第4章 反應(yīng)時間

1．如何正確理解反應(yīng)時間的概念？

答：正確理解反應(yīng)時的概念需把握以下幾點：

（1）定義

反應(yīng)時，亦稱“動作反應(yīng)時”、“反應(yīng)潛伏期”，是指從刺激呈現(xiàn)到有機體做出反應(yīng)之間所需的最短時間，是認知心理學(xué)研究有機體內(nèi)部心理操作過程復(fù)雜性的重要指標。根據(jù)“刺激—反應(yīng)”之間的復(fù)雜程度，可將其分為簡單反應(yīng)時和復(fù)雜反應(yīng)時。

（2）組成成分

反應(yīng)時包括三個階段的時間：①刺激使感受器產(chǎn)生了興奮，其神經(jīng)沖動傳遞到感覺神經(jīng)元的時間；②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；③效應(yīng)器官接受沖動后開始效應(yīng)活動的時間。

（3）影響因素

反應(yīng)時的影響因素包括：刺激特點和反應(yīng)者特點。前者如刺激的強度、大小、時間長短、數(shù)量、差異等；后者如反應(yīng)者的準備狀態(tài)、練習(xí)的次數(shù)，反應(yīng)者的感覺器官、神經(jīng)類型、動機乃至人格特征等。

2．如何運用相減法、相加因素法、“開窗”實驗來測量反應(yīng)時間？

答：（1）相減法測量反應(yīng)時間的原理

反應(yīng)時的相減法在具體應(yīng)用中假定，兩種作業(yè)中的一種作業(yè)包含另一種作業(yè)所沒有的某個特定心理過程，而在其它方面均相同，這樣就可判定這兩個作業(yè)的反應(yīng)時間之差就是完成那個特定心理過程所需的時間。

（2）相加法測量反應(yīng)時間的原理

Sternberg發(fā)展了反應(yīng)時間的相加因素法。這種方法假定，完成一個作業(yè)所需的時間是一系列信息加工階段分別所需時間的總和，如果兩個因素的效應(yīng)是相互制約的，那么這兩個因素只作用于同一個信息加工階段；如果兩個因素的效應(yīng)是分別獨立的，那么這兩個因素各自作用于某一特定的加工階段。

（3）開窗實驗法測量反應(yīng)時間的原理

Hamilton、Hockey等發(fā)展了“開窗”實驗。“開窗”實驗?zāi)苤苯拥販y量每個加工階段的時間，從而能明顯地看出這些加工階段。

3．什么是反應(yīng)時間研究中的速度與準確率權(quán)衡現(xiàn)象，如何分解？

答：（1）速度與準確率權(quán)衡

被試有時會以犧牲準確率為代價去換取反應(yīng)速度，有時則會以犧牲反應(yīng)速度為代價去換取反應(yīng)準確率，亦即被試能根據(jù)不同的實驗要求或在不同的實驗條件下，建立一個權(quán)衡反應(yīng)速度與反應(yīng)準確率的標準來指導(dǎo)他的反應(yīng)。這就是反應(yīng)速度與準確率的權(quán)衡（SAT）現(xiàn)象。

（2）Meyer等發(fā)展了“速度與準確率分離技術(shù)”（SAD）。這種技術(shù)可以把反應(yīng)過程中猜測過程的準確率和反應(yīng)時分布分別加以描述。SAD技術(shù)由兩部分組成：滴定的反應(yīng)時程序（TRT程序）和平行精細的猜測模型（PSG模型）。

①滴定的反應(yīng)時程序（TRT程序）

TRT程序是SAD技術(shù)的一個具體獲得反應(yīng)時分布和反應(yīng)準確率的方法。它包括普通試驗和信號試驗。

a．普通試驗

先呈現(xiàn)一個預(yù)備信號，接著呈現(xiàn)一個或正或負的測驗刺激，讓被試立即作出相應(yīng)的反應(yīng)。記錄反應(yīng)時和準確率，并給予反饋，鼓勵被試在確保準確率的前提下盡快地反應(yīng)。其目的是為了建立一個具有高準確率的反應(yīng)閾值，為評價被試在信號試驗中的反應(yīng)提供基線。

b．信號試驗

在測驗刺激呈現(xiàn)之后的不同的延時后，給出一個短暫的信號，要求被試立即對測驗刺激作出相應(yīng)的反應(yīng)。不同的延時時間是主試控制的變量。由于有的延時很短，被試可能來不及獲得刺激的全部信息，因此，允許被試根據(jù)所獲得的部分信息進行猜測而作出反應(yīng)。通過變化信號出現(xiàn)的不同時間，可得到在不同時間間隔條件下的反應(yīng)時間和準確率的大量數(shù)據(jù)。

②平行精細的猜測模型（PSG模型）

對TRT程序所獲得的數(shù)據(jù)進行定量分析，要依賴于平行精細的猜測模型（PSG模型）。PSG模型假定有兩個平行的加工過程：正常加工過程和猜測加工過程，這兩個加工過程的持續(xù)時間都是隨機獨立的。

a．正常加工過程

正常加工過程包含在普通試驗和信號試驗之中，當測驗刺激呈現(xiàn)，被試能在“全部”信息達到很高的閾值時，識別出測驗刺激并作出相應(yīng)反應(yīng)，這一加工過程就終止。

b．猜測加工過程

猜測加工過程始于反應(yīng)信號剛呈現(xiàn)之時，一旦信號被覺察，被試必須立即對刺激作出反應(yīng)。被試的這種迫選決定是根據(jù)測驗刺激呈現(xiàn)和信號出現(xiàn)之間的正常加工過程中已積累的所有的部分信息而作出的。求猜測加工過程的反應(yīng)時間和準確率。

首先，計算猜測加工過程的反應(yīng)時間。

經(jīng)（4.1）式可估計出猜測加工過程完成時間的累積分布函數(shù)，并可由此而揭示出猜測加工過程的時間特性。

其次，估計猜測加工過程的準確率。

經(jīng)上述計算，就能獲得各時間間隔下反應(yīng)時作業(yè)中的猜測加工過程的準確率即P（準確/tgs<tn）。根據(jù)準確率隨信號時間間隔的變化而變化的情況分析，就能了解在信息加工過程中信息積累的過程。

4．影響反應(yīng)時間的因素有哪些？

答：（1）反應(yīng)時間與刺激強度有關(guān)

①一般當刺激強度較弱時，反應(yīng)時間較長，隨刺激強度增加，反應(yīng)時間會逐漸縮短。

②當刺激強度增加到一定程度時，反應(yīng)時間的縮短速度減小甚至停留在某一水平上。

（2）反應(yīng)時間與刺激的時間特性以及空間特性有關(guān)

①當物理刺激的強度本身保持不變，而增加作用于感官的時間，這樣便會增加刺激的心理強度。

②如果物理刺激強度保持不變，刺激的時間也保持不變，僅增加刺激的面積時，也會增加刺激的心理強度。

（3）反應(yīng)時間與所刺激的感覺器官有關(guān)

①不同的感覺器官的反應(yīng)時間不同，而且同一感覺器官受到不同刺激物，其反應(yīng)時間也不同，甚至同一刺激作用于同一感覺器官的不同部位，其反應(yīng)時間也不同。

②當利用復(fù)合刺激同時作用于不同的感覺道時，其反應(yīng)時間也不同。

（4）反應(yīng)時間與被試的機體狀態(tài)有關(guān)

①反應(yīng)時間與機體的適應(yīng)水平

機體對刺激的適應(yīng)水平不同，反應(yīng)時間也不同。

②反應(yīng)時間與被試的準備狀態(tài)

從預(yù)備信號的發(fā)出到刺激的呈現(xiàn)這一時距稱為預(yù)備時間。

a．如果預(yù)備時間太短，被試就會來不及作好反應(yīng)的準備；

b．如果預(yù)備時間太長，被試的準備狀態(tài)則會越過最佳狀態(tài)而趨向衰退。

③反應(yīng)時間與額外動機

a．在罰的條件下，被試反應(yīng)的額外動機最強，其反應(yīng)時最短；

b．在賞的條件下，被試的反應(yīng)時次之；

c．在不賞不罰的條件下，反應(yīng)時間最長。

④反應(yīng)時間與被試的年齡

a．25歲以前，人的反應(yīng)時間逐漸變快；

b．進至成人階段，其反應(yīng)時間的變化很少；

c．60歲之后，反應(yīng)時間開始變慢。

⑤反應(yīng)時間與練習(xí)

a．一般練習(xí)越多，反應(yīng)時間越短，最后達到反應(yīng)時間不可再減少的最小限度。

b．反應(yīng)越復(fù)雜，經(jīng)練習(xí)，反應(yīng)時間變化幅度越大；簡單反應(yīng)，反應(yīng)時間的變化幅度則較小。

⑥反應(yīng)時間與個體差異

被試變量中主要的是個人在反應(yīng)時間上的差異。同一個被試，在同一條件下，其每時每刻的反應(yīng)時間也會因其心理和生理方面的某些變化而不同。

5．如何才能在反應(yīng)時實驗中測得準確的反應(yīng)時間？

答：要在反應(yīng)時實驗中測得準確的反應(yīng)時間，要注意以下三點：

（1）使用恰當?shù)臏y量儀器

測量反應(yīng)時間的儀器有：

①自由落體尺計時器

皮龍（1928）用一束約lm長的直尺作為測量工具，根據(jù)直尺的等加速自由下落的原理來計算反應(yīng)時間。用公式表述為：。

②機械的鐘表計時器

（1）希普（Hipp）計時器

這是最早的直接讀出反應(yīng)時間的計時器。希普計時器精確度很高，但其結(jié)構(gòu)笨拙，且須經(jīng)常校正。

（2）鄧拉普（Dunlap）計時器

鄧拉普（Dunlap）計時器的構(gòu)造略同于希普計時器。鄧拉普計時器也很笨重，但卻為設(shè)計更新的鐘表計時器作出了貢獻。

③電子計時器

現(xiàn)代心理實驗室常用一些精密的電子儀器作為測時工具。刺激的呈現(xiàn)和反應(yīng)的啟動需通過電子開關(guān)來控制，以獲得更可靠的實驗數(shù)據(jù)。這類儀器因其使用便利、精確度高而適合于實驗室使用。

④特殊攝影

攝影也可記錄時間。必要時，可以把刺激的呈現(xiàn)和反應(yīng)的動作都攝入電影，甚至還可改變拍電影的速度，或把某一種計時器同時攝入畫面。這樣，根據(jù)攝影機的速度或畫面上附加的計時器，就可獲知反應(yīng)時間。

⑤刺激與反應(yīng)鍵

反應(yīng)時間實驗，首先是選擇合適的時間測量器，其次就是如何設(shè)計刺激和反應(yīng)時開閉的電路裝置。一般實驗，如使用靈敏繼電器，其時滯很小，屬于毫秒級單位，故可忽略不計。

⑥以計算機作為測量反應(yīng)時的工具

通過編寫的計算機程序來測量反應(yīng)時。

（2）避免過早的反應(yīng)以及其它錯誤的反應(yīng)

在測量反應(yīng)時的實驗中，被試普遍存在的心理狀態(tài)是，當刺激一呈現(xiàn)，就盡快作出反應(yīng)。被試有時可能在刺激呈現(xiàn)之前就按鍵作出反應(yīng)，尤其是在刺激和預(yù)備信號之間的時距保持恒定的情況下，這種現(xiàn)象更為明顯。因此，在反應(yīng)時實驗中一定要每次變換這一時距。防止“假反應(yīng)”的方法是在實驗中插入“偵察試驗”。

（3）反應(yīng)數(shù)目要和刺激數(shù)目相等

也就是說，在復(fù)雜反應(yīng)中對每一種刺激要有一種反應(yīng)。例如，刺激是聽覺的兩種頻率，兩頻率分別呈現(xiàn)，而又不分陽性或陰性，反應(yīng)卻只有一個反應(yīng)鍵，讓被試在確切聽清某種頻率時按反應(yīng)鍵，而不要在沒聽清聲音頻率時就反應(yīng)。告知被試在確實知道某頻率之前保持不動。這種安排表面看來似乎可行，但在試行之后就會發(fā)現(xiàn)結(jié)果是混亂的。因為這樣做，在步驟上并不能防止被試陷入對聲音的簡單反應(yīng)。克服的辦法是每種反應(yīng)對應(yīng)于某種頻率的聲音，有兩種刺激就安排兩種反應(yīng)。