第四章 反应时间
反应时间的概念
反应时间的研究简史
反应时间的测定方法
减法反应时
加法反应时
开窗实验
反应时间的速度与准确性的权衡
反应时间作为因变量的优越性
影响反应时间的因素
测量反应时间的注意事项一、反应时间的概念
反应时间（ reaction time,RT）是心理实验中使用最早、应用最广的反应变量之一。
反应时间是指从刺激的呈现到反应的开始之间的时距。
反应并不能在给予刺激的同时就发生。
刺激的呈现引起一种过程的开始，此过程在机体内部的进行是潜伏的，直至此过程到达肌肉这一效应器时，才产生一种外显的、对环境的效应为止。因而，反应时间往往也被称为
“反应的潜伏期”。
在反应的潜伏期中包含着感觉器官、大脑加工、神经传入传出所需的时间以及肌肉效应器反应所需的时间，其中大脑加工所消耗的时间最多。
二、反应时间的研究简史
对反应时间的研究最早始于天文学。
,人差方程” ——不同观测者所得数据的差异。
1850年生理学家 Helmholtz运用反应时间来测定神经的传导速度。
1868年，荷兰生理学家 Donders发明了分离反应时间的实验。
1879年,Wundt及其学生以反应时间为指标进行了一系列得实验研究。
20世纪 50年代中期之后，认知心理学兴起。
三、反应时间的测定方法
减法反应时
加法反应时
开窗实验
1、减法反应时
Donders受天文学家关于人差方程研究和
Helmholtz测定神经传导速度研究的影响，于
1868年在其“关于心理过程的速度”一文中，
把心理时间的测定引入心理学，并提出反应时间的相减法。
（ 1）反应时 ABC（ 1）
Donders首先测定 3种不同的反应时间：
A-反应时间,S1→R1
B-反应时间,S1→R1
S2→R2
C-反应时间,S1→R1
S2
（ 1）反应时 ABC（ 2）
A反应时
C反应时
C?A
B反应时
C反应时
B?C
基线时间辨别时间选择时间
（ 1）反应时 ABC（ 3）
反应时间的相减法最初是被用来测定某一心理过程所需的时间的。
但是，反过来看，也可以从两种反应时的差数来判定某个心理过程的存在。
认知心理学正是这样来应用反应时间相减法的。
（ 1）反应时 ABC（ 4）
减法反应时间的实验当时受到内省心理学家的攻击。
当一个训练有素的内省者进行 Donders反应时，他们注意到 C反应的感受不像是一个 A反应加上其他的什么东西,B反应也不像是 C反应加上别的什么，而是觉得三种反应均不相同。
（ 2） Posner的实验
Posner等曾设计过一个实验，运用反应时相减法来证实，短时记忆的信息除听觉编码之外，是否还存在视觉编码的问题。
他们在实验中安排了两种材料：一种是形同音同的两个字母如 AA；另一种是形状不同但读音相同的两个字母如 Aa。
并安排了两种呈现方式：一种是同时呈现；另一种是继时呈现，时间间隔为 0.5s,1s和 2s。
要求被试判定所呈现的两个字母是否相同并按键反应，记录反应时间。
在这两种情况下，正确反应都是“相同”。
（ 2） Posner的实验 ——结果
í? 1 ·′ ó| ê± ê? ×· ·? ê± μ? oˉ êy ( )
3 5 0
4 0 0
4 5 0
5 0 0
5 5 0
0 0,5 1 1,5 2
ê± ·? ￡¨ ￡§
·′
ó|
ê±
￡¨
oá
￡?
ü￥
×? D? oí?ü￥
（ 2） Posner的实验 ——结论
应用减法反应时间的方法，证明了某些短时记忆的信息加工，可有视觉和听觉编码两个连续阶段。
2、加法反应时（ 1）
Sternberg在进行一系列的实验研究的基础上，
确定了对短时记忆信息提取过程有独立作用的四个因素：
识记项目的数量（记忆集大小）
探针刺激的质量（清晰和不清晰）
反应的类型（肯定的或否定的）
反应类型的相对频率
2、加法反应时（ 2）
识记项目的编码探针刺激的编码顺序比较 决策反应组织反应时间探针刺激的性质识记项目的数量反应类型反应类型的相对频率图 2 短时记忆信息提取的阶段及其影响因素
3、反应时间的“开窗”实验看第一个字母出 声转 换看第二个字母将转换结果储存被试按键转换开始转换结束 被试再按键编码阶段 转换阶段 储存阶段第一个字母加工的反应时间图 3,开窗”实验：字母转换作业的 3个阶段四、反应时间的速度与准确性的权衡
研究者们为了研究人类信息加工的特性，常常把反应时间作为指标。其考虑的逻辑是，心理加工过程的复杂性和反应时间的长短之间有一种对应关系，即对一个复杂刺激的加工所需时间较长；而对一个简单刺激的加工时间则要短一些。
然而，反应时实验中除了反应速度之外还有反应准确率问题。
研究者们注意到，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（ speed-accuracy trade-off,
SAT）。
五、反应时间作为因变量的优越性（ 1）
有人研究过反应时间和判断次数以及判断信息之间的关系。
其研究方法大致如下：
50mm 40mm~60mm
完全没有信心完全肯定右边一段长完全肯定左边一段长五、反应时间作为因变量的优越性（ 2）
40 45 50 55 60
-100
0
+100
0
50
100
%L CM
1
2
3
4
5
6
TM秒
%L
CM
TM
比较刺激（ mm）
图 5 反应时间、信心和判断的关系六、影响反应时间的因素
反应时间与刺激强度有关
反应时间与刺激的时间特性以及空间特性有关
反应时间与所刺激的感觉器官有关
反应时间与被试的机体状态有关
反应时间与机体的适应水平
反应时间与被试的准备状态
反应时间与额外动机
反应时间与被试的年龄
反应时间与练习
个体差异与反应时间七、测量反应时间的注意事项
避免过早的反应以及其他错误的反应
“假反应” ——“侦察实验”
反应数目要和刺激数目相等
反应时间的概念
反应时间的研究简史
反应时间的测定方法
减法反应时
加法反应时
开窗实验
反应时间的速度与准确性的权衡
反应时间作为因变量的优越性
影响反应时间的因素
测量反应时间的注意事项一、反应时间的概念
反应时间（ reaction time,RT）是心理实验中使用最早、应用最广的反应变量之一。
反应时间是指从刺激的呈现到反应的开始之间的时距。
反应并不能在给予刺激的同时就发生。
刺激的呈现引起一种过程的开始，此过程在机体内部的进行是潜伏的，直至此过程到达肌肉这一效应器时，才产生一种外显的、对环境的效应为止。因而，反应时间往往也被称为
“反应的潜伏期”。
在反应的潜伏期中包含着感觉器官、大脑加工、神经传入传出所需的时间以及肌肉效应器反应所需的时间，其中大脑加工所消耗的时间最多。
二、反应时间的研究简史
对反应时间的研究最早始于天文学。
,人差方程” ——不同观测者所得数据的差异。
1850年生理学家 Helmholtz运用反应时间来测定神经的传导速度。
1868年，荷兰生理学家 Donders发明了分离反应时间的实验。
1879年,Wundt及其学生以反应时间为指标进行了一系列得实验研究。
20世纪 50年代中期之后，认知心理学兴起。
三、反应时间的测定方法
减法反应时
加法反应时
开窗实验
1、减法反应时
Donders受天文学家关于人差方程研究和
Helmholtz测定神经传导速度研究的影响，于
1868年在其“关于心理过程的速度”一文中，
把心理时间的测定引入心理学，并提出反应时间的相减法。
（ 1）反应时 ABC（ 1）
Donders首先测定 3种不同的反应时间：
A-反应时间,S1→R1
B-反应时间,S1→R1
S2→R2
C-反应时间,S1→R1
S2
（ 1）反应时 ABC（ 2）
A反应时
C反应时
C?A
B反应时
C反应时
B?C
基线时间辨别时间选择时间
（ 1）反应时 ABC（ 3）
反应时间的相减法最初是被用来测定某一心理过程所需的时间的。
但是，反过来看，也可以从两种反应时的差数来判定某个心理过程的存在。
认知心理学正是这样来应用反应时间相减法的。
（ 1）反应时 ABC（ 4）
减法反应时间的实验当时受到内省心理学家的攻击。
当一个训练有素的内省者进行 Donders反应时，他们注意到 C反应的感受不像是一个 A反应加上其他的什么东西,B反应也不像是 C反应加上别的什么，而是觉得三种反应均不相同。
（ 2） Posner的实验
Posner等曾设计过一个实验，运用反应时相减法来证实，短时记忆的信息除听觉编码之外，是否还存在视觉编码的问题。
他们在实验中安排了两种材料：一种是形同音同的两个字母如 AA；另一种是形状不同但读音相同的两个字母如 Aa。
并安排了两种呈现方式：一种是同时呈现；另一种是继时呈现，时间间隔为 0.5s,1s和 2s。
要求被试判定所呈现的两个字母是否相同并按键反应，记录反应时间。
在这两种情况下，正确反应都是“相同”。
（ 2） Posner的实验 ——结果
í? 1 ·′ ó| ê± ê? ×· ·? ê± μ? oˉ êy ( )
3 5 0
4 0 0
4 5 0
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5 5 0
0 0,5 1 1,5 2
ê± ·? ￡¨ ￡§
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×? D? oí?ü￥
（ 2） Posner的实验 ——结论
应用减法反应时间的方法，证明了某些短时记忆的信息加工，可有视觉和听觉编码两个连续阶段。
2、加法反应时（ 1）
Sternberg在进行一系列的实验研究的基础上，
确定了对短时记忆信息提取过程有独立作用的四个因素：
识记项目的数量（记忆集大小）
探针刺激的质量（清晰和不清晰）
反应的类型（肯定的或否定的）
反应类型的相对频率
2、加法反应时（ 2）
识记项目的编码探针刺激的编码顺序比较 决策反应组织反应时间探针刺激的性质识记项目的数量反应类型反应类型的相对频率图 2 短时记忆信息提取的阶段及其影响因素
3、反应时间的“开窗”实验看第一个字母出 声转 换看第二个字母将转换结果储存被试按键转换开始转换结束 被试再按键编码阶段 转换阶段 储存阶段第一个字母加工的反应时间图 3,开窗”实验：字母转换作业的 3个阶段四、反应时间的速度与准确性的权衡
研究者们为了研究人类信息加工的特性，常常把反应时间作为指标。其考虑的逻辑是，心理加工过程的复杂性和反应时间的长短之间有一种对应关系，即对一个复杂刺激的加工所需时间较长；而对一个简单刺激的加工时间则要短一些。
然而，反应时实验中除了反应速度之外还有反应准确率问题。
研究者们注意到，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（ speed-accuracy trade-off,
SAT）。
五、反应时间作为因变量的优越性（ 1）
有人研究过反应时间和判断次数以及判断信息之间的关系。
其研究方法大致如下：
50mm 40mm~60mm
完全没有信心完全肯定右边一段长完全肯定左边一段长五、反应时间作为因变量的优越性（ 2）
40 45 50 55 60
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%L CM
1
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比较刺激（ mm）
图 5 反应时间、信心和判断的关系六、影响反应时间的因素
反应时间与刺激强度有关
反应时间与刺激的时间特性以及空间特性有关
反应时间与所刺激的感觉器官有关
反应时间与被试的机体状态有关
反应时间与机体的适应水平
反应时间与被试的准备状态
反应时间与额外动机
反应时间与被试的年龄
反应时间与练习
个体差异与反应时间七、测量反应时间的注意事项
避免过早的反应以及其他错误的反应
“假反应” ——“侦察实验”
反应数目要和刺激数目相等
