第 04章 反应时间（上）
? 本章主要内容：
? 一、反应时间的性质
? 二、影响反应时间的因素
? 三、反应时间的测定方法
? 四、反应时研究的新进展
课题导入
? 反应时间是心理实验中使用最早、应用最广泛的反
应变量之一。
? 对反应时间的研究最先始于天文学家 Bessel对于人差
方程的研究。
? 最早将反应时间的测量用于心理实验的是荷兰生理
学家 Donders.
? 1879年以后，冯特及其学生对反应时间进行了一系列
实验研究。
? 认知心理学兴起后，为了揭示信息加工过程和特点，
反应时间的测量也获得进一步的发展，出现了一些
新的研究方法，如相加因素法、开窗实验法、速度 -
准确率分离技术。
一,反应时间的性质
? （一）反应时间的概念
? （二）反应时间研究的简史
? （三）简单反应时间和选择反应时间
? （四）反应时间实验的要求
? （五）反应时间的因变量
（一） 反应时间的概念
? 反应时间是指从刺激的呈现到反应的开始
之间的时距 。
? 反应时间也被称为, 反应的潜伏期, 。
（二）反应时间研究的简史
? 1796年英国格林尼治天文台公案；
? Brandly的眼耳法 （ 1820年 ）, 人差方程；
? 1850年 Helmholtz运用反应时间来测定神经传导速度；
? 1868年, Donders发明分离反应时间的实验 （ 反应时间的相
减法 ）, 分离出简单反应时, 辨别反应时和选择反应时；
? 1879年及以后，冯特及其学生对反应时间进行了系列研究。
其中,Cattell揭示了选择反应时长于简单反应时的原因 ——
在反应的准备上不同；
? 20世纪 50年代中期以后, 认知心理学兴起 。
认知心理学主张研究认知活动本身的结构和
过程, 并把这些过程看作信息加工过程 。 而
任何过程都需要时间, 因而可利用反应时间
这一客观指标, 来对加工过程进行研究, 以
揭示信息加工过程和信息加工的各个阶段 。
? 例如, 运用反应时间相减法, 安排两种作业 A和 B，
其中 A包含 B所没有的某个特定心理过程, 而在其
他方面相同, 那么这两个作业的反应时间之差就
是那个特定的心理过程所需要的时间 。
? 1969年, Sternberg在相减法的基础上发展
了反应时间的相加因素法 。 相加因素法假
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 。
? 由于反应时间的相减法和相加因素法都不是
直接测得某一特定加工阶段所需的时间，而
是要通过间接的比较才能得到，并且相应的
加工阶段也要通过严密的推理才能被发现。
因此,Hamilton等（ 1977）,Hockey等（ 1981）
发展了一种新的实验技术 ——“开窗”实验。
? Meyer等（ 1988）速度 -准确率分解技术
（ speed-accuracy decomposition,SAD）
（三）简单反应时间和选择反应时间
? 简单反应时间是给予被试者以单一的刺激,
要求他作同样的反应 。 被试的任务很简单,
他预先已知道将有什么样的刺激出现并需
要作出什么样的反应 。
? 选择反应时间是根据不同的刺激物，在各
种可能性中选择一种符合要求的反应。
简单反应时间 实验
? 在一弱光照明的室内，被试端坐在桌前，
面对一个屏幕，注视屏幕上的一个孔（通
过这个孔可以呈现灯光）。事先呈现灯光
给被试看看，让他熟悉这个刺激。桌上放
一电键，指示被试当他听到预备信号时即
将手指放在电键上，当灯光一呈现就立即
按下电键。屏幕后是主试操纵仪器的地方，
使用计时器来测量刺激到反应的时间。
选择 反应时间 实验
? 安排红和绿两种不同的色光刺激，有两个
反应键放在被试面前，规定其用左右手指
各放在一个键上，并用右手反应红光，用
左手反应绿光，这是选择反应测量的典型
示例。显然，在这一选择时间里包括了被
试的辨别和选择活动所花费的时间，他必
须在作出反应之前对不同刺激有所辨别，
并作出不同反应的选择。
（四）反应时间实验的要求
? 进行反应时间实验，除了和其他心理实验
一样，都要很严格地控制实验条件，像刺
激的强度和刺激持续的时间等等。除此之
外，进行反应时间实验研究，要讲求策略
思想，应严格遵循一定的程序和要求，方
能取得预期的效果。
1.对被试反应的要求
? 首先从被试反应要求上看, 应避免出现过
早反应或其他错误的反应 。
? 防止出现“假反应”的有效措施是在实验
中插入侦察试验（ detection test），即给预
备信号之后并不呈现刺激。
2.选择反应数目
? 选择反应的数目需要与辨别的刺激数目相
等, 即有几种反应就要有几种刺激 。
3.防止抢码
（五）反应时间的因变量
? 反应时实验中有二个基本因变量（或依变项）
（ dependent variable），即速度（ speed）和准确性
（ accuracy）。
? 反应时间实验中的一个突出问题就是权衡反应速度
和反应准确性的相互关系。
? 人们都有这样的常识，当一个人很快去完成某件事
时，他会比慢慢地做某件事犯更多的错误。反之，
如果某人很正确地做某件事时，速度上就会变慢。
心理学家称这种关系为速度 -准确性权衡 。
? 帕彻拉（ Pachella,1974）的实验结果表明，
为了使错误率降低到 2％，反应时将增加 100
毫秒。
? 这说明根据速度 -准确性权衡，为了减少错误
率，反应时间就会延长。
二、影响反应时间的因素
? （一）反应时间受刺激变量的影响
? （二）反应时间受机体变量影响
（一）反应时间受刺激变量影响
? 在刺激变量中，对反应时间影响比较大的因
素有：刺激的不同类型、强度、复杂程度及
刺激呈现的方式等。
1.因刺激的不同类型而异
? 不同类型的刺激通过特定的通道作用于各个
感官，它们的反应时间是不同的。同一感觉
道里，刺激的部位不同，反应时间也有差异。
表 3-6 不同感觉道的反应时间（被试为有训练的成人）
2.因刺激的强度不同而异
对不同强度的 1000赫兹纯音的反应时间
3.因刺激的复杂程度而异
? （ 1）刺激选择数目越多，愈复杂；
? （ 2）刺激相似程度越低，则愈复杂。
? 显然，刺激越复杂，反应时间必然越长。
（四）因刺激呈现方式不同而异
? 我国心理学家（张铁忠和沙建英,1987）对
双眼视野不同位臵的视觉运动反应时间进行
了测定，获得了表 3-10的实验结果。
（二）反应时间受机体变量影响
? 影响反应时间的主要刺激变量如上所述, 但
外在原因需通过内在条件而起作用, 和其他
心理现象一样, 反应时间也是以机体的内部
状态为中介而对外界刺激作出反应的 。
? 影响反应时间的机体变量为数众多, 主要有：
机体适应水平, 准备状态, 练习次数, 动机,
年龄因素和个别差异, 酒精和药物作用等 。
1.适应水平
? 适应（ adaptation）在此处意指在刺激物的持续作用
下，感受器发生的变化。感受器的适应水平对反应
时间有着明显的影响。
? 霍弗兰（ Hovland,1936）的实验中，当双眼对不同的
照明适应后，测量了对 254公尺烛光的反应时间。刺
激是一直径为 20 毫米（ 0.8吋 ）照明为 250 支烛光的
白色圆块，观察距离为 30厘米（ 12吋 ），五名被试
者的平均成绩（每人每种条件各测试 100次）列于表 3
－ 11。
这个材料表明，感受器适应水平的变化对反应时间
的影响 。
2.准备状态
? 准备状态（ readiness）是指机体对于某种行为
作出的准备情况。
? 被试者在主试者发出“预备”口令到刺激呈
现这段预备时间内的准备状态也是影响反应
时间的因素之 —。在这时距内，被试者处于
积极准备状态，力求尽快对刺激作出反应。
如果预备时间太短，被试者可能来不及准备；
如果太长，被试者的准备状态又可能出现衰
退而延误反应。
? 许多研究说明，尽管存在个体差异，但最有
利的预备时间大约是 1.5秒。中村在研究蹲踞
式起跑时，把从预备口令到鸣枪的时间间隔
分别定为 1,1.5和 2 秒三种，结果发现间隔时
间为 1.5秒时，运动员从听鸣枪到手离地的反
应时间最短
3.练习次数
? 在心理实验中，练习（ exercise）是一个控制
变量，即一个潜在的自变量。练习与反应时
间的关系相当密切。在一定范围内，练习次
数越多（上百次），反应会越快，反应时间
减少的趋势是逼近一个极限而稳定下来。
4.动 机
? 动机（ motive）是由于人的某种需要所引起的
有意识或无意识的行为指向。
? 反应时间实验中被试者易受某种额外动机的
影响。
? 约翰逊（ Johnson,1922）的实验发现主试者
所设计的一些附加动机能使听觉反应加快。
5.年龄因素和个体差异
? 一般认为，自发育阶段至 25岁前（青少年阶
段），反应时间随年龄增长而减少，起初减
得快，以后较慢。
? 戈茨达克（ Gottsdamker,1968）在对一组年
龄为 18～ 93 岁的成人被试者的研究中注意到，
随着年龄的增长，感觉 -运动反应时间逐渐延
长。
? 此外，还有人发现在 25岁以后到 60 岁的一段
时间内，反应时间的增长极为缓慢，但 60 岁
以后反应时间开始有了较大增加。
? 个体差异（或个别差异）指不同个体之间在
品质和属性上存在的任何差别。
? 菲萨尔（ Fessard,1926）曾对 1000名男性成人
被试者作听觉简单反应时间的测定，结果发
现反应时间的均数分配大致上呈常态。但是
老年组的 变异系数 较显著地高于青年和中年
组，说明老年组在感觉 -运动反应速度方面存
在着较大的个别差异。
6.酒精及药物的作用
? 酒精在脑神经系统达到一定浓度时，中枢神经系统
逐渐迟钝，对周围情况变化的反应速度大大下降。
如果是酗酒，其反应时间将延长 2～ 3倍，甚至更长，
往往紧急情况已到眼前，还未发现或采取任何措施
便已肇事。
? 例如车速每小时 40公里，未饮酒的驾驶员对道路复杂情况
作出反应只需 0.6秒，而饮酒后的驾驶员却要 1.8秒。这样，
汽车在反应时间内所行驶的距离就从 0.6秒的 7公尺增加到
1.8秒的 21公尺，所需的安全距离增加了 14公尺，即从 27
公尺增加到 41公尺。
? 目前，刺激中枢神经的心理杀伤性药剂，大致分三
类，即镇静剂、兴奋剂和致幻剂。镇静剂虽能消除
情绪紧张、焦躁、恐惧感，但会使驾驶员肌肉活动
能力下降，并出现睡意，以致反应迟钝。兴奋剂对
中枢神经系统的作用与镇静剂作用相反，它可以消
除疲劳，驱逐睡意，改善思维活动力，提高反应速
度，但会使各类职业人员思想麻痹，过高估计自己
的能力。致幻剂会使人有时产生幻觉。
? 如伤风感冒服用过量解热镇痛剂，会使人的注意力、精力、
反应能力下降。
? 本章主要内容：
? 一、反应时间的性质
? 二、影响反应时间的因素
? 三、反应时间的测定方法
? 四、反应时研究的新进展
课题导入
? 反应时间是心理实验中使用最早、应用最广泛的反
应变量之一。
? 对反应时间的研究最先始于天文学家 Bessel对于人差
方程的研究。
? 最早将反应时间的测量用于心理实验的是荷兰生理
学家 Donders.
? 1879年以后，冯特及其学生对反应时间进行了一系列
实验研究。
? 认知心理学兴起后，为了揭示信息加工过程和特点，
反应时间的测量也获得进一步的发展，出现了一些
新的研究方法，如相加因素法、开窗实验法、速度 -
准确率分离技术。
一,反应时间的性质
? （一）反应时间的概念
? （二）反应时间研究的简史
? （三）简单反应时间和选择反应时间
? （四）反应时间实验的要求
? （五）反应时间的因变量
（一） 反应时间的概念
? 反应时间是指从刺激的呈现到反应的开始
之间的时距 。
? 反应时间也被称为, 反应的潜伏期, 。
（二）反应时间研究的简史
? 1796年英国格林尼治天文台公案；
? Brandly的眼耳法 （ 1820年 ）, 人差方程；
? 1850年 Helmholtz运用反应时间来测定神经传导速度；
? 1868年, Donders发明分离反应时间的实验 （ 反应时间的相
减法 ）, 分离出简单反应时, 辨别反应时和选择反应时；
? 1879年及以后，冯特及其学生对反应时间进行了系列研究。
其中,Cattell揭示了选择反应时长于简单反应时的原因 ——
在反应的准备上不同；
? 20世纪 50年代中期以后, 认知心理学兴起 。
认知心理学主张研究认知活动本身的结构和
过程, 并把这些过程看作信息加工过程 。 而
任何过程都需要时间, 因而可利用反应时间
这一客观指标, 来对加工过程进行研究, 以
揭示信息加工过程和信息加工的各个阶段 。
? 例如, 运用反应时间相减法, 安排两种作业 A和 B，
其中 A包含 B所没有的某个特定心理过程, 而在其
他方面相同, 那么这两个作业的反应时间之差就
是那个特定的心理过程所需要的时间 。
? 1969年, Sternberg在相减法的基础上发展
了反应时间的相加因素法 。 相加因素法假
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 。
? 由于反应时间的相减法和相加因素法都不是
直接测得某一特定加工阶段所需的时间，而
是要通过间接的比较才能得到，并且相应的
加工阶段也要通过严密的推理才能被发现。
因此,Hamilton等（ 1977）,Hockey等（ 1981）
发展了一种新的实验技术 ——“开窗”实验。
? Meyer等（ 1988）速度 -准确率分解技术
（ speed-accuracy decomposition,SAD）
（三）简单反应时间和选择反应时间
? 简单反应时间是给予被试者以单一的刺激,
要求他作同样的反应 。 被试的任务很简单,
他预先已知道将有什么样的刺激出现并需
要作出什么样的反应 。
? 选择反应时间是根据不同的刺激物，在各
种可能性中选择一种符合要求的反应。
简单反应时间 实验
? 在一弱光照明的室内，被试端坐在桌前，
面对一个屏幕，注视屏幕上的一个孔（通
过这个孔可以呈现灯光）。事先呈现灯光
给被试看看，让他熟悉这个刺激。桌上放
一电键，指示被试当他听到预备信号时即
将手指放在电键上，当灯光一呈现就立即
按下电键。屏幕后是主试操纵仪器的地方，
使用计时器来测量刺激到反应的时间。
选择 反应时间 实验
? 安排红和绿两种不同的色光刺激，有两个
反应键放在被试面前，规定其用左右手指
各放在一个键上，并用右手反应红光，用
左手反应绿光，这是选择反应测量的典型
示例。显然，在这一选择时间里包括了被
试的辨别和选择活动所花费的时间，他必
须在作出反应之前对不同刺激有所辨别，
并作出不同反应的选择。
（四）反应时间实验的要求
? 进行反应时间实验，除了和其他心理实验
一样，都要很严格地控制实验条件，像刺
激的强度和刺激持续的时间等等。除此之
外，进行反应时间实验研究，要讲求策略
思想，应严格遵循一定的程序和要求，方
能取得预期的效果。
1.对被试反应的要求
? 首先从被试反应要求上看, 应避免出现过
早反应或其他错误的反应 。
? 防止出现“假反应”的有效措施是在实验
中插入侦察试验（ detection test），即给预
备信号之后并不呈现刺激。
2.选择反应数目
? 选择反应的数目需要与辨别的刺激数目相
等, 即有几种反应就要有几种刺激 。
3.防止抢码
（五）反应时间的因变量
? 反应时实验中有二个基本因变量（或依变项）
（ dependent variable），即速度（ speed）和准确性
（ accuracy）。
? 反应时间实验中的一个突出问题就是权衡反应速度
和反应准确性的相互关系。
? 人们都有这样的常识，当一个人很快去完成某件事
时，他会比慢慢地做某件事犯更多的错误。反之，
如果某人很正确地做某件事时，速度上就会变慢。
心理学家称这种关系为速度 -准确性权衡 。
? 帕彻拉（ Pachella,1974）的实验结果表明，
为了使错误率降低到 2％，反应时将增加 100
毫秒。
? 这说明根据速度 -准确性权衡，为了减少错误
率，反应时间就会延长。
二、影响反应时间的因素
? （一）反应时间受刺激变量的影响
? （二）反应时间受机体变量影响
（一）反应时间受刺激变量影响
? 在刺激变量中，对反应时间影响比较大的因
素有：刺激的不同类型、强度、复杂程度及
刺激呈现的方式等。
1.因刺激的不同类型而异
? 不同类型的刺激通过特定的通道作用于各个
感官，它们的反应时间是不同的。同一感觉
道里，刺激的部位不同，反应时间也有差异。
表 3-6 不同感觉道的反应时间（被试为有训练的成人）
2.因刺激的强度不同而异
对不同强度的 1000赫兹纯音的反应时间
3.因刺激的复杂程度而异
? （ 1）刺激选择数目越多，愈复杂；
? （ 2）刺激相似程度越低，则愈复杂。
? 显然，刺激越复杂，反应时间必然越长。
（四）因刺激呈现方式不同而异
? 我国心理学家（张铁忠和沙建英,1987）对
双眼视野不同位臵的视觉运动反应时间进行
了测定，获得了表 3-10的实验结果。
（二）反应时间受机体变量影响
? 影响反应时间的主要刺激变量如上所述, 但
外在原因需通过内在条件而起作用, 和其他
心理现象一样, 反应时间也是以机体的内部
状态为中介而对外界刺激作出反应的 。
? 影响反应时间的机体变量为数众多, 主要有：
机体适应水平, 准备状态, 练习次数, 动机,
年龄因素和个别差异, 酒精和药物作用等 。
1.适应水平
? 适应（ adaptation）在此处意指在刺激物的持续作用
下，感受器发生的变化。感受器的适应水平对反应
时间有着明显的影响。
? 霍弗兰（ Hovland,1936）的实验中，当双眼对不同的
照明适应后，测量了对 254公尺烛光的反应时间。刺
激是一直径为 20 毫米（ 0.8吋 ）照明为 250 支烛光的
白色圆块，观察距离为 30厘米（ 12吋 ），五名被试
者的平均成绩（每人每种条件各测试 100次）列于表 3
－ 11。
这个材料表明，感受器适应水平的变化对反应时间
的影响 。
2.准备状态
? 准备状态（ readiness）是指机体对于某种行为
作出的准备情况。
? 被试者在主试者发出“预备”口令到刺激呈
现这段预备时间内的准备状态也是影响反应
时间的因素之 —。在这时距内，被试者处于
积极准备状态，力求尽快对刺激作出反应。
如果预备时间太短，被试者可能来不及准备；
如果太长，被试者的准备状态又可能出现衰
退而延误反应。
? 许多研究说明，尽管存在个体差异，但最有
利的预备时间大约是 1.5秒。中村在研究蹲踞
式起跑时，把从预备口令到鸣枪的时间间隔
分别定为 1,1.5和 2 秒三种，结果发现间隔时
间为 1.5秒时，运动员从听鸣枪到手离地的反
应时间最短
3.练习次数
? 在心理实验中，练习（ exercise）是一个控制
变量，即一个潜在的自变量。练习与反应时
间的关系相当密切。在一定范围内，练习次
数越多（上百次），反应会越快，反应时间
减少的趋势是逼近一个极限而稳定下来。
4.动 机
? 动机（ motive）是由于人的某种需要所引起的
有意识或无意识的行为指向。
? 反应时间实验中被试者易受某种额外动机的
影响。
? 约翰逊（ Johnson,1922）的实验发现主试者
所设计的一些附加动机能使听觉反应加快。
5.年龄因素和个体差异
? 一般认为，自发育阶段至 25岁前（青少年阶
段），反应时间随年龄增长而减少，起初减
得快，以后较慢。
? 戈茨达克（ Gottsdamker,1968）在对一组年
龄为 18～ 93 岁的成人被试者的研究中注意到，
随着年龄的增长，感觉 -运动反应时间逐渐延
长。
? 此外，还有人发现在 25岁以后到 60 岁的一段
时间内，反应时间的增长极为缓慢，但 60 岁
以后反应时间开始有了较大增加。
? 个体差异（或个别差异）指不同个体之间在
品质和属性上存在的任何差别。
? 菲萨尔（ Fessard,1926）曾对 1000名男性成人
被试者作听觉简单反应时间的测定，结果发
现反应时间的均数分配大致上呈常态。但是
老年组的 变异系数 较显著地高于青年和中年
组，说明老年组在感觉 -运动反应速度方面存
在着较大的个别差异。
6.酒精及药物的作用
? 酒精在脑神经系统达到一定浓度时，中枢神经系统
逐渐迟钝，对周围情况变化的反应速度大大下降。
如果是酗酒，其反应时间将延长 2～ 3倍，甚至更长，
往往紧急情况已到眼前，还未发现或采取任何措施
便已肇事。
? 例如车速每小时 40公里，未饮酒的驾驶员对道路复杂情况
作出反应只需 0.6秒，而饮酒后的驾驶员却要 1.8秒。这样，
汽车在反应时间内所行驶的距离就从 0.6秒的 7公尺增加到
1.8秒的 21公尺，所需的安全距离增加了 14公尺，即从 27
公尺增加到 41公尺。
? 目前，刺激中枢神经的心理杀伤性药剂，大致分三
类，即镇静剂、兴奋剂和致幻剂。镇静剂虽能消除
情绪紧张、焦躁、恐惧感，但会使驾驶员肌肉活动
能力下降，并出现睡意，以致反应迟钝。兴奋剂对
中枢神经系统的作用与镇静剂作用相反，它可以消
除疲劳，驱逐睡意，改善思维活动力，提高反应速
度，但会使各类职业人员思想麻痹，过高估计自己
的能力。致幻剂会使人有时产生幻觉。
? 如伤风感冒服用过量解热镇痛剂，会使人的注意力、精力、
反应能力下降。
