别独立的，即两个因 素的作用过程具有一种随机独立性；换句话说，它 们的作用具有可加性，那么，我们就可以判断这两 个因素各自作用于不同的加工阶段。 重要的不是区分出每个阶段的加工时间，而是辨别 认知加工的顺序，并证实不同加工阶段的存在。 加因素法假定，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。这样称两个因素的影响效应是相加 的。 1、相加因素法的实验逻辑 独立因素相加效应的图解 2、加因素法的典型实验 （1）实验方法： 先给被试看16个数字（识记项

9、目），然后再呈现一 个数字（测试项目）请被试判定其是否为刚才识记过 的，同时开始计时，要求被试按键作出是或否的反应 ，计时也随即停止。 v测试项目的质量（优质的或低劣的） v识记项目的数量 v反应类型（肯定的或否定的） v每个反应类型的相对频率 （2）四个因素： 1 2 3 4 1 （3）与4个因素相对应的4个独立加工阶段 第一阶段，改变测试刺激的质量 ，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。 清晰度和项目数对反

10、应时的影响 第二阶段，改变记忆表中项目 的数量，得出记忆表大小与反 应时间之间的线性关系，证实 了系列比较阶段的存在。 项目数对反应时的影响 第三阶段，分别计算Y反应（肯定 反应）与 N反应（否定反应）， 发现对不同大小的记忆表，都是 N 反应时长于 Y 反应时，表明了 两种决定阶段的存在，即在系列 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 。 反应种类和项目数对反应时的影响 第四阶段，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。 频率和反应种类对反

11、应时的影响 结论：根据Sternberg 的反应 时相加因素法的原理，即完成 一项作业所需的时间是一系列 信息加工阶段分别所需时间的 总和，则整个信息加工过程的 时间应为，即： RT=eNbC,设a=eC RT=aNb 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 RT e Nb C RT=e+Nb+C 短时记忆的信息提取过程如下图所示： 弱点：它的基本前提是人的信息加工是系列加工，这 一点受到很大心理学家的质疑。加因素法反应时实 验本身并不能指明一些加工阶段的顺序，在这个方 面，它极大地依赖于

12、一定的理论模型。 3、评价 （三） 开窗实验 经典实验：汉米尔顿（Hamilton，1977）和霍克基（ Hockey，1981）字母转换实验 1、实验逻辑 一个复杂的加工过程往往由若干个具体的加工阶 段组成；如果能够直接地测量每个加工阶段所需 要的时间，那我们就可以得到整个过程所需要的 时间。 实验最大特点直接性 2、实验程序 相继呈现4个字母，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 作出总的回答，停止计时，出声转换的开始和结束时 间都有记录。 字母转换实验：

13、所呈现的刺激：1-4个字母或字母串 + 数字 要求被试把每个字母按英文字母表中的位置 转换到该数字所指的位置上的字母，如： KENC+4 OIRG K E N C + 4 按键 K 按键 E 按键 N 按键 C O I R G 反应 3、实验结果： 三个加工阶段： “开窗” 实验：字母转换作业的3个阶段 4、评价 优点：通过对字母转换作业的分析，可把每一种认 知加工成分所经历的时间都比较直接地估计出来， 因而它比相减法和相加因素法具有更明显的优点。 不足：也存在一些问题。如，可能在后一个加工阶 段出现对前一个阶段的复查，储存阶段有时还包含 对前面字母的转换结果的提取和整合，并且它难以 与反应组

14、织分开来。 四，反应时间的速度与准确率权衡现象及其分解技术 1、速度与准确率权衡现象 （speed-accuracy trade off，SAT） 被试能根据不同的实验要求或在不同的实验条 件下，建立一个权衡反应速度与反应准确率的标准 来指导他的反应 。 u速度与准确率权衡范式（SAT范式） 在SAT实验中，可以通过控制被试作出反应的时间 长短来作为实验自变量，测定在各种时间条件的反 应准确率。然后以反应时间作为横坐标，以反应准 确率为纵坐标，可得到一条速度与准确率权衡曲线 。可以找到各种反应时下的反应正确率（d）。 2、反应时的速度与准确率分离技术 （SAD Technique） （1）速度

15、与准确率分离技术可以把反应过程中猜 测过程的准确率和反应时分别分别加以描述，从 而了解认知过程中的信息积累情况，并以此来推 测信息加工的特点。 （2）SAD组成 滴定的反应时程序（TRT程序） 是一种混合程序，是SAD技术的一个具体获得反 应时分布或反应准确率的方法，包括： A.普通试验：在这一试验中要求被试在保证准确率的 前提下尽快反应，有预备信号； B. 信号试验：在这一试验中，刺激呈现后的不同时间 间隔内出现一个信号，要求被试觉察到该信号就迅速 地对刺激作出反应，不一定要求准确，允许被试猜测 u正式实验中，这两类试验随机混合进行。 u具体做法：p142 平行精细的猜测模型（PSG模型） 针对TRT程序而提出的一个定量分析的理论框 架，它假定有两个平行加工过程 A.正常加工过程 包含在普通试验和信号试验之中 ，当测验刺激呈现，被试能在“全部”信息达到很 高的阈值时，识别出测验刺激并作出相应反应。 这一加工过程终止。 B、猜测加工过程 始于反应信号刚呈现之时， 一旦信号被觉察，被试必须