第4章 反应时间

1．如何正确理解反应时间的概念？

答：正确理解反应时的概念需把握以下几点：

（1）定义

反应时，亦称“动作反应时”、“反应潜伏期”，是指从刺激呈现到有机体做出反应之间所需的最短时间，是认知心理学研究有机体内部心理操作过程复杂性的重要指标。根据“刺激—反应”之间的复杂程度，可将其分为简单反应时和复杂反应时。

（2）组成成分

反应时包括三个阶段的时间：①刺激使感受器产生了兴奋，其神经冲动传递到感觉神经元的时间；②神经冲动经感觉神经传至大脑皮质的感觉中枢和运动中枢，从那里经运动神经到效应器官的时间；③效应器官接受冲动后开始效应活动的时间。

（3）影响因素

反应时的影响因素包括：刺激特点和反应者特点。前者如刺激的强度、大小、时间长短、数量、差异等；后者如反应者的准备状态、练习的次数，反应者的感觉器官、神经类型、动机乃至人格特征等。

2．如何运用相减法、相加因素法、“开窗”实验来测量反应时间？

答：（1）相减法测量反应时间的原理

反应时的相减法在具体应用中假定，两种作业中的一种作业包含另一种作业所没有的某个特定心理过程，而在其它方面均相同，这样就可判定这两个作业的反应时间之差就是完成那个特定心理过程所需的时间。

（2）相加法测量反应时间的原理

Sternberg发展了反应时间的相加因素法。这种方法假定，完成一个作业所需的时间是一系列信息加工阶段分别所需时间的总和，如果两个因素的效应是相互制约的，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，那么这两个因素各自作用于某一特定的加工阶段。

（3）开窗实验法测量反应时间的原理

Hamilton、Hockey等发展了“开窗”实验。“开窗”实验能直接地测量每个加工阶段的时间，从而能明显地看出这些加工阶段。

3．什么是反应时间研究中的速度与准确率权衡现象，如何分解？

答：（1）速度与准确率权衡

被试有时会以牺牲准确率为代价去换取反应速度，有时则会以牺牲反应速度为代价去换取反应准确率，亦即被试能根据不同的实验要求或在不同的实验条件下，建立一个权衡反应速度与反应准确率的标准来指导他的反应。这就是反应速度与准确率的权衡（SAT）现象。

（2）Meyer等发展了“速度与准确率分离技术”（SAD）。这种技术可以把反应过程中猜测过程的准确率和反应时分布分别加以描述。SAD技术由两部分组成：滴定的反应时程序（TRT程序）和平行精细的猜测模型（PSG模型）。

①滴定的反应时程序（TRT程序）

TRT程序是SAD技术的一个具体获得反应时分布和反应准确率的方法。它包括普通试验和信号试验。

a．普通试验

先呈现一个预备信号，接着呈现一个或正或负的测验刺激，让被试立即作出相应的反应。记录反应时和准确率，并给予反馈，鼓励被试在确保准确率的前提下尽快地反应。其目的是为了建立一个具有高准确率的反应阈值，为评价被试在信号试验中的反应提供基线。

b．信号试验

在测验刺激呈现之后的不同的延时后，给出一个短暂的信号，要求被试立即对测验刺激作出相应的反应。不同的延时时间是主试控制的变量。由于有的延时很短，被试可能来不及获得刺激的全部信息，因此，允许被试根据所获得的部分信息进行猜测而作出反应。通过变化信号出现的不同时间，可得到在不同时间间隔条件下的反应时间和准确率的大量数据。

②平行精细的猜测模型（PSG模型）

对TRT程序所获得的数据进行定量分析，要依赖于平行精细的猜测模型（PSG模型）。PSG模型假定有两个平行的加工过程：正常加工过程和猜测加工过程，这两个加工过程的持续时间都是随机独立的。

a．正常加工过程

正常加工过程包含在普通试验和信号试验之中，当测验刺激呈现，被试能在“全部”信息达到很高的阈值时，识别出测验刺激并作出相应反应，这一加工过程就终止。

b．猜测加工过程

猜测加工过程始于反应信号刚呈现之时，一旦信号被觉察，被试必须立即对刺激作出反应。被试的这种迫选决定是根据测验刺激呈现和信号出现之间的正常加工过程中已积累的所有的部分信息而作出的。求猜测加工过程的反应时间和准确率。

首先，计算猜测加工过程的反应时间。

经（4.1）式可估计出猜测加工过程完成时间的累积分布函数，并可由此而揭示出猜测加工过程的时间特性。

其次，估计猜测加工过程的准确率。

经上述计算，就能获得各时间间隔下反应时作业中的猜测加工过程的准确率即P（准确/tgs<tn）。根据准确率随信号时间间隔的变化而变化的情况分析，就能了解在信息加工过程中信息积累的过程。

4．影响反应时间的因素有哪些？

答：（1）反应时间与刺激强度有关

①一般当刺激强度较弱时，反应时间较长，随刺激强度增加，反应时间会逐渐缩短。

②当刺激强度增加到一定程度时，反应时间的缩短速度减小甚至停留在某一水平上。

（2）反应时间与刺激的时间特性以及空间特性有关

①当物理刺激的强度本身保持不变，而增加作用于感官的时间，这样便会增加刺激的心理强度。

②如果物理刺激强度保持不变，刺激的时间也保持不变，仅增加刺激的面积时，也会增加刺激的心理强度。

（3）反应时间与所刺激的感觉器官有关

①不同的感觉器官的反应时间不同，而且同一感觉器官受到不同刺激物，其反应时间也不同，甚至同一刺激作用于同一感觉器官的不同部位，其反应时间也不同。

②当利用复合刺激同时作用于不同的感觉道时，其反应时间也不同。

（4）反应时间与被试的机体状态有关

①反应时间与机体的适应水平

机体对刺激的适应水平不同，反应时间也不同。

②反应时间与被试的准备状态

从预备信号的发出到刺激的呈现这一时距称为预备时间。

a．如果预备时间太短，被试就会来不及作好反应的准备；

b．如果预备时间太长，被试的准备状态则会越过最佳状态而趋向衰退。

③反应时间与额外动机

a．在罚的条件下，被试反应的额外动机最强，其反应时最短；

b．在赏的条件下，被试的反应时次之；

c．在不赏不罚的条件下，反应时间最长。

④反应时间与被试的年龄

a．25岁以前，人的反应时间逐渐变快；

b．进至成人阶段，其反应时间的变化很少；

c．60岁之后，反应时间开始变慢。

⑤反应时间与练习

a．一般练习越多，反应时间越短，最后达到反应时间不可再减少的最小限度。

b．反应越复杂，经练习，反应时间变化幅度越大；简单反应，反应时间的变化幅度则较小。

⑥反应时间与个体差异

被试变量中主要的是个人在反应时间上的差异。同一个被试，在同一条件下，其每时每刻的反应时间也会因其心理和生理方面的某些变化而不同。

5．如何才能在反应时实验中测得准确的反应时间？

答：要在反应时实验中测得准确的反应时间，要注意以下三点：

（1）使用恰当的测量仪器

测量反应时间的仪器有：

①自由落体尺计时器

皮龙（1928）用一束约lm长的直尺作为测量工具，根据直尺的等加速自由下落的原理来计算反应时间。用公式表述为：。

②机械的钟表计时器

（1）希普（Hipp）计时器

这是最早的直接读出反应时间的计时器。希普计时器精确度很高，但其结构笨拙，且须经常校正。

（2）邓拉普（Dunlap）计时器

邓拉普（Dunlap）计时器的构造略同于希普计时器。邓拉普计时器也很笨重，但却为设计更新的钟表计时器作出了贡献。

③电子计时器

现代心理实验室常用一些精密的电子仪器作为测时工具。刺激的呈现和反应的启动需通过电子开关来控制，以获得更可靠的实验数据。这类仪器因其使用便利、精确度高而适合于实验室使用。

④特殊摄影

摄影也可记录时间。必要时，可以把刺激的呈现和反应的动作都摄入电影，甚至还可改变拍电影的速度，或把某一种计时器同时摄入画面。这样，根据摄影机的速度或画面上附加的计时器，就可获知反应时间。

⑤刺激与反应键

反应时间实验，首先是选择合适的时间测量器，其次就是如何设计刺激和反应时开闭的电路装置。一般实验，如使用灵敏继电器，其时滞很小，属于毫秒级单位，故可忽略不计。

⑥以计算机作为测量反应时的工具

通过编写的计算机程序来测量反应时。

（2）避免过早的反应以及其它错误的反应

在测量反应时的实验中，被试普遍存在的心理状态是，当刺激一呈现，就尽快作出反应。被试有时可能在刺激呈现之前就按键作出反应，尤其是在刺激和预备信号之间的时距保持恒定的情况下，这种现象更为明显。因此，在反应时实验中一定要每次变换这一时距。防止“假反应”的方法是在实验中插入“侦察试验”。

（3）反应数目要和刺激数目相等

也就是说，在复杂反应中对每一种刺激要有一种反应。例如，刺激是听觉的两种频率，两频率分别呈现，而又不分阳性或阴性，反应却只有一个反应键，让被试在确切听清某种频率时按反应键，而不要在没听清声音频率时就反应。告知被试在确实知道某频率之前保持不动。这种安排表面看来似乎可行，但在试行之后就会发现结果是混乱的。因为这样做，在步骤上并不能防止被试陷入对声音的简单反应。克服的办法是每种反应对应于某种频率的声音，有两种刺激就安排两种反应。