实验心理学 第3章 反应时间

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结果分析
– 被试的反应时间受字母或数字的旋转度数 影响，并且围绕180°呈倒“V”型对称分布。 在各种实验条件下都显示，旋转度数在 0°～180°范围内，反应时间依次增加； 旋转度数在180°～360° 范围内，反应时 间依次缩短。可见，旋转幅度越大，反应 时间越长。 – 按照减数法的逻辑，旋转度数为0°和 360° 时的反应时可以作为计算的基点， 超过这一基点的反应时间说明了某种心理 加工过程的存在。
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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。 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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动机对反应时的影响
– 约翰逊（Johnson，1922）研究发现，主试者所设计 的一些附加动机能使听觉反应加快。实验设计了三种 条件： • 激励系列是将每次反应结果告诉被试者，因而被 试者得到一种略微的奖或罚的激励；(实验组1) • 惩罚系列是当被试者的反应慢于规定时间时，其 手指就受到一次电击，而反应达到这允许时限便 不受电击； (实验组2) • 常态系列是指没有附加动机的影响。这三种条件 是循环使用的，以免产生练习效应。(控制组) 三名有训练的被试虽然都一直在尽快地作出反应，但在 不同水平的奖惩动机影响下，反应还是有明显的变化： 常态条件下最慢；激励条件下次之；惩罚条件下最快。
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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）。 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 。
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SAT范式
通过控制被试作出反应的时间长短作为
自变量，测定在各种时间条件下的反应 准确率。进而以反应时间为横坐标，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。 Wickelgren et al.（1977）

速度与准确率分离技术（略）
– 请参考：朱滢《实验心理学》p.141-145）
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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)——惩罚和奖励
都可以提高反应速度，前者尤甚
年龄与个别差异：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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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。 研究者对反应速度与反应准确性之间关 系的处理就是速度-准确性权衡。 内隐的认知决策
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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（强度）、注意的分配、动机的引起 （强度）、知觉的范围（距离）、定向运动（优 势）、感觉强度、心理量表（功能评定）、情绪 的差异及机制、条件反射（习惯化）、学习与词 的替代等等
应用于实际领域
– 工业生产（操作技能）、交通驾驶、体育运动、 设备设计（人机工程）和科学管理（效率）等实 际部门
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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 指标：20分钟内解决问题的被试比例 – 亚当森（Adamson,1952）： 盒子问题、螺丝
锥问题和回形针问题
指标1：20分钟内解决问题的被试比例 指标2：被试成功解决问题所花的时间

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
反应时间（毫秒） 117～182 120～182 150～225 150～230 180～240 210～300 308～1082 400～1000
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三、反应时间的测定方法
减数法（subtractive method）
减数法是一种用减数方法将反应时间分解成各个 成分，然后来分析信息加工过程的方法。它是由 唐得斯首先提出的，故又称唐德斯减数法。 减数法的反应时实验的逻辑是：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。
反应时间实验的因变量
基本因变量：
– 反应速度（speed） – 反应准确性（accuracy）
因变量的多元化之价值？
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读图：说出屏幕上的特定数字(出现概率0.2-0.8)，考察
出现概率对反应时间的影响。
因变量1
因变量2
自变量
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速度-准确性权衡（speed-accuracy trade off, SAT）
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测量反应时间的仪器（略）

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
–如：短跑、速滑等竞赛项目计时
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二、影响反应时间的因素
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。
第三章 反应时间
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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／选择反应时测定
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研究假设：两个任务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 差所需的时间。
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五种实验条件：
– 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； – 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 毫秒等四种情况； – 同时提示正、反和倾斜度：即在测验前用二个信号 同时提示正、反和倾斜度，都持续2 秒钟。
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中年组
40～59岁 (n＝42人)
老年组
60岁以上 (n＝48人)
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酒精、药物对反应时的影响 – 车速每小时40公里，未饮酒的驾驶员对道路复 杂情况作出反应只需0.6秒，而饮酒后的驾驶员 却要1.8秒。这样，汽车在反应时间内所行驶的 距离就从0.6秒的7公尺增加到1.8秒的21公尺，所 需的安全距离增加了14公尺，即从27公尺增加 到41公尺。 – 当血液中的酒精达到0.5～0.7毫克时，驾驶员不 仅选择反应时间增长，而且错误反应也增加46 ％。 – 伤风感冒服用过量解热镇痛剂，会使人的注意 力、精力、反应能力下降。
采自赫葆源、张厚粲、陈舒永等， 1983
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刺激选择数目 反应时间 (毫秒) 刺激选择数目 反应时间 (毫秒)
1 187 6 532
2 316 7 570
3 364 8 603
4 343 9 619
5 487 10 622
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参数： 准 确 率 d’
I=0.55 R=3.3 A=4.6
I：截距 R：准确率随反应时间 变化而变化的速率 A：准确率的渐进值 d’=A[ 1-e -R(T-1) ], T>I
0.5
1
2
3
4
再认提取实验的SAT曲线（Wickelgren et al.,1977）
曲线说明：反应时间和准确率之间的权衡关系在 加工早期很显著，当接近或达到A值之后，随反 应时间延长，准确率变化很小。
26 SKIP
表 不同光适应水平的反应时间 适应水平 （呎·烛） 反应时间 （毫秒） 200 154 150 146 100 144 50 140 0 131
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觉醒状态对反应时间的影响
(Welford, 1980; Broadbent, 1971; Freeman, 1933)