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第六章第六章 反应时反应时第一节第一节 反应时探讨的基本问题反应时探讨的基本问题其次节其次节 反应时技术与应用反应时技术与应用第一节第一节 反应时探讨的基本问题反应时探讨的基本问题一、反应时的定义一、反应时的定义反应时（又称反应时间，反应时（又称反应时间，reaction time，简，简称称RT）是指从刺激呈现到个体做出明显反应）是指从刺激呈现到个体做出明显反应时所须要的时间（操作定义），因此又被称作时所须要的时间（操作定义），因此又被称作“反应的潜藏期反应的潜藏期”。二、反应时探讨的历史二、反应时探讨的历史 P1401）对反应时的探讨最先始于德国天文学家贝）对反应时的探讨最先始于德国天文学家贝塞尔（塞尔（Bessel，1823）对于人差方程式的探）对于人差方程式的探讨。讨。2）德国生理学家赫尔姆霍兹（）德国生理学家赫尔姆霍兹（Helmholtz，1850）测定了蛙的运动神经传导速度；后来）测定了蛙的运动神经传导速度；后来他又测定了人的神经传导速度。他又测定了人的神经传导速度。第一节第一节 反应时探讨的基本问题反应时探讨的基本问题二、反应时探讨的历史二、反应时探讨的历史3）将反应时正式引入心理学领域的是荷兰生）将反应时正式引入心理学领域的是荷兰生理学家唐德斯（理学家唐德斯（Donders）。他所发展的三种）。他所发展的三种反应时任务被后人称之为唐德斯反应时反应时任务被后人称之为唐德斯反应时ABC。4）1879年以后，冯特及其学生对反应时进行年以后，冯特及其学生对反应时进行了一系列试验探讨。了一系列试验探讨。同时，随着近代科技的发展，反应时测量的精同时，随着近代科技的发展，反应时测量的精度也得到不断的提高。度也得到不断的提高。总结：第一阶段（总结：第一阶段（1850-1969）的方法论核心）的方法论核心为减数法；其次阶段（为减数法；其次阶段（1969-至今）其发展包至今）其发展包括斯腾伯格（括斯腾伯格（S.Sternberg，1969）提出的）提出的加因素法等。加因素法等。第一节第一节 反应时探讨的基本问题反应时探讨的基本问题三、简洁反应时和困难反应时三、简洁反应时和困难反应时 P1371、简洁反应时：给被试呈现单一的刺激，同、简洁反应时：给被试呈现单一的刺激，同时要求他们只作单一的反应，这时刺激时要求他们只作单一的反应，这时刺激-反应反应之间的时间间隔就叫简洁反应时（之间的时间间隔就叫简洁反应时（A反应时反应时/基基线反应时）。线反应时）。总体而言，简洁反应时比较短，并且具有通道总体而言，简洁反应时比较短，并且具有通道差异性差异性。而各通道的简洁反应时似乎存在一。而各通道的简洁反应时似乎存在一个生物极限，并存在个体差异。个生物极限，并存在个体差异。2、困难反应时：包括选择反应时和辨别反应、困难反应时：包括选择反应时和辨别反应时。时。选择反应时：呈现多个刺激，要求被试做出相选择反应时：呈现多个刺激，要求被试做出相应的反应，其刺激应的反应，其刺激-反应之间的时间间隔（反应之间的时间间隔（B反反应时）。应时）。选择数目与选择反应时的关系示意图选择数目与选择反应时的关系示意图辨别反应时：呈现多个刺激，要求被试只对某辨别反应时：呈现多个刺激，要求被试只对某个刺激做出反应，其刺激个刺激做出反应，其刺激-反应之间的时间间反应之间的时间间隔（隔（C反应时）。反应时）。第一节第一节 反应时探讨的基本问题反应时探讨的基本问题四、速度四、速度-精确性权衡精确性权衡 P150反应时试验涉及的两个基本因变量：速度、精反应时试验涉及的两个基本因变量：速度、精确性。确性。依据不同的试验要求，被试会建立一个权衡反依据不同的试验要求，被试会建立一个权衡反应速度和反应精确性的标准来指导其反应（表应速度和反应精确性的标准来指导其反应（表现为有时以牺牲精确性为代价来换取速度，有现为有时以牺牲精确性为代价来换取速度，有时则牺牲速度来换取精确性）。两者的这种反时则牺牲速度来换取精确性）。两者的这种反向关系就是速度向关系就是速度-精确性权衡（精确性权衡（speed-accuracy trade-off，简称，简称SAT）现象（图）现象（图6-12）。）。测定反应时的留意事项测定反应时的留意事项避开过早反应以及避开过早反应以及其他错误反应。其他错误反应。对该现象的防止手段：加入对该现象的防止手段：加入“侦察试验侦察试验”。第一节第一节 反应时探讨的基本问题反应时探讨的基本问题五、影响反应时的其他因素五、影响反应时的其他因素 自习自习 P140除了反应时任务类型以及速度除了反应时任务类型以及速度-精确性权衡这精确性权衡这两个基本因素之外，反应时还受其他因素的影两个基本因素之外，反应时还受其他因素的影响。响。1、刺激变量（如刺激强度、刺激困难程度等）、刺激变量（如刺激强度、刺激困难程度等）2、机体、机体/被试变量（如机体适应水平、动机、被试变量（如机体适应水平、动机、练习、个体差异等）练习、个体差异等）其次节其次节 反应时技术与应用反应时技术与应用通过测定反应时来推断内部的信息加工过程。通过测定反应时来推断内部的信息加工过程。一、（一、（Donders的）减数法的）减数法 P154减数法（减数法（subtractive method）又称唐德斯反）又称唐德斯反应时应时 ABC（Donders ABC of reaction time）或唐德斯三成分说。或唐德斯三成分说。1、减数法的原理、减数法的原理基本逻辑思想：人的信息加工是系列进行的。假基本逻辑思想：人的信息加工是系列进行的。假如一种作业包含另一种作业所没有的某个特定的如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同，那么这两种反应时的差即为此心理过程所需的时间。的时间。唐德斯设计了三种反应时任务来验证这一逻辑。唐德斯设计了三种反应时任务来验证这一逻辑。其次节其次节 反应时技术与应用反应时技术与应用一、减数法一、减数法2、减数法的应用、减数法的应用（1）证明短时记忆存在视觉编码的试验）证明短时记忆存在视觉编码的试验 P155试验设计及结果试验设计及结果其次节其次节 反应时技术与应用反应时技术与应用一、减数法一、减数法2、减数法的应用、减数法的应用（1）证明短时记忆视觉编码的试验）证明短时记忆视觉编码的试验对试验结果的说明：对试验结果的说明：同时呈现时，同时呈现时，RTAa大于大于RTAA，说明前者，说明前者作业中含有后者所没有的加工过程（即听觉编作业中含有后者所没有的加工过程（即听觉编码）。表示为：码）。表示为：RTAa=RT基线基线+RT视觉编码视觉编码+RT听觉编码听觉编码；RTAA=RT基线基线+RT视觉编码视觉编码。随间隔时间加大（随间隔时间加大（0.5-1s），两种作业的反），两种作业的反应时接近了，推想对视觉材料的短时记忆中先应时接近了，推想对视觉材料的短时记忆中先有视觉编码，后以听觉编码为主；同时也推想有视觉编码，后以听觉编码为主；同时也推想视觉编码的存在不超过视觉编码的存在不超过1s。其次节其次节 反应时技术与应用反应时技术与应用一、减数法一、减数法2、减数法的应用、减数法的应用（2）证明心理旋转存在的试验）证明心理旋转存在的试验心理旋转：单凭心理动作，将所感知的对象予心理旋转：单凭心理动作，将所感知的对象予以旋转，从而获得正确知觉阅历的心理历程。以旋转，从而获得正确知觉阅历的心理历程。试验程序、材料和结果试验程序、材料和结果其次节其次节 反应时技术与应用反应时技术与应用一、减数法一、减数法2、减数法的应用、减数法的应用（2）证明心理旋转存在的试验）证明心理旋转存在的试验对试验结果的说明：对试验结果的说明：不同呈现角度下的作业反应时确有差异，而且不同呈现角度下的作业反应时确有差异，而且这种差异和两个作业之间的角度差呈正比关系，这种差异和两个作业之间的角度差呈正比关系，证明心理旋转的确存在。证明心理旋转的确存在。表示为：表示为：RT0度度 =RT基线基线；RT60度度=RT基线基线+RT心理旋转心理旋转60度度；RT120度度=RT基线基线+RT心理旋转心理旋转60度度+RT心理旋转心理旋转60度；度；RT180度度=RT基基线线+RT心理旋转心理旋转120度度+RT心理旋转心理旋转60度。度。其次节其次节 反应时技术与应用反应时技术与应用二、（二、（S.Sternberg的）加因素法的）加因素法 P156加因素法（加因素法（additive factors method）是对）是对减数法的发展和延长。减数法的发展和延长。1、加因素法的原理、加因素法的原理基本逻辑思想：人的信息加工是系列进行的。基本逻辑思想：人的信息加工是系列进行的。假如两个因素有交互作用，那么它们作用于同假如两个因素有交互作用，那么它们作用于同一个加工阶段；而假如两因素不存在交互作用一个加工阶段；而假如两因素不存在交互作用（图示），即相互独立，那么它们则作用于不（图示），即相互独立，那么它们则作用于不同的加工阶段。通过设计分析得出多少个相互同的加工阶段。通过设计分析得出多少个相互独立的因素，就能推导出其加工至少阅历多少独立的因素，就能推导出其加工至少阅历多少个阶段。个阶段。加因素试验侧重于证明不同加工阶段的存在。加因素试验侧重于证明不同加工阶段的存在。其次节其次节 反应时技术与应用反应时技术与应用二、加因素法二、加因素法2、加因素法的应用：短时记忆的信息提取试、加因素法的应用：短时记忆的信息提取试验验试验程序：先给被试看试验程序：先给被试看1-6个数字（识记项目）个数字（识记项目），然后再呈现一个数字（测试项目），请被试，然后再呈现一个数字（测试项目），请被试判定其是否为刚才识记过的，要求被试作出按判定其是否为刚才识记过的，要求被试作出按键反应。计时从测试项目呈现为起先，作出反键反应。计时从测试项目呈现为起先，作出反应为终止。应为终止。经过一系列试验，得出四个独立因素：经过一系列试验，得出四个独立因素：测试测试项目的质量、项目的质量、识记项目的数量、识记项目的数量、反应类型、反应类型、每个反应类型的相对频率。每个反应类型的相对频率。（有关图示）（有关图示）依据这四个独立因素，得出短时记忆信息提取依据这四个独立因素，得出短时记忆信息提取过程含有相对应的四个独立加工阶段。（图示）过程含有相对应的四个独立加工阶段。（图示）其次节其次节 反应时技术与应用反应时技术与应用二、加因素法二、加因素法3、开窗试验、开窗试验“开窗开窗”试验（试验（open window experiment）这门技术能够比较明显地看出哪些加工阶段的这门技术能够比较明显地看出哪些加工阶段的存在，并能比较干脆地测量出每个加工阶段的存在，并能比较干脆地测量出每个加工阶段的用时。用时。就似乎给就似乎给“黑匣子黑匣子”开了窗户，一览开了窗户，一览无遗无遗开窗试验的应用：开窗试验的应用：“字母转换试验字母转换试验”试验程序（出声转换试验程序（出声转换/发声思维）。（图示）发声思维）。（图示）开窗试验的优点在于通过外显反应的客观计时开窗试验的优点在于通过外显反应的客观计时来明确内部信息加工包含哪些阶段、及每阶段来明确内部信息加工包含哪些阶段、及每阶段的用时。其关键在于试验的细心支配。局限之的用时。其关键在于试验的细心支配。局限之一在于不能探讨内隐过程。一在于不能探讨内隐过程。简介：反应时探讨的新进展简介：反应时探讨的新进展一、内隐学习领域中的序列反应时法（一、内隐学习领域中的序列反应时法（serial serial reaction timereaction time，SRTSRT）序列反应时任务是以反应时作为反应指标，以序列反应时任务是以反应时作为反应指标，以序列规则下的操作成果和随机序列下的操作成序列规则下的操作成果和随机序列下的操作成果果/反应时之差来表示内隐学习的学习量。反应时之差来表示内隐学习的学习量。SRTSRT范式由尼森和比勒姆（范式由尼森和比勒姆（Nissen&BullemerNissen&Bullemer，19871987）提出。整个试验过程类似于选择反应）提出。整个试验过程类似于选择反应时任务，但刺激呈现在方式有两种：有规律的时任务，但刺激呈现在方式有两种：有规律的序列呈现序列呈现 vs.vs.随机呈现。最终比较两者的选随机呈现。最终比较两者的选择反应时。择反应时。试验材料示例试验材料示例 简介：反应时探讨的新进展简介：反应时探讨的新进展一、序列反应时法（一、序列反应时法（serial reaction timeserial reaction time，SRTSRT）序列反应时任务是以反应时作为反应指标，以序列反应时任务是以反应时作为反应指标，以序列规则下的操作成果和随机序列下的操作成序列规则下的操作成果和随机序列下的操作成果果/反应时之差来表示内隐学习的学习量。反应时之差来表示内隐学习的学习量。结果发觉，尽管被试未意识其规则的存在，但结果发觉，尽管被试未意识其规则的存在，但反应时随着规则的重复而渐渐下降，其成果显反应时随着规则的重复而渐渐下降，其成果显著大于随机序列下的练习效应。这表明发生了著大于随机序列下的练习效应。这表明发生了内隐学习。内隐学习。这是对减数法逻辑思想的应用这是对减数法逻辑思想的应用简介：反应时探讨的新进展简介：反应时探讨的新进展二、内隐看法领域中的内隐联想测验二、内隐看法领域中的内隐联想测验（Implicit Association TestImplicit Association Test，IATIAT）内隐联想测验是以反应时作为反应指标，以相内隐联想测验是以反应时作为反应指标，以相容联合任务和不相容联合任务的操作成果容联合任务和不相容联合任务的操作成果/反反应时之差来表示内隐看法偏好。应时之差来表示内隐看法偏好。IATIAT范式由格林沃尔德（范式由格林沃尔德（GreenwaldGreenwald，19981998）提）提出。整个试验过程为二对二的选择反应任务，出。整个试验过程为二对二的选择反应任务，基本程序分七步。最终比较第四步（相容）与基本程序分七步。最终比较第四步（相容）与第七步（不相容）的选择反应时（均为测试阶第七步（不相容）的选择反应时（均为测试阶段）。段）。试验材料示例试验材料示例 试验程序试验程序范式范式 简介：反应时探讨的新进展简介：反应时探讨的新进展二、内隐看法领域中的内隐联想测验二、内隐看法领域中的内隐联想测验（Implicit Association TestImplicit Association Test，IATIAT）内隐联想测验是以反应时作为反应指标，以相内隐联想测验是以反应时作为反应指标，以相容联合任务和不相容联合任务的操作成果容联合任务和不相容联合任务的操作成果/反反应时之差来表示内隐看法偏好。应时之差来表示内隐看法偏好。结果发觉，相容联合任务的反应时明显快于不结果发觉，相容联合任务的反应时明显快于不相容的。这表明内隐看法的存在（两刺激的关相容的。这表明内隐看法的存在（两刺激的关系与个体内隐看法越一样，反应越快）。系与个体内隐看法越一样，反应越快）。这是对减数法逻辑思想的应用这是对减数法逻辑思想的应用简介：反应时探讨的新进展简介：反应时探讨的新进展二、内隐联想测验二、内隐联想测验两大缺陷：两大缺陷：未考虑精确性；未考虑精确性；不能测定单一不能测定单一看法看法内隐联想测验的变式之一：内隐联想测验的变式之一：Go/No-GoGo/No-Go联想测验联想测验保留相容保留相容/不相容两个关键任务，要求被试对不相容两个关键任务，要求被试对一类做出反应、另一类不做反应，接受信号检一类做出反应、另一类不做反应，接受信号检测论中的辨别力指数测论中的辨别力指数dd作为反应指标。作为反应指标。例：呈现花和褒义词例：呈现花和褒义词/贬义词。任务贬义词。任务1 1要求只对要求只对“花花+褒褒”反应（反应（GoGo），对），对“花花+贬贬”不反应不反应（No-GoNo-Go）；任务）；任务2 2则相反。然后，以正确则相反。然后，以正确GoGo反反应为击中、错误应为击中、错误GoGo反应为虚报，以击中率与虚反应为虚报，以击中率与虚报率分别计算两个任务下的报率分别计算两个任务下的dd。假如前者大于。假如前者大于后者，则表明对花持主动看法；反之则为消极后者，则表明对花持主动看法；反之则为消极看法。看法。第六章第六章 反应时反应时不同感觉通道的简洁反应时 感觉通道感觉通道感觉通道感觉通道反应时间反应时间反应时间反应时间（毫秒）（毫秒）（毫秒）（毫秒）触觉触觉触觉触觉117117182182听觉听觉听觉听觉120120182182视觉视觉视觉视觉150150225225冷觉冷觉冷觉冷觉150150230230温觉温觉温觉温觉180180240240嗅觉嗅觉嗅觉嗅觉210210300300味觉味觉味觉味觉30830810821082痛觉痛觉痛觉痛觉40040010001000注：被试为训练有素的成人注：被试为训练有素的成人。返回返回刺激选择数目与选择反应时的关系刺激选择数目与选择反应时的关系 P149图图6-9 同一感觉通道的状况下，刺激选择数目与选择反应时的关系同一感觉通道的状况下，刺激选择数目与选择反应时的关系同一感觉通道的状况下，刺激选择数目与选择反应时的关系同一感觉通道的状况下，刺激选择数目与选择反应时的关系符合费希纳定律。符合费希纳定律。符合费希纳定律。符合费希纳定律。返回返回唐德斯减数法图解唐德斯减数法图解 返回返回心理旋转试验中所运用的正、反十二种刺激字母心理旋转试验中所运用的正、反十二种刺激字母 返回返回独立因素相加效应的图解独立因素相加效应的图解 注：注：f因素有因素有f1/f2两个水平；两个水平；g因素有因素有g1/g2两个水平。两个水平。“平行平行”：无交互作用，无交互作用，两因素相互两因素相互独立。独立。返回返回识记项目数识记项目数对反应时的影响对反应时的影响测试项目的质量测试项目的质量和和识记识记项目数项目数对反应时的影响对反应时的影响反应类型反应类型和和识记项目数识记项目数对反应时的影响对反应时的影响 各反应类型的相对频率各反应类型的相对频率和和反应类型反应类型对反应时的影响对反应时的影响 返回返回加因素法反应时间试验：短时记忆信息提取加因素法反应时间试验：短时记忆信息提取 返回返回开窗试验：字母转换作业开窗试验：字母转换作业 返回返回序列反应时法的试验材料示例序列反应时法的试验材料示例有规则序列的任务有规则序列的任务随机序列的任务随机序列的任务返回返回“花花-虫虫”内隐联想测验的试验材料示例内隐联想测验的试验材料示例花的图象：花的图象：昆虫的图象：昆虫的图象：褒义词：褒义词：奇异奇异 快乐快乐 沉醉沉醉 和谐和谐贬义词：贬义词：恶心恶心 烦人烦人 可怕可怕 回避回避返回返回“花花-虫虫”内隐联想测验的试验程序内隐联想测验的试验程序 提示：支配练习是为了解除测试中的练习效应。按常识，第提示：支配练习是为了解除测试中的练习效应。按常识，第提示：支配练习是为了解除测试中的练习效应。按常识，第提示：支配练习是为了解除测试中的练习效应。按常识，第4 4步测验为相容联合任务，第步测验为相容联合任务，第步测验为相容联合任务，第步测验为相容联合任务，第7 7步测验为不相容联合任务。但在整步测验为不相容联合任务。但在整步测验为不相容联合任务。但在整步测验为不相容联合任务。但在整个试验过程中均不告知被试哪些联合是相容的或不相容的！个试验过程中均不告知被试哪些联合是相容的或不相容的！个试验过程中均不告知被试哪些联合是相容的或不相容的！个试验过程中均不告知被试哪些联合是相容的或不相容的！数据处理：只分析两测试中正确反应的数据，极值做趋中处理，数据处理：只分析两测试中正确反应的数据，极值做趋中处理，数据处理：只分析两测试中正确反应的数据，极值做趋中处理，数据处理：只分析两测试中正确反应的数据，极值做趋中处理，再对两测试阶段反应时进行自然对数转换后做均值比较。再对两测试阶段反应时进行自然对数转换后做均值比较。再对两测试阶段反应时进行自然对数转换后做均值比较。再对两测试阶段反应时进行自然对数转换后做均值比较。返回返回