06反应时解析.ppt

第六章第六章 反应时反应时第一节第一节 反应时研究的基本问题反应时研究的基本问题第二节第二节 反应时技术与应用反应时技术与应用第一节第一节 反应时研究的基本问题反应时研究的基本问题一、反应时的定义一、反应时的定义反应时反应时（又称反应时间，（又称反应时间，reaction time，简称，简称RT）是是指从刺激呈现到个体做出明显反应时所需要的时指从刺激呈现到个体做出明显反应时所需要的时间间（操作定义操作定义），因此又被称作因此又被称作“反应的潜伏期反应的潜伏期”。二、反应时研究的历史二、反应时研究的历史 P140P1401）对反应时的研究最先始于德国天文学家）对反应时的研究最先始于德国天文学家贝塞贝塞尔尔（Bessel，1823）对于对于人差方程式人差方程式的研究。的研究。2）德国生理学家）德国生理学家赫尔姆霍兹赫尔姆霍兹（Helmholtz，1850）测定了蛙的运动测定了蛙的运动神经传导速度神经传导速度；后来他又测定了；后来他又测定了人的神经传导速度。人的神经传导速度。第一节第一节 反应时研究的基本问题反应时研究的基本问题二、反应时研究的历史二、反应时研究的历史3）将反应时正式引入心理学领域的是荷兰生理）将反应时正式引入心理学领域的是荷兰生理学家学家唐德斯唐德斯（Donders）。他所发展的三种反应时。他所发展的三种反应时任务被后人称之为任务被后人称之为唐德斯反应时唐德斯反应时ABC。4）1879年以后，年以后，冯特冯特及其学生对反应时进行了及其学生对反应时进行了一系列实验研究。一系列实验研究。同时，随着近代科技的发展，反应时测量的精度同时，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。也得到不断的提高。总结总结：第一阶段：第一阶段（1850-1969）的方法论核心为的方法论核心为减减数法数法；第二阶段；第二阶段（1969-至今）至今）其发展包括其发展包括斯腾伯斯腾伯格格（S.Sternberg，1969）提出的提出的加因素法加因素法等。等。第一节第一节 反应时研究的基本问题反应时研究的基本问题三、简单反应时和复杂反应时三、简单反应时和复杂反应时 P137P1371、简单反应时简单反应时：给被试呈现单一的刺激，同时要求他给被试呈现单一的刺激，同时要求他们只作单一的反应，这时刺激们只作单一的反应，这时刺激-反应之间的时间间隔就叫反应之间的时间间隔就叫简单反应时（简单反应时（A反应时反应时/基线反应时）基线反应时）。总体而言总体而言，简单反应时比较短，并且具有，简单反应时比较短，并且具有通道差异性通道差异性。而各通道的简单反应时似乎存在一个生物极限，并。而各通道的简单反应时似乎存在一个生物极限，并存在个体差异。存在个体差异。2、复杂反应时复杂反应时：包括选择反应时和分辨反应时包括选择反应时和分辨反应时。选择反应时选择反应时：呈现多个刺激，要求被试做出相应的反呈现多个刺激，要求被试做出相应的反应，其刺激应，其刺激-反应之间的时间间隔（反应之间的时间间隔（B反应时）。反应时）。选择数目与选择反应时的关系选择数目与选择反应时的关系示意图示意图分辨反应时分辨反应时：呈现多个刺激，要求被试只对某个刺激呈现多个刺激，要求被试只对某个刺激做出反应，其刺激做出反应，其刺激-反应之间的时间间隔（反应之间的时间间隔（C反应时）。反应时）。第一节第一节 反应时研究的基本问题反应时研究的基本问题四、速度四、速度-准确性权衡准确性权衡 P150P150反应时实验涉及的两个基本因变量：反应时实验涉及的两个基本因变量：速度速度、准确准确性性。根据不同的实验要求，被试会建立一个根据不同的实验要求，被试会建立一个权衡权衡反应反应速度速度和和反应准确性反应准确性的标准来指导其反应的标准来指导其反应（表现为（表现为有时以牺牲准确性为代价来换取速度，有时则牺牲速度有时以牺牲准确性为代价来换取速度，有时则牺牲速度来换取准确性）来换取准确性）。两者的这种反向关系就是。两者的这种反向关系就是速度速度-准确性权衡准确性权衡（speed-accuracy trade-off，简称，简称SAT）现象现象（图（图6-12）。测定反应时的测定反应时的测定反应时的测定反应时的注意事项注意事项注意事项注意事项避免过早反应以及其他错避免过早反应以及其他错避免过早反应以及其他错避免过早反应以及其他错误反应。误反应。误反应。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 反应时研究的基本问题反应时研究的基本问题五、影响反应时的其他因素五、影响反应时的其他因素 自习自习自习自习 P140P140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-准确性权衡这两准确性权衡这两个基本因素之外，反应时还受其他因素的影响。个基本因素之外，反应时还受其他因素的影响。1、刺激变量、刺激变量（如刺激强度、刺激复杂程度等）（如刺激强度、刺激复杂程度等）2、机体、机体/被试变量被试变量（如机体适应水平、动机、练习、（如机体适应水平、动机、练习、个体差异等）个体差异等）第二节第二节 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、（DondersDonders的）的）的）的）减数法减数法 P154P154减数法减数法（subtractive method）又称唐德斯反应时又称唐德斯反应时 ABC（Donders ABC of reaction time）或唐德斯三或唐德斯三成分说。成分说。1、减数法的原理、减数法的原理基本逻辑思想基本逻辑思想：人的信息加工是系列进行的。人的信息加工是系列进行的。如果如果一种作业包含另一种作业所没有的某个特定的心理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。么这两种反应时的差即为此心理过程所需的时间。唐德斯设计了唐德斯设计了三种反应时任务三种反应时任务来验证这一逻辑。来验证这一逻辑。第二节第二节 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实验）证明短时记忆存在视觉编码的实验 P155实验设计及实验设计及结果结果第二节第二节 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实验）证明短时记忆视觉编码的实验对实验结果的对实验结果的解释解释：同时呈现时，同时呈现时，RTAa大于大于RTAA，说明前者作业中，说明前者作业中含有后者所没有的加工过程（即听觉编码）。含有后者所没有的加工过程（即听觉编码）。表示表示为：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），两种作业的反应时，两种作业的反应时接近了，推测对视觉材料的短时记忆中先有视觉编接近了，推测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；同时也推测视觉编码的存码，后以听觉编码为主；同时也推测视觉编码的存在不超过在不超过1s。第二节第二节 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实验）证明心理旋转存在的实验心理旋转心理旋转：单凭心理动作，将所感知的对象予以：单凭心理动作，将所感知的对象予以旋转，从而获得正确知觉经验的心理历程。旋转，从而获得正确知觉经验的心理历程。实验程序、实验程序、材料材料和和结果结果第二节第二节 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实验）证明心理旋转存在的实验对实验结果的对实验结果的解释解释：不同呈现角度下的作业反应时确有差异，而且这种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，证实心差异和两个作业之间的角度差呈正比关系，证实心理旋转的确存在。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基线基线+RT心理旋转心理旋转120度度+RT心理旋转心理旋转60度度。第二节第二节 反应时技术与应用反应时技术与应用二、二、（S.SternbergS.Sternberg的）的）的）的）加因素法加因素法 P156P156加因素法加因素法（additive factors method）是对减数法是对减数法的发展和延伸。的发展和延伸。1、加因素法的原理、加因素法的原理基本逻辑思想基本逻辑思想：人的信息加工是系列进行的。如果人的信息加工是系列进行的。如果两个因素有两个因素有交互作用交互作用，那么它们作用于同一个加工，那么它们作用于同一个加工阶段；而如果两因素阶段；而如果两因素不存在交互作用不存在交互作用（图示图示），即，即相互独立相互独立，那么它们则作用于不同的加工阶段。通，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独立的因素，就能推导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经历多少个阶段。出其加工至少经历多少个阶段。加因素实验侧重于证实不同加工阶段的存在。加因素实验侧重于证实不同加工阶段的存在。第二节第二节 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：、加因素法的应用：短时记忆的信息提取实验短时记忆的信息提取实验实验程序实验程序：先给被试看先给被试看1-6个数字（识记项目），然个数字（识记项目），然后再呈现一个数字（测试项目），请被试判定其是否后再呈现一个数字（测试项目），请被试判定其是否为刚才识记过的，要求被试作出按键反应。计时从测为刚才识记过的，要求被试作出按键反应。计时从测试项目呈现为开始，作出反应为终止。试项目呈现为开始，作出反应为终止。经过一系列实验，得出经过一系列实验，得出四个独立因素四个独立因素：测试项测试项目的质量、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、每个每个反应类型的相对频率。反应类型的相对频率。（有关图示有关图示）根据这四个独立因素，得出短时记忆信息提取过根据这四个独立因素，得出短时记忆信息提取过程含有相对应的程含有相对应的四个独立加工阶段四个独立加工阶段。（图示图示）第二节第二节 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、开窗实验、开窗实验“开窗开窗”实验实验（open window experiment）这门技这门技术能够比较明显地看出哪些加工阶段的存在，并术能够比较明显地看出哪些加工阶段的存在，并能比较直接地测量出每个加工阶段的用时。能比较直接地测量出每个加工阶段的用时。就好像给就好像给“黑匣子黑匣子”开了窗户，一览无遗开了窗户，一览无遗开窗实验的应用：开窗实验的应用：“字母转换实验字母转换实验”实验程序（实验程序（出声转换出声转换/发声思维发声思维）。（）。（图示图示）开窗实验的开窗实验的优点优点在于通过外显反应的客观计时来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、及每阶段的用明确内部信息加工包含哪些阶段、及每阶段的用时。其关键在于实验的细心安排。局限之一在于时。其关键在于实验的细心安排。局限之一在于不能研究内隐过程。不能研究内隐过程。简介简介：反应时研究的新进展：反应时研究的新进展一、内隐学习领域中的一、内隐学习领域中的序列反应时法序列反应时法（serial serial reaction timereaction time，SRTSRT）序列反应时任务序列反应时任务是以反应时作为反应指标，以是以反应时作为反应指标，以序序列规则下的操作成绩和随机序列下的操作成绩列规则下的操作成绩和随机序列下的操作成绩/反反应时之差应时之差来表示内隐学习的学习量来表示内隐学习的学习量。SRT范式由尼森和比勒姆范式由尼森和比勒姆（Nissen&Bullemer，1987）提出。提出。整个实验过程类似于选择反应时任务，但整个实验过程类似于选择反应时任务，但刺激呈现在方式有两种：有规律的序列呈现刺激呈现在方式有两种：有规律的序列呈现 vs.随机呈现。最后比较两者的选择反应时。随机呈现。最后比较两者的选择反应时。实验材实验材料料示例示例简介简介：反应时研究的新进展：反应时研究的新进展一、一、序列反应时法序列反应时法（serial reaction timeserial reaction time，SRTSRT）序列反应时任务序列反应时任务是以反应时作为反应指标，以是以反应时作为反应指标，以序序列规则下的操作成绩和随机序列下的操作成绩列规则下的操作成绩和随机序列下的操作成绩/反反应时之差应时之差来表示内隐学习的学习量来表示内隐学习的学习量。结果发现，尽管被试未意识其规则的存在，但反应结果发现，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逐渐下降，其成绩显著大于随时随着规则的重复而逐渐下降，其成绩显著大于随机序列下的练习效应。这表明发生了内隐学习。机序列下的练习效应。这表明发生了内隐学习。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简介：反应时研究的新进展：反应时研究的新进展二、内隐态度领域中的二、内隐态度领域中的内隐联想测验内隐联想测验（Implicit Association Test，IAT）内隐联想测验内隐联想测验是以反应时作为反应指标，是以反应时作为反应指标，以相容以相容联合任务和不相容联合任务的操作成绩联合任务和不相容联合任务的操作成绩/反应时之反应时之差差来表示内隐态度偏好来表示内隐态度偏好。IAT范式由格林沃尔德范式由格林沃尔德（Greenwald，1998）提出。提出。整个整个实验过程为二对二的选择反应任务，实验过程为二对二的选择反应任务，基本程序基本程序分分七步。最后比较第四步七步。最后比较第四步（相容）（相容）与第七步与第七步（不相容）（不相容）的选择反应时的选择反应时（均为测试阶段）（均为测试阶段）。实验材实验材料料示例示例实验程序实验程序范式范式简介简介：反应时研究的新进展：反应时研究的新进展二、内隐态度领域中的二、内隐态度领域中的内隐联想测验内隐联想测验（Implicit Association Test，IAT）内隐联想测验内隐联想测验是以反应时作为反应指标，是以反应时作为反应指标，以相容以相容联合任务和不相容联合任务的操作成绩联合任务和不相容联合任务的操作成绩/反应时之反应时之差差来表示内隐态度偏好来表示内隐态度偏好。结果发现，相容联合任务的反应时明显快于不相容结果发现，相容联合任务的反应时明显快于不相容的。这表明内隐态度的存在的。这表明内隐态度的存在（两刺激的关系与个体内（两刺激的关系与个体内隐态度越一致，反应越快）隐态度越一致，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简介：反应时研究的新进展：反应时研究的新进展二、二、内隐联想测验内隐联想测验两大缺陷：两大缺陷：未考虑准确性；未考虑准确性；不能测定单一态度不能测定单一态度内隐联想测验的变式之一：内隐联想测验的变式之一：Go/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，要求被试对一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，采用信号检测论类做出反应、另一类不做反应，采用信号检测论中的辨别力指数中的辨别力指数d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要求只对要求只对“花花+褒褒”反应（反应（Go），对），对“花花+贬贬”不反应（不反应（No-Go）；）；任务任务2则相反。然后，以正确则相反。然后，以正确Go反应为击中、错误反应为击中、错误Go反应为虚报，以击中率与虚报率分别计算两个反应为虚报，以击中率与虚报率分别计算两个任务下的任务下的d。如果前者大于后者，则表明对花持积。如果前者大于后者，则表明对花持积极态度；反之则为消极态度。极态度；反之则为消极态度。第六章第六章 反应时反应时不同感觉通道的简单反应时 感觉通道感觉通道反应时间反应时间（毫秒）（毫秒）触觉触觉117182听觉听觉120182视觉视觉150225冷觉冷觉150230温觉温觉180240嗅觉嗅觉210300味觉味觉3081082痛觉痛觉4001000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 同一感觉通道的情况下，刺激选择数目与选择反应时的关系同一感觉通道的情况下，刺激选择数目与选择反应时的关系同一感觉通道的情况下，刺激选择数目与选择反应时的关系同一感觉通道的情况下，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 返回返回心理旋转实验中所使用的正、反十二种刺激字母心理旋转实验中所使用的正、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实验：短时记忆信息提取加因素法反应时间实验：短时记忆信息提取 返回返回开窗实验：字母转换作业开窗实验：字母转换作业 返回返回序列反应时法的实验材料示例序列反应时法的实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”内隐联想测验的实验材料示例内隐联想测验的实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：美好美好 愉快愉快 陶醉陶醉 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”内隐联想测验的实验程序内隐联想测验的实验程序 提示：安排练习是为了排除测试中的练习效应。按常识，第提示：安排练习是为了排除测试中的练习效应。按常识，第提示：安排练习是为了排除测试中的练习效应。按常识，第提示：安排练习是为了排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。但在整个实验过程中均不告知被试哪些联合是相容的或不相容的！个实验过程中均不告知被试哪些联合是相容的或不相容的！个实验过程中均不告知被试哪些联合是相容的或不相容的！个实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