4.1复习笔记
一、反应时间的概述
（一）反应时间的概念
反应时间又称为反应的潜伏期，是指从刺激的呈现到反应的开始之间的时距。

它包含了感觉器官、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。

（二）反应时间的研究简史
1．天文学的贡献
对反应时间的研究最早始于天文学。

19世纪初，德国天文学家Bessel等人通过观测得出了“人差方程”，即B-A=1.22s，来表示Bessel的观测数据和另一位天文学家的观测数据之间的差。

2．生理学的研究
（1）Hehnhohz的研究
l850年生理学家Hehnhohz运用反应时间来测定蛙神经的传导速度。

后来，他用一弱电击刺激人的皮肤，让被试一旦觉得电击就用手反应，记录这些反应时的差异。

他从中可粗略估计人的神经传导速度约为60m·s-1。

（2）Donders的研究
1868年，荷兰生理学家Donders发明了分离反应时间的实验。

Donders借助反应时间的相减得到选择反应时间、辨别反应时间，即反应时间的相减法。

3．心理学的研究
（1）Wundt及其学生的研究
Wundt及其学生，特别是Cattell，对反应时间进行了一系列的实验研究。

（2）认知心理学
20世纪50年代中期之后，认知心理学利用反应时间这一客观指标对加工过程进行研究，以揭示信息加工过程和各个阶段。

①相减法
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
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
Hamilton等（1977）、Hockey等（1981）发展了“开窗”实验。

即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）速度与准确率权衡现象
速度与准确率权衡现象是指在反应时实验中，被试往往会以牺牲反应正确率为代价而换取反应的速度，有时则会为了达到高的反应正确率而牺牲反应的速度。

被试在反应时实验中可运用不同的速度—准确率权衡标准来指导自己的反应。

二、反应时间的测定方法
（一）反应时间的相减法
1．三种反应时间
Donders首先测定三种不同的反应时间：
（1）A反应时间。

一个反应仅对应于一个刺激，当一个刺激呈现时，就立即对其作出反应，这种反应时间也称为简单反应时间。

（2）B反应时间。

多个反应，各自对应于事先所规定的那个刺激进行反应，此时测得的反应时间包含简单反应时间、辨别刺激的时间和选择反应的时间。

（3）C反应时间。

一个反应，仅对应于多个刺激中的那个事先规定的刺激进行反应。

而对其它刺激则呈现不反应。

所测得的反应时间包括简单反应时和辨别反应时。

2．相减法在认知心理学中的应用
在认知心理学中，研究者们有时运用反应时相减法来判定某个信息加工阶段的存在，如Posner等的研究；有时也用此法来判定一系列连续加工阶段的存在，如Clark和Chase （1972）的研究。

（1）Posner的研究
Posner等人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，还存在视觉编码。

①实验程序
a．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；另一种是形异音同的两个字母如Aa。

b．字母有两种呈现方式：同时呈现和继时呈现，其中还设置有几个间隔时间。

c．要求被试判定所呈现的两个字母是否相同，记录反应时间。

在这两种情况下，正确反应都是“相同”。

②实验结果
a．同时呈现时，形同音同的两个字母的反应时小于形异音同的两个字母的反应时。

b．继时呈现时，随着两个字母的间隔时间增加，形同音同的字母对的反应时急剧增加；而形异音同的字母对的反应时却变化不大。

并且两者的反应时的差别逐渐缩小。

当两个字母呈现的间隔时间为2s时，其差别很小。

③结果解释
a．在同时呈现条件下，形同音同的字母对的判定反应时较小，因为此字母对可直接按其视觉特征来判定。

这表明，形同音同的字母对的匹配是在视觉编码的基础上进行的；形异音同字母对则需从视觉编码过渡到听觉编码，所以其用时较多。

b．在继时呈现条件下，随着两个字母呈现的间隔时间增大，形同音同的字母对的视觉编码效应逐渐变弱，而听觉编码的作用增大，所以其反应时也随之增加，并与依赖于听觉编码的形异音同的字母对的反应时的差别逐渐减小。

④结论
Posner等运用反应时的相减法证实了某些短时记忆信息可以存在视觉编码和听觉编码两个阶段。

（2）Clark和Chase的研究
Clark和Chase（1972）曾设计过一个句子图画匹配实验，运用反应时相减法来揭示某些作业的操作要经过几个加工阶段。

（二）反应时间的相加因素法
1．短时记忆信息提取的阶段及其影响因素
Sternberg通过加因素法确定了对短时记忆信息提取过程有独立作用的4个因素，并且这4个因素分别对4个独立的加工阶段起作用。

可将短时记忆的信息提取过程用框图来表示（图4-1）。

图4-1短时记忆信息提取的阶段及其影响因素
2．信息加工过程的时间
（1）根据Sternberg的反应时相加因素法的原理，完成一项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，则整个信息加工过程的时间应为：
RT=e+Nb+C，设a=e+C，则：RT=a+bN
（2）其中，e为探针刺激编码阶段的时间，N为识记项目的数量，b为每个项目比较的耗时，C为决策阶段和反应组织阶段共需的时间。

（三）反应时间的“开窗”实验
Hockey等（1981）以字母转换实验来说明“开窗”实验。

主试向被试呈现l-4个字母或字母串，在字母串之后标有一数字。

这一数字表明把该数字之前的字母或字母串中的每个字母都按英文字母表中的位置转换到该数字所指的位置上的字母。

以“KENC+4”为例。

1．实验程序
最先呈现“4个字母+4”。

然后，被试按一下键，就可看到第一个字母“K”，当看到“K”之后，被试就做出声转换，即说出L-M-N-O，然后再按键，第二个字母“E”呈现，再做出声转换，如此下去，直到4个字母全部呈现完毕并作出回答。

2．结果分析
根据该实验的反应时数据，可以得出完成字母转换作业的3个加工阶段：
（1）编码阶段，即从被试按键看到一个字母到开始出声转换所用的时间。

（2）转换阶段，即转换所用的时间。

（3）贮存阶段，即从前一个字母转换结束到按键看下一个字母的时间。

3．评价
反应时间的相减法和相加因素法都不是直接测出某一特定加工阶段所需的时间，而是间接地通过作业之间的比较而得出的，并且相应的加工阶段还要通过严密的推理才能被发现。

“开窗”实验通过对字母转换作业的分析，可把每一种认知加工成分所经历的时间都比较直接地估计出来。

（四）反应时间的速度与准确率权衡现象及其分离技术
1．速度与准确率权衡现象
（1）以反应时间为指标的逻辑
以反应时间作为指标的逻辑是，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。

（2）速度与准确率权衡的定义
反应速度与准确率的权衡（SAT）现象是指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的现象。

（3）速度与准确率权衡范式（SAT范式）
①在速度与准确率权衡范式SAT范式中，可以通过控制被试作出反应的时间长短来作为实验自变量，测定在各种时间条件下的反应准确率。

然后以反应时间为横坐标，以反应准确率为纵坐标，可得到一条速度与准确率权衡曲线。

②在这条曲线上，I表示截距，R表示准确率（'d）随反应时间（RT）的变化而变化的速率，A表示准确率的渐近值，即在无限延长提取时间条件下的最高准确率。

③反应时和准确率之间的权衡关系在加工早期是很显著的。

当接近或达到A值之后，。