实验心理学基础讲义 第四章 反应时

第四章反应时
反应时含义
反应时概述反应时简史
速度-准确性权衡
反应时种类
刺激变量的影响
反应时的影响因素（简答题）
机体变量的影响
减法反应时技术
加法反应时技术
反应时技术开窗技术
内隐联想测验
序列反应时
1.反应时的含义
（1）反应时不是指执行反应的过程所需要的时间，而是指刺激施于有机体之后，到有机体作出明显反应之间所需要的时间
2.反应时的简史
（1）人差方程：B-A=1.233；贝塞尔和阿格兰德
（2）赫尔姆霍茨：历史上第一个反应时的实验
蛙：26米/秒；人：60米/秒
（3）唐德斯：正式引入心理学研究，减数法。

Donders ABC of reaction time
（4）斯腾伯格：提出加因素法
3.反应时种类
（1）简单反应时Simple reaction time（A反应时）：对单一刺激作出单一反应，刺激和反应之间的时间间隔就是简单反应时。

（2）选择反应时Choice reaction time（B反应时）：对多个刺激作出多个反应，即在多个刺激物中选择一种复合要求的反应，并执行该反应所需要的时间。

（3）辨别反应时Indentification reaction time（C反应时）：多个刺激，但只对某一个刺激作出反应所需要的时间。

（4）反应时的特点
1）反应时可以通过练习来提高
2）生物墙：听觉反应时的生物墙为100ms，视觉反应时的生物墙为0.15s。

3）不同通道的简单反应时比较：触觉<听觉<视觉
4）选择（或辨别）反应时和刺激数目之间的关系：RT=lg N
4.速度—准确性权衡
（1）从泰奥斯的实验看何谓速度—准确性权衡
实验概述：实验中，给被试呈现视觉刺激，每次一个数字，被试只需对某个特定数字作出反应，而对其他数字不作出反应。

实验通过改变“刺激数字”出现的概率（0.2-0.8），来判断其是否影响反应时。

自变量？因变量？
准确性降低。

（3）速度—准确性权衡可保障实验的
信度
1.刺激变量
1）刺激强度
2）刺激复杂程度
3）刺激呈现的感觉通道
4）刺激空间位置
2.机体变量
（1）适应水平：被试感受性适应的问
题
（2）动机：通过三种条件操控人的动机“惩罚条件”“激励条件”“常态条件”，
三种条件反应速度由快到慢。

（4）准备状态：最佳预备时间1.5s
（5）生物墙
（6）速度-准确性权衡
1.减法反应时技术
（1）实验逻辑和目的
1）实验逻辑：如果一种作业包含另
一种作业所没有的某个特定心理过程，且
除此过程之外，二者在其他方面均相同，
那么两种反应时的差即为此心理过程所
需要的时间。

2）目的：判断某心理过程所需要的时间
（2）用减数法得出ABC反应时
辨别时间=B-A (identification time)
选择时间=C-B (selection time)
（3）减数法应用之一：心理旋转实验（库柏、谢波德）
实验目的：证明心理旋转的存在，即表象的可操作性。

实验概述：判断不同角度的“R”对正反，并记录反应时间。

1）实验目的：证明心理旋转的存在，即表象的可操作性。

2）实验概述：判断不同角度的“R”对正反，并记录反应时间。

3）实验结论：0度时间最短，180度时间最长。

4）计算心理旋转的时间：
如，从60度旋转到120度的时间=RT120-RT60
（3）减数法应用之二：短时记忆视觉编码实验（波斯纳）
1）实验目的：研究短时记忆的编码方式。

（听觉/视觉编码）
2）实验概述：同时或继时（0-2s）给被试呈现两个字母，让被试判断字母是否相同，并记录反应时。

所有字母对有三种形式：
第一种，两个字母的读音和书写方法都一样（AA）
第二种，两个字母的读音相同而书写不同（Aa）
第三种，读音不同的字母（AB）
自变量？因变量？
3）实验结果
4）结论
第一，AA和Aa的反应时之差，反映了内部编码过程的差别。

第二，AA对匹配在视觉编码的基础上进行，而Aa对匹配只能在听觉编码的基础上进行。

第三，短时记忆，先发生视觉编码，再发生听觉编码。

2.加因素法
（1）加因素法的目的
加因素法是为了证实不同加工阶段的存在，并辨认它们各自的前后顺序。

（2）加因素法的基本前提
人的信息加工过程时系列进行的而不是平行发生的，人的信息加工过程是由一系列有先后顺序的加工阶段组成的。

（3）加因素法的逻辑
1）完成一个作业所需的时间是这一系列信息加工阶段分别需要的时间总和。

2）什么时候是一个信息加工阶段：当两个因素的效应是相互制约的（有交互作用），
即一个因素的效应可以改变另一个因素的效应，那么这两个因素只作用于同一个信息加工
阶段；如果两个因素的效应是分别独立的（无交互作用），那么它们作用于不同的加工阶段。

（4）加因素法的应用之短时记忆的信息提取实验（斯腾伯格）
1）短时记忆的信息提取：平行扫描、自动停止的系列扫描、完全系列扫描。

2）实验概述：给被试看1~6个数字，然后再呈现一个数字，请被试判定其是否为刚才识记过，同时开始计时，要求被试按键作出是或否的反应，继时也随即停止。

得到被试能否提取以及提取所需要的时间。

2）实验概述：给被试看1~6个数字，然后再呈现一个数字，请被试判定其是否为刚才识记过，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。

得到被试能否提取以及提取所需要的时间。

a.改变刺激质量；
b.改变识记数目（即呈现数字的数量）；
c.分别计算Y反应和N反应的时间；
d.改变某一类反应的出现频率（Y或N）。

3）实验结果
a.刺激的质量较低时，反应时间较长；
b.记忆项目数越大（记忆集），反应时间越长；
c.Y反应快于N反应；
d.反应类型（Y或N）概率增加其对应的反应时间会缩短。

4）实验结论：短时记忆的信息提取有四个阶段
a.测验项目的质量较低时，反应时间较长；→刺激编码阶段
b.记忆项目数越大（记忆集），反应时间越长；→顺序比较阶段
c.Y反应快于N反应；→二择一的决策阶段
d.反应类型（Y或N）概率增加，其对应的反应时间会缩短。

→反应组织阶段
2.加因素法
a.改变刺激质量；→a.测验项目的质量较低时，反应时间较长；→a.刺激编码阶段
b.改变识记数目（即呈现数字的数量）；→b.记忆项目数越大（记忆集），反应时间越长；→b.顺序比较阶段
c.分别计算Y反应和N反应的时间；→c.Y反应快于N反应；→c.二择一的决策阶段
d.改变某一类反应的出现频率（Y或N）。

→d.反应类型（Y或N）概率增加，其对应的反应时间会缩短。

→d.反应组织阶段
3.开窗技术
（1）为什么叫开窗实验：在实验过程中能够比较直接地测量每个加工阶段的时间，而且也能比较明显地看出这些加工阶段，就好像打开窗户一览无遗了。

所以称为开窗实验，一些教科书把它作为加因素反应时的一种变式加以分类，从属于加因素法反应时实验。

（2）开窗实验的特点：直接得到某个特定加工阶段所需的时间；
减数法：通过加工阶段的包含关系，用相减的方式得到某个阶段的加工时间。

加因素法：不强调各阶段的时间，强调证明不同加工阶段的存在，辨认先后顺序。

（3）开窗实验的逻辑
对被试的每个阶段都进行计时，得到每个阶段的反应时。

（3）开窗技术的应用之字母转换实验（汉米尔顿和霍克基）
1）实验目的：确认字母转换作业的加工阶段和各阶段的时间
2）实验概述：先后给被试呈现四个英文字母后面加上一个数字，如A+2此时被试需将A转换为C（即A后的第二个字母）
实验会分别给被试呈现四个字母，并要求被试出声转换，并记录每个阶段的时间。

4.序列反应时
（1）目的：试图将反应时的逻辑应用于无意识心理过程的研究、证明内隐学习的存在。

（2）实验概述：实验要求被试对出现在不同空间位置（计作1、2、3、4）的刺激作出不同的反应（按不同的反应键）。

给出固定位置序列（如4-2-3-1-3-2-4-3-2-1），固定序列循环6～10次构成一个组段，在8～12个组段后，随机插入随机的位置序列，之后再恢复固定的位置序列。

记录被试反应时。

（3）实验结果：固定序列的重复导致反应时的逐渐下降，而且对随机序列的反应时相对较长。

（4）实验结论：由于被试没有外显地意识到固定序列的规则，因此这种学习就是内隐学习。

（5）控制外显学习的方法（额外变量）：生成任务，即刺激位置仍按固定序列顺序呈现，但被试要根据屏幕上出现的刺激位置，预测下一个刺激出现的位置，预测的准确度和反应时差异低，就说明发生的仅为内隐学习。

5.内隐联想测验
（1）目的：试图将反应时的逻辑应用于无意识心理过程的研究、证明内隐学习的存在
（2）实验概述：给被试两种任务相容任务和不相容任务
1）相容任务中，概念词和属性词的关系与被试的内隐态度一致或二者联系较紧密，此时辨别任务更多依赖自动化加工，因而反应速度快，反应时短；
2）不相容任务中，概念词和属性词的关系与被试的内隐态度不一致或二者缺乏紧密联系，这往往会导致被试的认知冲突，此时辨别任务更多依赖复杂的意识加工，因而反应速度慢，反应时长。

（2）实验概述：给被试两种任务相容任务和不相容任务
1）相容任务中，概念词和属性词的关系与被试的内隐态度一致或二者联系较紧密。

（概念词：花、虫）（属性词：美、丑）
2）不相容任务中，概念词和属性词的关系与被试的内隐态度不一致或二者缺乏紧密联系，这往往会导致被试的认知冲突。

3）花-美，按左键；虫-丑，按右键
4）花-丑，按左键；虫-美，按右键
（3）实验结果：相容和不相容联合测试反应时均值相减即为所求得内隐联想测验效应。

（4）实验结论：由于相容联合测试，反应时短，不相容联合测试反应时长，所以反应时之差可以作为概念词和属性词关系于被试的内隐态度相对一致性的指标。

（如花-美的联合要快于虫-美，说明相比虫，被试对花对态度更为正向。