《反应时间》PPT课件.ppt

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1、第第0404章章 反反应时间（下）（下）qq本章主要内容：本章主要内容：本章主要内容：本章主要内容：一、反一、反一、反一、反应时间应时间的性的性的性的性质质 二、影响反二、影响反二、影响反二、影响反应时间应时间的因素的因素的因素的因素 三、反三、反三、反三、反应时间应时间的的的的测测定方法定方法定方法定方法 四、反四、反四、反四、反应时应时研究的新研究的新研究的新研究的新进进展展展展三、反应时间的测定方法（一）反（一）反应时间的相减法的相减法（二）反（二）反应时间的相加因素法的相加因素法（三）反（三）反应时间的的“开窗开窗”实验（四）速度（四）速度-准确率准确率权衡范式衡范式（五）反（五）反应

2、时间的速度的速度-准确率分解技准确率分解技术（一）反应时间的相减法1、Donders的的3种不同的种不同的RT；2、减法法、减法法实验3、减法法、减法法评价价1、Donders的3种不同的RTA-反反应时间简单反反应时；B-反反应时间简单反反应时+辨辨别刺激的刺激的时间+选择反反应的的时间；C-反反应时间简单反反应时间和辨和辨别反反应时间；2、减法法实验（1）Posner等的短等的短时记忆编码实验（2）句子）句子-图画匹配画匹配（1）Posner等的短时记忆编码实验某些短时记忆信息可以有视觉编码和听觉编码两个连续阶段 Posner 等（等（1990）给被被试并排呈并排呈现两个两个字母，字母，这

3、两个字母可以同两个字母可以同时给被被试者看，者看，或者中或者中间插插进短短暂的的时间间隔，要被隔，要被试者者指出指出这一一对字母是否相同并按字母是否相同并按键作出反作出反应，记下反下反应时。读音和音和书写方法一写方法一样AAAA读音相同而写法不同音相同而写法不同 AaAa同同时呈呈现继时呈呈现AAAAA Aa a结果在两个字母同在两个字母同时呈呈现时，AA对的反的反应时小于小于Aa对；随着两个字母的随着两个字母的时间间隔增加，隔增加，AA对的的反反应时急急剧增加，但增加，但Aa对的反的反应时则没没有有发生大的生大的变化。并且化。并且AA对和和Aa对的反的反应时的差也逐的差也逐渐缩小，当小，当时

4、间间隔达到隔达到2秒，秒，这个差个差别就很小。就很小。（2）句子）句子-图画匹配实验（图画匹配实验（Clark Chase，1972）方法方法：给被被试看一个句子，看一个句子，紧接着再看一幅接着再看一幅图画，画，如如“星形在十字之上，星形在十字之上，”，要求被，要求被试尽快地判尽快地判定，此句子是否真定，此句子是否真实地地说明了明了图画，作出是或否画，作出是或否的反的反应，记录反反应时。实验条件：条件：变量量1介介词（之上、之下）（之上、之下）变量量2主主语（星形、十字）（星形、十字）变量量3陈述方式（肯定、否定）述方式（肯定、否定）实验假假设：当句子出当句子出现在在图画之前画之前时，这种句子

5、种句子和和图画匹配任画匹配任务的完成要的完成要经过几个加工几个加工阶段：段：实验假设第一个第一个阶段是将句子段是将句子转换为其深其深层结构，而且构，而且对“之下之下”的加工的加工要要长于于对“之上之上”的加工（参数的加工（参数a），），对否定句的加工要否定句的加工要长于于对肯定句的加工（参数肯定句的加工（参数b）；）；第二个第二个阶段是将段是将图画画转换为命命题，并常有前面句子中所，并常有前面句子中所应用的介用的介词（“之上之上”或或“之下之下”）；）；第三个第三个阶段是将句子和段是将句子和图画两者的命画两者的命题表征表征进行比行比较，如果两个，如果两个表征的第一个名表征的第一个名词相同，相同

6、，则比比较所需的所需的时间比不同比不同时为少（参数少（参数c），如果两个命），如果两个命题都不含有否定，都不含有否定，则比比较所需的所需的时间比任一命比任一命题含有否定含有否定时为少（参数少（参数d）；）；最后的最后的阶段段为作出反作出反应，其所需的，其所需的时间被被认为是恒定的（参数是恒定的（参数t）。）。3、减法法评价减数法的反减数法的反应时间实验的的逻辑是安排两种反是安排两种反应作作业，其中一个，其中一个作作业包含另一个作包含另一个作业所没有的一个所没有的一个处理（加工）理（加工）阶段，并在其段，并在其他方面均相同，从他方面均相同，从这两个反两个反应时间之差来判定此加工之差来判定此加工阶

7、段。段。这种种实验在原在原则上是合理的，在上是合理的，在实践上是可行的。践上是可行的。认知心理学也知心理学也正是正是应用减数法反用减数法反应时间实验提供的数据来推提供的数据来推论其背后的信息其背后的信息加工加工过程的。程的。减数法也有其弱点：使用减数法也有其弱点：使用这种方法要求种方法要求实验者者对实验任任务引起引起的刺激与反的刺激与反应之之间的一系列心理的一系列心理过程有精确的程有精确的认识，并且要求，并且要求两个相减的任两个相减的任务中共有的心理中共有的心理过程要程要严格匹配，格匹配，这一般是很一般是很难的。的。这些弱点大大限制了减数法的广泛使用。些弱点大大限制了减数法的广泛使用。（二）反

8、应时间的相加因素法1、什么是相加因素法？2、加因素法的典型实验 3、相加因素法评价1、什么是相加因素法？、什么是相加因素法？在在20世世纪，Sternberg（1969）发展了唐德斯的展了唐德斯的减数法反减数法反应时间，提出了加法法，提出了加法法则，称之，称之为加因素加因素法（法（additive factors method）。）。这种种实验并并不是不是对减数法反减数法反应时间的否定，而是减数法的的否定，而是减数法的发展展和延伸。和延伸。加因素法反加因素法反应时间实验认为完成一个作完成一个作业所需的所需的时间是一系列信息加工是一系列信息加工阶段分段分别需要的需要的时间的的总和，和，如果如果发

9、现可以影响完成作可以影响完成作业所需所需时间的一些因素，的一些因素，那么那么单独地或成独地或成对地地应用用这些因素些因素进行行实验，就可，就可以以观察到完成作察到完成作业时间的的变化。化。加因素法反应时间实验的逻辑如果两个因素的效如果两个因素的效应是互相制是互相制约的，即一个因素的效的，即一个因素的效应可以改可以改变另一因另一因素的效素的效应，那么，那么这两个因素只作用于同一个信息加工两个因素只作用于同一个信息加工阶段；如果两个因段；如果两个因素的效素的效应是分是分别独立的，即可以相加，那么独立的，即可以相加，那么这两个因素各自作用于不同两个因素各自作用于不同的加工的加工阶段。段。这样，通，通

10、过单变量和多量和多变量的量的实验，从完成作，从完成作业的的时间变化来确定化来确定这一一信息加工信息加工过程的各个程的各个阶段。段。因此，重要的不是区分出每个因此，重要的不是区分出每个阶段的加工段的加工时间，而是辨，而是辨别认知加工的知加工的顺序，并序，并证实不同加工不同加工阶段的存在。段的存在。加因素法假定，当两个加因素法假定，当两个实验因素影响两个不同的因素影响两个不同的阶段段时，它，它们将将对总反反应时间产生独立的效生独立的效应，即不管一个因素的水平，即不管一个因素的水平变化如何，另一个因素化如何，另一个因素对反反应时间的影响是恒定的。的影响是恒定的。这样称两个因素的影响效称两个因素的影响

11、效应是相加的。是相加的。加因素法的基本手段是探索有相加效加因素法的基本手段是探索有相加效应的因素，以区分不同的加工的因素，以区分不同的加工阶段。段。2、加因素法的典型实验、加因素法的典型实验Sternberg运用反应时相加因素法研究短时记忆信息提取的阶段：方法：先给被试看16个数字（识记项目），然后看一个数字（测试项目）并同时开始计时，要求被试判定此测试数字是否是刚才识记过的，按键作出是或否的反应，计时也随即停止。这样就可以确定被试者能否提取以及所需要的时间（反应时间）。通过一系列的实验，Sternberg从反应时的变化上确定了对提取过程有独立作用的四个因素，即测试项目的质量（优质的或低劣的）

12、、识记项目的数量、反应类型（肯定的或否定的）和每个反应类型的相对频率。因此，他认为短时记忆信息提取过程包含相应的四个独立的加工阶段，即刺激编码阶段、顺序比较阶段、二择一的决策阶段和反应组织阶段（先前曾将最后的两个阶段合并为一个阶段）。Sternberg认为，测试数目的质量对刺激编码阶段起作用，识记项目的数量对顺序比较阶段起作用，反应类型对决策阶段起作用，反应类型的相对频率对反应组织阶段起作用。（见书P135图4-2）具体的实验步骤：（见下页）第一步，改第一步，改变检验刺激刺激（probe）的的质量量（即改（即改变叹针刺激的性刺激的性质），），发现对一个一个残缺、模糊的刺激残缺、模糊的刺激进行行

13、编码比比对一个完整、一个完整、清晰的刺激花的清晰的刺激花的时间较长，而且，而且对不同大不同大小的小的记忆表影响相似，表明系列比表影响相似，表明系列比较阶段段之前存在一个独立的之前存在一个独立的编码阶段。段。第二步，改第二步，改变记忆表中表中项目的数量，得出目的数量，得出记忆表大小与反表大小与反应时间之之间的的线性关系，性关系，证实了系列比了系列比较阶段的存在。段的存在。第三步，分第三步，分别计算算Y与与N反反应，发现对不不同大小的同大小的记忆表，都是表，都是N反反应时长于于Y反反应时，表明了两种决定，表明了两种决定阶段的存在，即在段的存在，即在系列比系列比较之后，有一个被之后，有一个被试选择反

14、反应种种类的决策的决策阶段，而且段，而且产生生N反反应比比产生生Y反反应难。第四步，改第四步，改变某一种某一种类反反应（Y或或N）的出的出现频率，率，发现对两两类反反应产生同生同样的影响，的影响，提高任一提高任一类反反应的出的出现频率，都会使率，都会使这类反反应的的组织更更为容易，从而使反容易，从而使反应时下降。下降。表明反表明反应选择之后存在一个独立的反之后存在一个独立的反应组织阶段。段。斯斯顿伯格在完成了上述伯格在完成了上述实验后提出，加因素反后提出，加因素反应时有二个特点：有二个特点：（1 1）实验者可以通者可以通过操作操作变更更阶段的持段的持续时间，完成，完成这项工工作的自作的自变量就

15、称之量就称之为因素，当然，因素可以不只是一个；因素，当然，因素可以不只是一个；（2 2）在）在这些因素中又可分些因素中又可分为二二类：一：一类为影响反影响反应时间的附的附加因素，亦加因素，亦为非交互作用的因素，非交互作用的因素，这类因素称之因素称之为影响反影响反应的的附加因素，另一附加因素，另一类因素因素为影响同一影响同一阶段的因素，段的因素，这类因素因素为交交互作用的因素。互作用的因素。因此，斯因此，斯顿伯格伯格认为，一旦找到交互作用和附加因素的模型，一旦找到交互作用和附加因素的模型，心理学家也就揭示了加工心理学家也就揭示了加工阶段是怎段是怎样相关的。相关的。3、相加因素法评价、相加因素法评

16、价加因素法的弱点是，它的基本前提是人的信息加工是系列加工，加因素法的弱点是，它的基本前提是人的信息加工是系列加工，这一点受到很多心理学家的一点受到很多心理学家的质疑。因疑。因为加因素法反加因素法反应时实验是是以信息的系列加工而不是平行加工以信息的系列加工而不是平行加工为前提的，因而有人前提的，因而有人认为其其应用会有很多限制。用会有很多限制。更更为直接的直接的问题是关于加因素法反是关于加因素法反应时实验的的逻辑，即能否，即能否应用可相加和相互制用可相加和相互制约的效的效应来确来确认信息加工的信息加工的阶段。段。Pachella（1974）指出，两个因素也）指出，两个因素也许能以相加的方式能以相

17、加的方式对同一个加工同一个加工阶段起作用，也段起作用，也许能能对不同的加工不同的加工阶段起作用并且段起作用并且相互相互发生影响。生影响。还有人指出，加因素法反有人指出，加因素法反应时实验本身并不能指明一些加工本身并不能指明一些加工阶段的段的顺序，在序，在这个方面，它极大地依个方面，它极大地依赖于一定的理于一定的理论模型。模型。（三）反应时间的“开窗”实验1、什么是、什么是“开窗开窗”实验？2、开窗、开窗实验3、开窗法、开窗法评价价1、什么是“开窗”实验？前面前面谈到的减数法和加因素法反到的减数法和加因素法反应时实验难以直接得到某个特定加工以直接得到某个特定加工阶段所需的段所需的时间，并且，并且

18、还要通要通过严密的推理才能被确密的推理才能被确认。如果能如果能够比比较直接地直接地测量每个加工量每个加工阶段的段的时间，而且也能比，而且也能比较明明显地看出地看出这些加工些加工阶段，那就好像打开窗段，那就好像打开窗户一一览无无遗了。了。这种种实验技技术称称为“开窗开窗”实验，它是反，它是反应时实验的一种新形式。的一种新形式。2、开窗实验Hamilton（1977）和）和Hockey（1981）的）的字母字母转换实验：方法方法：给被被试呈呈现14个英文字母并在字母后个英文字母并在字母后面面标上一个数字，如上一个数字，如“F+3”、“KENC4”等，等，当呈当呈现“F3”时，要求被，要求被试说出英

19、文字母表中出英文字母表中F后面第三个位置的字母即后面第三个位置的字母即“I”。换句句话说，“F3”即将即将F转换为I，而，而“KENC4”的正确回的正确回答是答是“OIRG”，但，但这四个四个转换结果要一起果要一起说出来，出来，凡刺激字母在一个以上凡刺激字母在一个以上时，都，都应如此，只作出一如此，只作出一次反次反应。“KENC4”实验的具体过程 四个字母一个一个地四个字母一个一个地继时呈呈现，由被，由被试者按者按键自行控制，被自行控制，被试者第一次按者第一次按键就可以看就可以看见第一个字母第一个字母K，同，同时开始开始计时，接着被，接着被试者者按照要求作出声按照要求作出声转换，说出出LMNO

20、，然后再，然后再按按键看第二个字母看第二个字母E，再作，再作转换。如此循。如此循环直直至四个字母全部呈至四个字母全部呈现并作出回答，并作出回答，计时也随也随之停止。出声之停止。出声转换的开始和的开始和结束均在束均在时间记录中中标出来。出来。根据根据这种种实验的反的反应时数据，可以明数据，可以明显地看出完成字母地看出完成字母转换作作业的三个加工的三个加工阶段：段：（1）从被）从被试者按者按键看到一个字母到开始出声看到一个字母到开始出声转换的的时间为编码阶段，被段，被试对所看到的字母所看到的字母进行行编码并在并在记忆中找到此字母中找到此字母在字母表中的位置；在字母表中的位置；（2）被）被试按按规定

21、定进行行转换所用的所用的时间即即为转换阶段；段；（3）从出声）从出声转换结束到按束到按键看下一个字母的看下一个字母的时间为贮存存阶段，段，被被试将将转换的的结果果贮存到存到记忆中，有中，有时还须将前面的将前面的转换结果果加以复述和加以复述和归并。并。字母转换作业示意图3、开窗法评价不不难看到，看到，这种种“开窗开窗”实验的的优点是引点是引人注目的，但也存在着一些人注目的，但也存在着一些问题。例如，。例如，可能在后一个加工可能在后一个加工阶段出段出现对前一个前一个阶段段的复的复查，贮存存阶段有段有时还包含包含对前面字母前面字母的的转换结果的提取和整合，并且它果的提取和整合，并且它难以与以与反反应

22、组织分开来。分开来。（四）速度-准确率权衡范式反反应速度与准确速度与准确绿的的权衡衡现象（象（SAT）：）：被被试根据不同的根据不同的实验要求或在不同的要求或在不同的实验条件下，建立一个条件下，建立一个权衡反衡反应速度与反速度与反应准准确率的确率的标准来指准来指导自己的反自己的反应。速度速度-准确率准确率权衡衡实验范式：范式：速度-准确率权衡实验范式在在SAT实验中，通中，通过控制被控制被试作出反作出反应的的时间长短来作短来作为实验自自变量，量，测定在各种定在各种实验条件下的反条件下的反应准确率。准确率。举例：用反例：用反应信号法信号法进行再行再认实验反反应应信号法是指在信号法是指在实验过实验

23、过程中，在刺激呈程中，在刺激呈现现后的不同后的不同时间时间间间隔内出隔内出现现一个信号（如声音），要求被一个信号（如声音），要求被试觉试觉察到察到这这一信一信号后就迅速号后就迅速对对刺激作出反刺激作出反应应，不一定要求准确，允，不一定要求准确，允许许被被试试猜猜测测。（五）反应时间的速度-准确率分解技术传统反反应时实验是在所有的加工是在所有的加工过程已程已经完成之完成之后的，速度已准确率的后的，速度已准确率的单个个结果；果；速度与准确率速度与准确率权衡范式能衡范式能测得在刺激呈得在刺激呈现后关于后关于速度与准确率的多个速度与准确率的多个结果，特果，特别是是对加工开始的加工开始的最初几百毫秒也能

24、加以最初几百毫秒也能加以测量，因此它比反量，因此它比反应时实验更具更具优越性。然而它不能越性。然而它不能验证信息加工是信息加工是连续性性质的的还是离散性是离散性质的。的。Meyer等（等（1987、1988）的速度与准确率分离）的速度与准确率分离技技术（SAD技技术）。）。SAD技术SAD技技术由两部分由两部分组成：成：滴定的反滴定的反应时应时程序（程序（TRTTRT程序）程序）平行精平行精细细的猜的猜测测模型（模型（PSGPSG模型）模型）（1）TRT（滴定反应时）程序TRT程序包括两程序包括两类实验：普通普通实验，在，在实验中要求被中要求被试在保在保证准准确率的情况下尽快反确率的情况下尽快反应；信号信号实验，在，在实验过程中，在刺激呈程中，在刺激呈现后的不同后的不同时间间隔内出隔内出现一个信号（如声一个信号（如声音），要求被音），要求被试觉察到察到这一信号后就迅速一信号后就迅速对刺激作出反刺激作出反应，不一定要求准确，允，不一定要求准确，允许被被试猜猜测。（2）平行精细的猜测模型PSG模型假定有两个平行的加工模型假定有两个平行的加工过程：程：正常加工过程猜测加工过程这两个加工两个加工过程是平行的、互不干涉的。程是平行的、互不干涉的。两个两个过程相互程相互竞争。争。