第三章反應(yīng)時

1、精選文檔第三章 反應(yīng)時第一節(jié) 反應(yīng)時的性質(zhì)一、反應(yīng)時爭辯的開端在天文學(xué)上的爭辯歷史 英國格林威治天文臺長馬斯基林（1796）多次發(fā)覺助手尼布克比自己的觀看時間慢約0.5秒。 德國天文學(xué)家貝塞爾（B）和阿格蘭德（A共同觀看七顆星，發(fā)覺兩人反應(yīng)時的差別使恒定的： 人差方程：BA1.233（秒）二、反應(yīng)時在心理學(xué)中的爭辯歷史 赫爾姆霍茨（1850）進行了歷史上第一個反應(yīng)時試驗成功測定了蛙的運動神經(jīng)的傳導(dǎo)速度（約26米/秒），后又測定了人的神經(jīng)傳導(dǎo)速度約為60米/秒。 荷蘭生理學(xué)家唐德斯（18651868）提出可以利用反應(yīng)時來測量各種心理活動所需的時間。用簡單反應(yīng)所需時間減去簡潔反應(yīng)所需時間可以獲得某

2、些心理過程所需的時間。后人稱之為唐德斯反應(yīng)時ABC。 馮特（1879）將反應(yīng)時直接作為心理學(xué)爭辯課題進行爭辯，對簡潔反應(yīng)時和簡單反應(yīng)時進行了一系列測定，如留意、知覺、聯(lián)想和選擇過程等的反應(yīng)時測量。 卡特爾提出在簡潔反應(yīng)時測驗時，眼睛大腦手指之間的神經(jīng)通路早已預(yù)備好，因而反應(yīng)快；在選擇反應(yīng)時測驗時，需要又更多的神經(jīng)通路作預(yù)備。 屈爾佩進展出內(nèi)省的方法爭辯簡潔反應(yīng)時和簡單反應(yīng)時，其同學(xué)證明白預(yù)備定勢對反應(yīng)時的影響。 皮耶隆對反應(yīng)時爭辯也作出了貢獻。 1、反應(yīng)時爭辯的第一階段： 唐德斯反應(yīng)時ABC時期（減數(shù)法） 從赫爾姆霍茲(蛙的運動神經(jīng)的傳導(dǎo)速度)的爭辯到1969年，其中以唐德斯為主要代表人物。

3、2、反應(yīng)時爭辯的其次階段： 1969年斯騰伯格（Sternberg）提出加因素法。 三、反應(yīng)時爭辯的基本問題（一）反應(yīng)時概念反應(yīng)時是指刺激施于有機體之后到明顯反應(yīng)開頭所需要的時間（Reaction Time ，簡稱RT）。 包括幾個時段：第一時段：刺激使感受器產(chǎn)生了興奮，其沖動傳遞到感覺神經(jīng)元的時間； 其次時段：神經(jīng)沖動經(jīng)感覺神經(jīng)傳至大腦皮質(zhì)的感覺中樞和運動中樞，從那里經(jīng)運動神經(jīng)到效應(yīng)器官的時間； 第三時段：效應(yīng)器官接受沖動后開頭效應(yīng)活動的時間。 （二）簡潔反應(yīng)時和選擇反應(yīng)時1、簡潔反應(yīng)時 賜予被試者單一的刺激，要求他作出同樣的反應(yīng)。在這種試驗中，被試的任務(wù)格外簡潔，他預(yù)先知道將有什么樣的刺激

4、消滅，并需要作出什么樣的反應(yīng)。視覺：0.15秒 聽覺：0.12秒 膝眺反射：0.04秒2、選擇反應(yīng)時 依據(jù)不同的刺激物，在各種可能的狀況中選擇一種符合要求的反應(yīng)。默克爾（1885）提出：RTlg N?？耍?952）提出：RTa lg（n1）（三）反應(yīng)時試驗的要求1、對被試反應(yīng)的要求 避開消滅過早反應(yīng)或其他錯誤反應(yīng)。2、選擇反應(yīng)數(shù)目需要與辨別的刺激數(shù)目相等 每一種反應(yīng)必需是針對與其相應(yīng)的預(yù)定刺激而作出的。（四）速度-精確性權(quán)衡反應(yīng)時試驗中的一個突出問題就是反應(yīng)速度和反應(yīng)精確性間的反向關(guān)系，因此在試驗設(shè)計時必需作出權(quán)衡。1、泰奧斯（1975）關(guān)于刺激呈現(xiàn)的概率和反應(yīng)時的關(guān)系爭辯2、奈特與坎特威茨（

5、1974）的爭辯（五）反應(yīng)時的實際應(yīng)用1、相關(guān)爭辯對某個人來說其各種反應(yīng)時變量間的高相關(guān)有很大的全都性。同一手指對光、聲、觸覺的反應(yīng)時相關(guān)為0.430.85。反應(yīng)時間、運動時間及兩者的總和在右手和右腳之間的相關(guān)系數(shù)為0.72、0.68、0.79。反應(yīng)時和恢復(fù)時間（從按下動作開頭到釋放按鍵的動作開頭為彭左恢復(fù)時間）的相關(guān)幾乎為零。反應(yīng)時不是一個人連續(xù)工作速度的滿足指標(biāo)。2、應(yīng)用爭辯（1）應(yīng)用于心理現(xiàn)象的爭辯（2）應(yīng)用于實際領(lǐng)域 工業(yè)生產(chǎn)中 交通運輸行業(yè) 自動化設(shè)備的設(shè)計 體育運動（六）反應(yīng)時的測量1、有效測量反應(yīng)時的儀器包括三個部分： 刺激呈現(xiàn)裝置 反應(yīng)裝置 計時裝置2、計時裝置 簡潔機械計時器

6、：自由落體直尺計時器、單擺微差計時器 簡單機械計時器：時間描記器、機械鐘表計時器 電子計時器 特殊攝影其次節(jié) 影響反應(yīng)時的因素 簡潔-簡單反應(yīng)時的區(qū)分和速度-精確性權(quán)衡一、刺激變量1、刺激類型不同類型的刺激通過特定的通道作用于各個感官，它們的反應(yīng)時是不同的。在同一感覺通道中，刺激的部位不同，反應(yīng)時也有差異。2、刺激強度刺激強度弱時，反應(yīng)時長，當(dāng)刺激強度增至中等或較高強度時，反應(yīng)時縮短。但反應(yīng)時的縮短受到有機體結(jié)構(gòu)的限制，無法突破“生物墻”。刺激強度既包括一般意義上的物理強度，也包括類似光強、空間面積、持續(xù)時間和刺激的累積等。3、刺激的簡單程度 刺激選擇數(shù)目越多越簡單 刺激的相像程度越低越簡單

7、“心理旋轉(zhuǎn)”試驗（謝波德和梅茨勒 Shepard & Metzler， 1973） 我國詹美莎（1987）爭辯發(fā)覺反應(yīng)時受道路標(biāo)志易讀性（刺激材料簡單性的一種表現(xiàn)）的影響4、刺激呈現(xiàn)方式 張鐵忠和沙建英（1987）對雙眼視野不同位置的視覺反應(yīng)時進行測定，發(fā)覺反應(yīng)時隨著信號在視野中的方向不同而有差異。 偏離雙眼視野中心的距離時影響反應(yīng)時的重要因素，反應(yīng)時隨偏離視野中心距離的增大而增大。二、機體變量1、適應(yīng)水平 適應(yīng)（Adaptation）指在刺激物的持續(xù)作用下感受器發(fā)生的變化。 感受器的適應(yīng)水平對反應(yīng)時有明顯的影響，相當(dāng)于不同刺激強度的影響。2、預(yù)備狀態(tài) 預(yù)備狀態(tài)（Readiness）指

8、有機體對某種行為作出的預(yù)備狀況。 最有利的預(yù)備時間為1.5秒。3、練習(xí)次數(shù) 在肯定范圍內(nèi)，練習(xí)次數(shù)越多反應(yīng)時越短，反應(yīng)時削減地趨勢是接近一個極限而穩(wěn)定下來。 爭辯者認(rèn)為練習(xí)過程不僅使感覺過程地調(diào)整機制得到改造，機體還能有意識地調(diào)整自己精確地把握反應(yīng)時間。 4、動機 是由于人的某種需要所引起的有意識或無意識的行為指向。反應(yīng)時易受某種額外動機的影響。 約翰遜（1922）發(fā)覺附加動機能使聽覺反應(yīng)加快。 激勵條件將每次反應(yīng)結(jié)果告知被試、使被試得到一種略微的獎或罰的激勵。 懲處條件當(dāng)被試反應(yīng)慢于規(guī)定時間時，其手指受到一次電擊，反之則不會被電擊。 常態(tài)條件沒有附加動機的影響。 常態(tài)條件下反應(yīng)時最長，激勵條

9、件下反應(yīng)時次之、懲處條件下反應(yīng)時最短。5、年齡和個體差異 （1）自發(fā)育階段至25歲前反應(yīng)時隨年齡增長而削減，開頭減得快，后來較慢。25歲60歲間反應(yīng)時增長極為緩慢，但60歲以后反應(yīng)時增長較大。 （2）反應(yīng)時存在個體差異，均數(shù)分布大致呈常態(tài)（Fessard， 1926）。老年組在感覺運動反應(yīng)時方面存在更大的個別差異。 （3）同一被試在某個特定時刻的反應(yīng)時也是有起伏的。 （4）年齡和個體差異存在交互作用。6、酒精和藥物作用 假如酗酒、反應(yīng)時將延長23倍。 冷靜劑、興奮劑和致幻劑對反應(yīng)時的影響。第三節(jié) 用反應(yīng)時分析信息加工的方法反應(yīng)時測量的兩個用途 作為成就的指標(biāo) 作為借以產(chǎn)生一種行為結(jié)果的內(nèi)部過程

10、簡單性的指標(biāo)一、減數(shù)法（一）減數(shù)法的原理 減數(shù)法（Subtractive Method）是一種用減法方法將反應(yīng)時分解成各個成分，然后來分析信息加工過程的方法。它由唐德斯首先提出，故又稱為唐德斯減數(shù)法。 減數(shù)法反應(yīng)時試驗的規(guī)律假如一種作業(yè)包含另一種作業(yè)所沒有的某個特定的心理過程，而兩者在其他方面均相同，那么這兩種反應(yīng)時的差即為此心理過程所需的時間。 唐德斯減數(shù)法將反應(yīng)分為A反應(yīng)、B反應(yīng)、C反應(yīng)三類。明確提出反應(yīng)時包括基線時間、辨別時間和選擇時間三個成分。 A反應(yīng)又稱為簡潔反應(yīng)（Simple Reaction），一般只有一個刺激和一個反應(yīng)。A反應(yīng)是最簡潔的反應(yīng)，也是簡單反應(yīng)的成分和基本因素。故A反

11、應(yīng)時也稱為基線時間（Baseline Time）。 B反應(yīng)又稱為選擇反應(yīng)（Choice Reaction），有兩個或兩個以上的刺激和相應(yīng)于刺激的反應(yīng)數(shù)。B反應(yīng)不僅要區(qū)分信號，還要選擇反應(yīng)，因而除了基線操作外，還包括刺激辨認(rèn)和反應(yīng)選擇的心理操作。 C反應(yīng)又稱為辨別反應(yīng)（Identification Reaction），有兩個或兩個以上的刺激，但只有一個刺激是要求作出反應(yīng)的，而其余刺激不要求作出反應(yīng)。C反應(yīng)在基線操作中增加了刺激辨別的過程，但沒有反應(yīng)的選擇。（二）減數(shù)法的典型試驗1、證明心理旋轉(zhuǎn)存在的試驗 心理旋轉(zhuǎn)（Mental Rotation）指單憑心理運作（不靠實際操作），將所知覺的對象予以

12、旋轉(zhuǎn)，從而獲得正確知覺閱歷的心理歷程。 庫柏和謝波德（Cooper & Shepard, 1973）用減數(shù)法反應(yīng)時試驗證明白心理旋轉(zhuǎn)的存在。 試驗條件有5種： 完全沒有提示 提示正或反 提示傾斜度 分別提示正、反和傾斜度 同時提示正、反和傾斜度2、證明短時記憶視覺編碼存在的試驗 波斯納等人（Posner et al, 1990）用減數(shù)法反應(yīng)時試驗證明白短時記憶存在視覺編碼。 給被試并排呈現(xiàn)兩個字母，這兩個字母可以同時給被試看，或者中間插入短暫的時間間隔。要求被試推斷這一對字母是否相同并按鍵作出反應(yīng)。 所用的字母對有兩種：一種是兩個字母的讀音和寫法相同，即為同一字母（AA）；另一種是兩個

13、字母的讀音相同而寫法不同（Aa）。 3、句子圖畫匹配試驗（Clark & Chase, 1972） 給被試看一個句子，緊接著再看一幅圖畫，如“星形在十字之上：*”，要求被試盡快地判定此句子是否真實地說明白圖畫并作出反應(yīng)。 句子圖畫匹配的加工階段： 第一階段將句子轉(zhuǎn)換為其深層結(jié)構(gòu)，對“之下”的加工要長于對“之上”的加工（參數(shù)a）；對否定句的加工要長于對確定句的加工（參數(shù)b）。 其次階段將圖畫轉(zhuǎn)換為命題，并常有前面句子中所應(yīng)用的介詞。 第三階段將句子和圖畫兩者的命題表征進行比較，假如兩個表征的第一個名詞相同則比較所需的時間比不同時更少（參數(shù)c）；假如兩個命題都不含否定，則比較所需時間比任一

14、命題含否定時更少（參數(shù)d） 最終階段作出反應(yīng)，其所需的時間是恒定的（參數(shù)t。）。 參數(shù)a為93毫秒，參數(shù)b和d為685毫秒，參數(shù)c為187毫秒，參數(shù)t。為1763毫秒。小結(jié) 這種方法要求試驗者對試驗任務(wù)引起的刺激與反應(yīng)之間的一系列心理過程有精確的生疏，并且要求兩個相減的任務(wù)中共有的心理過程要嚴(yán)格匹配，因而限制了其應(yīng)用范圍。二、加因素法 （一）加因素法的原理 斯騰伯格（Sternberg, 1969）進展了唐德斯減數(shù)法反應(yīng)時，提出加因素法（Additive Factors Method）。 人的信息加工過程是系列進行的而不是平行加工的，由一系列有先后挨次的加工階段組成。 假如兩個因素的效應(yīng)是相互

15、制約的，即一個因素的效應(yīng)可以轉(zhuǎn)變另一個因素的效應(yīng)，那么這兩個因素只作用于同一個信息加工階段。 假如兩個因素的效應(yīng)是分別獨立的，即可以相加，那么這兩個因素各自作用于不同的信息加工階段。（二）加因素法的典型試驗斯騰伯格短時記憶信息提取試驗 先給被試呈現(xiàn)1-6個數(shù)字（識記項目），然后呈現(xiàn)1個數(shù)字（測試項目）并同時開頭計時，要求被試推斷該數(shù)字是否是剛才識記過的并按鍵（Y或N）作出反應(yīng)。 斯騰伯格發(fā)覺對提取過程有獨立作用的四個因素：測試項目的質(zhì)量、識記項目的數(shù)量、反應(yīng)類型、反應(yīng)類型的相對頻率。加因素法反應(yīng)時試驗：短時記憶信息提取 加因素法的問題: 加因素法反應(yīng)時試驗是以信息的系列加工而不是平行加工為前提

16、的，受到很多心理學(xué)家的質(zhì)疑。 能否應(yīng)用可相加和相互制約的效應(yīng)來確認(rèn)信息加工的階段。兩個因素或許能以相加的方式對同一個加工階段起作用，或許能對不同的加工階段起作用并發(fā)生相互影響（Pachella, 1974）。 加因素法反應(yīng)時試驗本身并不能指明一些加工階段的挨次，它極大地依靠于肯定的理論模型。（三）開窗試驗 能夠比較直接地測量每個加工階段的時間，而且也能比較明顯地看出這些加工階段，就好像打開窗戶一覽無余的試驗技術(shù)稱為“開窗”試驗。 字母轉(zhuǎn)換試驗（Hamilton, 1977；Hockey, 1981）是開窗試驗的典型。 在試驗中，給被試呈現(xiàn)1個、2個、3個或4個英文字母，并在字母后面標(biāo)上一個數(shù)字

17、，要求被試說出在字母表中該字母后面數(shù)字所表示的位置的字母。 字母轉(zhuǎn)換作業(yè)的三個加工階段： 編碼階段被試按鍵看到一個字母到開頭出聲轉(zhuǎn)換的時間。 轉(zhuǎn)換階段被試按規(guī)定進行轉(zhuǎn)換所用的時間。 儲存階段從出聲轉(zhuǎn)換結(jié)束到按鍵看下一個字母的時間。三、反應(yīng)時爭辯的新進展（一）序列反應(yīng)時1、序列反應(yīng)時的基本程序和原理 序列反應(yīng)時范式是由尼森和比勒姆（M. J. Nissen & P. Bullemer, 1987）提出，是內(nèi)隱學(xué)習(xí)爭辯的新范式。（1）試驗過程 處于不同空間位置的視覺刺激分別對應(yīng)不同的反應(yīng)鍵，每次呈現(xiàn)一個視覺刺激（星狀圖形），被試按相應(yīng)鍵盡快予以反應(yīng)，該刺激隨即消逝，短暫的時間間隔后消滅下一

18、個視覺刺激。 屏幕從左到右的四個位置依次被設(shè)定為1、2、3、4，每個位置對應(yīng)著一個按鍵，視覺刺激按固定的位置序列（4-2-3-1-3-2-4-3-2-1）呈現(xiàn)。 在試驗前，被試只被告知將要進行的是反應(yīng)時測試，不知道任務(wù)中的刺激是按某個固定但不明顯的模式依次呈現(xiàn)的。 固定序列循環(huán)6-10次構(gòu)成一個組段。主試會在多次重復(fù)該固定序列位置的狀況下（812個組段）插入一個隨機的位置序列，然后再恢復(fù)固定的位置序列。（2）結(jié)果 盡管被試沒有意識到序列規(guī)章的存在，其反應(yīng)時還是會隨著固定序列的重復(fù)而漸漸下降。 爭辯者通過比較被試對固定序列和對隨機序列的反應(yīng)時，當(dāng)后者的反應(yīng)時顯著大于前者時，序列學(xué)習(xí)（內(nèi)隱學(xué)習(xí)）發(fā)

19、生了。 反應(yīng)時任務(wù)結(jié)束后，被試還要接受測量外顯學(xué)問的任務(wù)，通常是生成任務(wù)（Generate Task），即刺激位置仍按固定序列挨次呈現(xiàn)，但被試要依據(jù)屏幕上消滅的刺激位置猜測下一個刺激消滅的位置。2、序列反應(yīng)時的變式 繆森和斯奎爾（Musen & Squire, 1993）接受7個打印顏色和本身含義不全都的色詞（紅、橙、黃、綠、白、藍、紫）作為試驗材料，要求被試對色詞的顏色作出進行推斷反應(yīng)。 斯戴德勒（Stadler, 1992）通過變化序列的統(tǒng)計結(jié)構(gòu)來操縱序列規(guī)章的難度。接受高、中、低三個結(jié)構(gòu)化水平的刺激序列，結(jié)構(gòu)化水平越高說明序列內(nèi)的規(guī)律特征越多。 克利爾曼斯和麥克萊蘭（Cleeremans & McClelland, 1991）將序列反應(yīng)時和人工語法相結(jié)合，從而提高規(guī)章的難度。 威林厄姆等（D. B. Willingham, et al, 1989）通過面試將被