反应时间
简体版-反应时间
（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
①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。
②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
Posner的实验——结论
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.对减数法的评价
认知心理学常用减数法反应时实验提供的 数据来推论其背后的信息加工过程
弱点：要求试验者对实验任务引起的刺激 与反应之间一系列心理过程要有比较精确 的预测，并且要求相减的任务中共有的心 理过程要严格匹配，这一般是很难做到的。 这在一定程度上限制了减数法实验的使用。
减数法（subtractive method） 加因素法（additive factors method） 开窗实验（open window experiment）
（一） 减数法
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 提出反应时间的相减法。
唐德斯反应时（Donders ABC of reaction time)
第四章 反应时间
第八章
7
心理学之父冯特（1832－1920）
意识到唐德斯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，随后带领自己的学生 对简单反应时和选择反应时进行了一系列的测量。 在冯特早期的学生中，卡特尔（Cattell）和屈尔 佩（Kulpe）对反应时有重要贡献。
反应时间的过程分析
反射弧：由感受器、 传入神经、神经中 枢、传出神经和效 应器构成。
反应时间包含3个时段：
1、刺激使感受器兴奋，其冲动传递到神经中枢的 时间； 2、神经中枢对信息加工处理的时间； 3、神经冲动从中枢传递到效应器，效应器接受冲 动后开始效应活动的时间。 其中大脑加工所消耗的时间最多。
（1）证明表象的心理旋转实验
美国心理学家巴格斯基认为，人们是 将视觉和言语材料转化为表象储存在记忆 中，表象是信息编码的最基本形式。人们 可以对表象进行操作，而这种操作类似于 对具体物体的操作。
２０世纪７０年代初，库珀(Cooper) 和谢帕德(Shepard,1973)用表象的心理旋转 实验支持了这一表象理论。 心理旋转(mental rotation)指单凭心理 运作（不靠实际操作）将所知觉对象予以旋 转，从而获得正确知觉经验的心理历程。
Posner的实验结果
550 反 应 500 时 间 （ 450 毫 秒 400 ） 350 0 0.5 1 1.5 2 时间间隔（秒） 图:反应时是字母间隔时间的函数
形不同音同 A a 形同音同 A A
实验结果
同时呈现: RTAA小于RTAa。 继时呈现: 随两个字母的间隔时间增加, A A 形同音同的字母对反应时急剧增加； A a 音同形不同字母对反应时没有变化。 两个字母呈现的间隔时间为2秒时,其差别 很小。
反应时间
反应时间（毫秒） 117～182 120～182 150～225 150～230 180～240 210～300 308～1082 400～1000
赫葆源、张厚粲、陈舒永等， 1983
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lgI
RT
（毫秒）
lgI
RT
（毫秒）
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 2 3
1
2
3
4
5
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6 532
316
7 570
364
8 603
343
9 619
487
10 622
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机体变量
机体适应水平 准备状态：觉醒状态、疲劳程度 练习次数：在一定范围内练习次数越多，反应越快 动机：附加动机（Johnson，1922)——惩罚和奖
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反应时间实验的因变量
基本因变量：速度（speed）和准确性（accuracy） 速度-准确性权衡（speed－accuracy trade off, SAT） 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。
和运动中枢，从那里经运动神经到效应器官的时间； 第三时段：效应器官接受冲动后开始效应活动的时间.
传感器反应时间国标
传感器反应时间国标
传感器反应时间国标是指传感器在接收到输入信号后，达到一定稳定值所需的时间。
这个国标是由相关标准化组织制定的，其目的是为了确保各种传感器在不同应用场合下能够具备合理的反应速度。
根据国标要求，传感器反应时间应满足以下条件：
1. 传感器应在接收到输入信号后，尽快反应并开始输出相应的信号。
2. 传感器输出信号应在一定时间范围内达到稳定值，并保持在该稳定值附近。
具体的国标要求会根据传感器的类型和用途而有所不同。
例如，对于温度传感器，国标要求其在接收到温度变化信号后，能够在较短时间内输出相应的温度值。
而对于压力传感器，国标要求其在接收到压力变化信号后，能够在较快的时间内输出相应的压力值。
传感器反应时间的国标制定是为了保证传感器在各种应用中的准确性和可靠性。
通过遵守国标要求，可以确保传感器能够及时准确地响应输入信号，从而提供有效的数据支持和保障。
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第四讲 反应时间
❖ 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。
❖ 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。
❖ 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。
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。
人差方程式引起了人们对反应时研究经久不衰的 兴趣。
❖ 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。
简单反应时间实验
一、简单反应时间实验（一）目的：学习对视觉与听觉简单反应时间的测定方法；比较两种简单反应时间的差别。
（二）材料：简单反应时间测定装置。
（三）程序：1、预备实验（1）接通仪器电源，主试者拨动信号发生开关，在光或声呈现的同时，计时器应立即计时。
（2）练习操作，刺激呈现器放在被试1公尺处。
被试以右手食指轻触电建。
主试者在发出“预备”口令约2秒呈现刺激。
被试者当感觉到刺激出现时，立即按压电建。
计时器停止计时，主试者记下成绩。
练习实验可坐2——3次。
（3）为防止无关刺激的干扰，主试者与被试者可分隔在两个操作室中进行试验。
2、正式试验（1）刺激呈现按视——听——听——视方式安排，每单元各作20次，总次数位80次。
（2）同预备实验。
（3）为了检查被试者有无超前反应现象，在每20次中插入一次“检验实验”。
如被试对“空白刺激”作出反应，主试者根据反馈信号灯提供的信息须宣布此单元实验结果无效，重做20次。
（四）、结果（1）视觉反应时平均数：0.3815s；0.252s听觉反应时平均数：0.2335s；0.215s视觉反应时标准差：0.140s；0.075s听觉反应时标准差：0.096s；0.062s（2）两种简单反应时有明显差别：听觉反应时较视觉反应时短（五）、讨论（1）根据实验结果说明视与听感觉道简单反应时的差别及其原因。
根据实验结果，视觉反应时较听觉反应时长，其原因可能是实验是，被试者受周围影响的因素中，视觉受到的影响较大，对实验结果的影响较大；听觉受到的影响较小，对实验结果影响较小。
（2）根据实验结果说明简单反应时是否受练习影响。
根据实验结果，不论视觉反应时还是听觉反应时的平均数，第二次都较第一次实验明显缩短，即简单反应时受练习的影响。
二、辨别反应时间实验（一）、目的：学习对视觉与听觉辨别反应时间的测定方法；比较两种辨别反应时间的差别。
（三）、材料：辨别反应时间测定装置。
（四）、程序：1、预备实验（1）接通仪器电源，主试者拨动信号发生开关，在红光呈现的同时，计时器应立即计时。
中老年人反应时间测试原理
中老年人反应时间测试原理介绍中老年人反应时间是指中老年人对外界刺激做出反应所需的时间。
随着年龄的增长，人体的各项功能会逐渐退化，包括反应速度也会下降。
了解中老年人的反应时间可以帮助我们评估他们的认知功能和身体健康状况，同时也有助于制定科学合理的康复、训练和保健方案。
为什么需要测试中老年人的反应时间？测试中老年人的反应时间有多方面的目的。
首先，通过测试反应时间可以评估中老年人的认知功能。
认知功能包括注意力、记忆、思维等方面，而反应时间是认知功能的一个重要指标。
通过反应时间测试，我们可以了解中老年人是否存在认知功能下降的情况，从而及时采取干预措施。
其次，测试反应时间可以评估中老年人的身体健康状况。
中老年人的身体功能逐渐衰退，包括神经系统的功能也会受到影响。
通过测试反应时间，我们可以判断中老年人的神经系统是否出现异常，比如神经传导速度是否降低，从而及时进行医疗干预。
最后，测试反应时间可以帮助制定科学合理的康复、训练和保健方案。
通过了解中老年人的反应时间，我们可以根据其具体情况制定个性化的康复、训练和保健计划，帮助他们保持身体健康、延缓衰老。
反应时间测试的原理反应时间测试一般使用计算机或专用设备进行，其原理主要包括以下几个方面：1.刺激呈现阶段：测试者会面对一定的刺激物，比如出现在屏幕上的文字、图形或声音等。
在测试中，测试者需要根据刺激物做出反应。
刺激可以是单一的，也可以是一组刺激物的组合。
2.感知处理阶段：测试者接收到刺激后，神经系统会对刺激进行感知和初步处理。
这个阶段包括了神经传递、信息加工和决策等过程。
3.反应生成阶段：在感知处理阶段之后，测试者需要根据刺激做出相应的反应。
这个阶段涉及到大脑对刺激的分析和决策，并向肌肉系统发送指令产生运动反应。
4.运动执行阶段：在接收到大脑指令之后，肌肉系统对指令作出反应，进行相应的运动。
这个阶段包括肌肉收缩和运动执行等过程。
5.记录和计算阶段：在测试过程中，测试系统会记录测试者做出反应所需的时间。
简单反应时间实验
一、简单反应时间实验（一）目的：学习对视觉与听觉简单反应时间的测定方法；比较两种简单反应时间的差别。
（二）材料：简单反应时间测定装置。
（三）程序：1、预备实验（1）接通仪器电源，主试者拨动信号发生开关，在光或声呈现的同时，计时器应立即计时。
（2）练习操作，刺激呈现器放在被试1公尺处。
被试以右手食指轻触电建。
主试者在发出“预备”口令约2秒呈现刺激。
被试者当感觉到刺激出现时，立即按压电建。
计时器停止计时，主试者记下成绩。
练习实验可坐2——3次。
（3）为防止无关刺激的干扰，主试者与被试者可分隔在两个操作室中进行试验。
2、正式试验（1）刺激呈现按视——听——听——视方式安排，每单元各作20次，总次数位80次。
（2）同预备实验。
（3）为了检查被试者有无超前反应现象，在每20次中插入一次“检验实验”。
如被试对“空白刺激”作出反应，主试者根据反馈信号灯提供的信息须宣布此单元实验结果无效，重做20次。
（四）、结果（1）视觉反应时平均数：0.3815s；0.252s听觉反应时平均数：0.2335s；0.215s视觉反应时标准差：0.140s；0.075s听觉反应时标准差：0.096s；0.062s（2）两种简单反应时有明显差别：听觉反应时较视觉反应时短（五）、讨论（1）根据实验结果说明视与听感觉道简单反应时的差别及其原因。
根据实验结果，视觉反应时较听觉反应时长，其原因可能是实验是，被试者受周围影响的因素中，视觉受到的影响较大，对实验结果的影响较大；听觉受到的影响较小，对实验结果影响较小。
（2）根据实验结果说明简单反应时是否受练习影响。
根据实验结果，不论视觉反应时还是听觉反应时的平均数，第二次都较第一次实验明显缩短，即简单反应时受练习的影响。
二、辨别反应时间实验（一）、目的：学习对视觉与听觉辨别反应时间的测定方法；比较两种辨别反应时间的差别。
（三）、材料：辨别反应时间测定装置。
（四）、程序：1、预备实验（1）接通仪器电源，主试者拨动信号发生开关，在红光呈现的同时，计时器应立即计时。
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Experimental Psychology
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测量反应时间的仪器
自由落体直尺计时器 单摆微差计时器 时间描记器 机械钟表计时器 电子计时器 特殊摄影
Experimental Psychology
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影响反应时间的因素
1879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。
20世纪50年代中期之后，认知心理学兴起。1969 年 斯顿伯格（Sternberg，1969）提出了加因素法 。
Experimental Psychology
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简单反应时和选择反应时
简单反应时间（simple reaction time）是给 予被试者以单一的刺激，要求他作同样的反应。 被试的任务很简单，他预先已知道将有什么样 的刺激出现并需要作出什么样的反应。
反应时间的概念
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。
反应时间是指刺激施于有机体之后到明显反应开始 所需要的时间 。
反应时间包括以下几个时段：
– 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，从那里经运动神经到效应器官的时间；
反应时间（毫秒） 117～182 120～182 150～225 150～230 180～240 210～300 308～1082 400～1000
赫葆源、张厚粲、陈舒永等， 1983
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lgI
RT
lgI
RT
（毫秒）
（毫秒）
0
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4
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0.2
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速度-准确性权衡（speed－accuracy trade off, SAT） 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。
5
130
0.4
281
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采自赫葆源、张厚粲、陈舒永等， 1983
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刺激选择数目 1 2 3 4 5
反应时间 (毫秒)
187
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刺激选择数目 6 7 8 9 10
第三章 反应时间
主要内容
反应时的性质
概念／简史／分类／实验要求／ 速度－准确性权衡
反应时的测量工具（自学） 影响反应时的因素 反应时用于信息加工研究的方法
减数法 加因素法 开窗实验
本章实验：简单反应时实验／选择反应时实验
Experimental Psychology
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反应时间的性质
对被试反应的要求： 避免出现过早反应（“抢跑”）等错误的反 应 “侦察实验”
选择反应数目需要与辨别的刺激数目相等 避免对被试反应可能造成干扰的环境因素 实验仪器要稳定可靠，精确灵敏
Experimental Psychology
8
反应时间实验的因变量
基本因变量：速度（speed）和准确性（accuracy）
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读图：
因变量
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自变量
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研究范例: 速度-准确性权衡与实验信度
问题解决中的功能固着现象
– 邓克（1945）：盒子问题 因变量：20分钟内解决问题的被试比例
– 亚当森（Adamson，1952）： 盒子问题、螺
励都可以提高反应速度，前者尤甚
年龄 个别差异：年龄和个体差异的交互作用 酒精和药物作用：镇静剂、兴奋剂、致幻剂
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表 不同光适应水平的反应时间
适应水平 （呎·烛）
200
150
100
50
0
反应时间 （毫秒）
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146
选择反应时间（choice reaction time）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。 其中枢活动比较复杂。反应的 选择余地愈大，反应速度就愈缓慢。
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Experimental Psychology源自7反应时间实验的要求
反应时间 (毫秒)
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570
603
619
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机体变量
机体适应水平 准备状态：觉醒状态、疲劳程度 练习次数：在一定范围内练习次数越多，反应越快 动机：附加动机（Johnson，1922)——惩罚和奖
– 第三时段：效应器官接受冲动后开始效应活动的时间.
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反应时间的研究简史
对反应时间的研究最早始于天文学。
“人差方程”——不同观测者所得数据的差异。
1850年生理学家Helmholtz运用反应时间来测定神 经的传导速度。
1868年，荷兰生理学家Donders发明了分离反应时 间的实验（减数法）。
丝锥问题和回形针问题
因变量1：20分钟内解决问题的被试比例 因变量2：被试成功解决问题所花的时间
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Adamson’s (1952)
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反应时间的实际应用
应用于心理现象的研究
– 辨别、联想、注意的分配、动机的引起、知觉的 范围、定向运动、感觉强度、心理量表、情绪的 差异及机制、条件反射、学习与词的替代等等
刺激变量
刺激的不同类型 刺激的强度
– 一般而言，当刺激强度很弱时，反应时间就长， 而当刺激增至中等或较高强度时，反应时间便缩 短了。
刺激的复杂程度
– 刺激选择数目；刺激相似程度
刺激呈现的方式
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感觉道 触觉 听觉
视觉 冷觉 温觉 嗅觉 味觉 痛觉