北大实验心理学朱滢版-第四章-反应时课件

第四章反应时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反应时间作为因变量的优越性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（reactiontime,RT）是心理实验中使用最早、应用最广的反应变量之一。反应时间是指从刺激的呈现到反应的开始之间的时距。反应并不能在给予刺激的同时就发生。刺激的呈现引起一种过程的开始，此过程在机体内部的进行是潜伏的，直至此过程到达肌肉这一效应器时，才产生一种外显的、对环境的效应为止。因而，反应时间往往也被称为“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，其中大脑加工所消耗的时间最多。三、反应时间的测定方法减法反应时加法反应时开窗实验1、减法反应时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。（1）反应时ABC（1）Donders首先测定3种不同的反应时间：A-反应时间：S1→R1B-反应时间：S1→R1S2→R2C-反应时间：S1→R1S2（1）反应时ABC（2）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（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）Posner的实验——结果2、加法反应时（1）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：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2、加法反应时（2）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图2短时记忆信息提取的阶段及其影响因素3、反应时间的“开窗”实验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图3“开窗”实验：字母转换作业的3个阶段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K?E?KENC+4四、反应时间的速度与准确性的权衡研究者们为了研究人类信息加工的特性，常常把反应时间作为指标。其考虑的逻辑是，心理加工过程的复杂性和反应时间的长短之间有一种对应关系，即对一个复杂刺激的加工所需时间较长；而对一个简单刺激的加工时间则要短一些。然而，反应时实验中除了反应速度之外还有反应准确率问题。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（speed-accuracytrade-off,SAT）。速度与准确率权衡范式（SAT范式）（P95）滴定的反应时程序（TRT）两类实验普通实验信号实验程序：两类实验随机混合进行平行精细的猜测模型（PSG）两种加工过程的假定正常加工猜测加工对数据进行定量分析☺刺激变量♫刺激强度♫刺激的复杂程度☺机体变量

♫适应水平♫动机

♫个体差异（一）反应时间受刺激强度影响

在刺激变量中，对反应时间影响比较大的因素有：刺激的强度、不同类型、复杂程度及刺激呈现的方式等。（二）反应时间与刺激的时间及空间特性有关光刺激时间越长，反应时越短光刺激面积越大，反应时越短（三）反应时间与所刺激的感觉器官有关不同感觉器官的反应时间不同；同一感觉器官受到不同刺激，反应时间也不同；复合刺激同时作用于不同感觉器官时，反应时间不同。表4.5不同感觉道的反应时间（被试为有训练的成人）

表4.7单一刺激与复合刺激所测得的反应时间刺激反应时间/ms光175电击143声音142光和电击142光和声音142声音和电击131光、声音和电击127（四）反应时间受机体变量影响影响反应时间的主要刺激变量如上所述，但外在原因需通过内在条件而起作用，和其他心理现象一样，反应时间也是以机体的内部状态为中介而对外界刺激作出反应的。影响反应时间的机体变量为数众多，主要有：机体适应水平、准备状态、练习次数、动机、年龄因素和个别差异、酒精和药物作用等。1.适应水平适应（adaptation）在此处意指在刺激物的持续作用下，感受器发生的变化。感受器的适应水平对反应时间有着明显的影响。霍弗兰（Hovland，1936）的实验中，证明眼睛对明、暗适应水平不同，反应时间也不同。实验程序如下：当双眼对不同的照明适应后，测量了在250lx烛光的照度下，在距被试眼睛的30.48cm处，对一个30mm直径的白色图纸片进行反应的反应时（见表4.8）。表4.8反应时间与对不同光的适应水平的关系适应水平/lx200150100500反应时间/ms154146144140131这个材料表明，感受器适应水平的变化对反应时间的影响。2.准备状态准备状态（readiness）是指机体对于某种行为作出的准备情况。被试者在主试者发出“预备”口令到刺激呈现这段预备时间内的准备状态也是影响反应时间的因素之—。在这时距内，被试者处于积极准备状态，力求尽快对刺激作出反应。如果预备时间太短，被试者可能来不及准备；如果太长，被试者的准备状态又可能出现衰退而延误反应。许多研究说明，尽管存在个体差异，但最有利的预备时间大约是1.5s。中村在研究蹲踞式起跑时，把从预备口令到鸣枪的时间间隔分别定为1s、1.5s和2s三种，结果发现间隔时间为1.5s时，运动员从听鸣枪到手离地的反应时间最短。3.反应时间与额外动机动机（motive）是由于人的某种需要所引起的有意识或无意识的行为指向。反应时间实验中被试者易受某种额外动机的影响（p103）。4.年龄因素和个体差异一般认为，自发育阶段至25岁前（青少年阶段），反应时间随年龄增长而减少，起初减得快，以后较慢。戈茨达克（Gottsdamker，1968）在对一组年龄为18～93岁的成人被试者的研究中注意到，随着年龄的增长，感觉-运动反应时间逐渐延长。此外，还有人发现在25岁以后到60岁的一段时间内，反应时间的增长极为缓慢，但60岁以后反应时间开始有了较大增加（p103，图4-7）。个体差异（或个别差异）指不同个体之间在品质和属性上存在的任何差别。菲萨尔（Fessard，1926）曾对1000名男性成人被试者作听觉简单反应时间的测定，结果发现反应时间的均数分配大致上呈常态。但是老年组的变异系数较显著地高于青年和中年组，说明老年组在感觉-运动反应速度方面存在着较大的个别差异。4.年龄因素和个体差异5.练习次数在心理实验中，练习（exercise）是一个控制变量，即一个潜在的自变量。练习与反应时间的关系相当密切。在一定范围内，练习次数越多（上百次），反应会越快，反应时间减少的趋势是逼近一个极限而稳定下来。6.酒精及药物的作用酒精在脑神经系统达到一定浓度时，中枢神经系统逐渐迟钝，对周围情况变化的反应速度大大下降。如果是酗酒，其反应时间将延长2～3倍，甚至更长，往往紧急情况已到眼前，还未发现或采取任何措施便已肇事。例如车速每小时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。目前，刺激中枢神经的心理杀伤性药剂，大致分三类，即镇静剂、兴奋剂和致幻剂。镇静剂虽能消除情绪紧张、焦躁、恐惧感，但会使驾驶员肌肉活动能力下降，并出现睡意，以致反应迟钝。兴奋剂对中枢神经系统的作用与镇静剂作用相反，它可以消除疲劳，驱逐睡意，改善思维活动力，提高反应速度，但会使各类职业人员思想麻痹，过高估计自己的能力。致幻剂会使人有时产生幻觉。如伤风感冒服用过量解热镇痛剂，会使人的注