影響反應(yīng)時(shí)的因素

1、影響反應(yīng)時(shí)的因素自反應(yīng)時(shí)進(jìn)入心理學(xué)研究以來， 對(duì)于反應(yīng)時(shí)的研究在很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)主要集中于某些基本問題的解答， 其中包括：反應(yīng)時(shí)和所作反應(yīng)種類數(shù)量的關(guān)系、 反應(yīng)時(shí)和反應(yīng)準(zhǔn)確性的關(guān)系，以及反應(yīng)時(shí)的其他影響因素等。一、任務(wù)類別和刺激通道繼人差方程和赫爾姆霍茲 （1850）青蛙運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳導(dǎo)速度的測(cè)定之后，荷蘭生理學(xué)家唐德斯第一次較為系統(tǒng)地研究了反應(yīng)時(shí)。他試圖揭示反應(yīng)時(shí)任務(wù)中的一些心理加工過程。 為此，他設(shè)計(jì)了兩類反應(yīng)時(shí)任務(wù) 簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)和選擇反應(yīng)時(shí)任務(wù)。（一）簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)（ simple reaction time）是指給被試呈現(xiàn)單一的刺激，同時(shí)要求他們只作單一的反應(yīng)， 這時(shí)刺激反應(yīng)之間的時(shí)間間

2、隔就是反應(yīng)時(shí)。 譬如說，短跑運(yùn)動(dòng)員在聽到發(fā)令槍響后立即起跑，這一事件就可以作為一個(gè)簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)任務(wù)。這種反應(yīng)之所以稱之為簡(jiǎn)單反應(yīng)， 是因?yàn)樘囟ǖ拇碳づc特定的反應(yīng)間的聯(lián)系十分明確。這種聯(lián)系不是一種先天的條件反射， 為了建立聯(lián)系， 被試必須進(jìn)行反復(fù)的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練。 在測(cè)定反應(yīng)時(shí)的研究中， 聽覺反應(yīng)時(shí)和視覺反應(yīng)時(shí)的研究比較多。1. 聽覺簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)在聽覺簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)任務(wù)中， 研究者通過耳機(jī)向被試呈現(xiàn)聲音信號(hào)， 并要求被試一聽到信號(hào)，就盡快地按某一反應(yīng)鍵。 剛開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，被試的反應(yīng)也許會(huì)很慢，不過通過多次學(xué)習(xí)與訓(xùn)練之后， 被試獲得了信號(hào)與反應(yīng)間的聯(lián)系， 反應(yīng)時(shí)就會(huì)迅速減少。如圖 4-4 列出的是某一被試的實(shí)驗(yàn)

3、結(jié)果?？梢?，聽覺簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)存在波動(dòng)， 任何一個(gè)時(shí)刻被試對(duì)聽覺刺激的簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)都不會(huì)完全相同， 因?yàn)樗鼤?huì)受到各種因素的影響， 比如刺激本身性質(zhì)的變換和被試練習(xí)水平，圖 4-4 中超過 160 毫秒的幾次反應(yīng)就是被試練習(xí)水平不夠，所導(dǎo)致的反應(yīng)時(shí)延長(zhǎng)， 有關(guān)反應(yīng)時(shí)任務(wù)的影響因素， 我們將在本節(jié)的最后一部分詳細(xì)闡述。從圖 4-4 中還可以看出，出現(xiàn)次數(shù)最多的反應(yīng)時(shí)大約為 130 毫秒左右，這便是被試最具代表性的、 最為穩(wěn)定的簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)值， 也就是說， 被試在正常情況下對(duì)可辨別聽覺刺激最易出現(xiàn)的簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)。 從整個(gè)反應(yīng)時(shí)分布上來看， 分布并非對(duì)稱于最高點(diǎn) 130 毫秒，它是偏態(tài)的，低于 100 毫秒的反

4、應(yīng)只出現(xiàn)一次，而高于 160 毫秒的反應(yīng)卻不少。這似乎表明，被試可以任意減慢自己的反應(yīng)速度，但卻無法任意加快自己的反應(yīng)， 此處被試的反應(yīng)時(shí)似乎存在一個(gè)無法跨越的絕對(duì)界限 100 毫秒，無論進(jìn)行多少次的訓(xùn)練，這種時(shí)間極限就像一堵無法逾越的“生物墻”。25%平均值 0.13 秒20%15%10%5%0100150200圖 4-4 聽覺簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)（單位 ms）（采自波佩爾， 2000）“生物墻”是一種人類能力的限制，它根源于人類有機(jī)體的特性 感官、腦以及肌肉工作的特性。 外界的振動(dòng)帶動(dòng)耳廓的運(yùn)動(dòng)， 后者帶動(dòng)三塊聽小骨的運(yùn)動(dòng)，最后帶動(dòng)耳蝸中氣流的運(yùn)動(dòng)，氣流又引起耳蝸纖毛的擺動(dòng)，轉(zhuǎn)化成位聽神經(jīng)的神經(jīng)沖動(dòng)

5、形式，這需要耗費(fèi)一定時(shí)間。外周神經(jīng)系統(tǒng)將信息通過郎飛氏結(jié)（ Ranvier node），以最多不過每秒 100 米的速度傳導(dǎo)傳達(dá)到腦， 又需要一定時(shí)間。此外大腦還需要時(shí)間來加工信息、 對(duì)信息作出反應(yīng)， 而后還要再一次地通過郎飛氏結(jié)傳導(dǎo)以及突觸傳遞將信息傳送給肌肉組織，并指導(dǎo)其運(yùn)動(dòng)。因此，感官換能、神經(jīng)傳導(dǎo)、大腦加工和肌肉運(yùn)動(dòng)的時(shí)間總和便是我們所獲得簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)。2視覺簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)其他通道的簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)是否也存在這樣的生物限制呢？研究者進(jìn)行了視覺簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)： 首先要安排好呈現(xiàn)光刺激的屏幕、 反應(yīng)鍵以及計(jì)時(shí)設(shè)備， 然后請(qǐng)被試進(jìn)入一個(gè)弱光照明的實(shí)驗(yàn)室， 要求被試端坐在屏幕前， 指示他一旦看到屏幕上出現(xiàn)

6、紅光就立即按下反應(yīng)鍵。最初測(cè)得的反應(yīng)時(shí)可能長(zhǎng)達(dá) 0.5 秒，多次測(cè)定后很快會(huì)降至 0.2 0.25 秒，再后可能會(huì)降至 0.2 秒以下，但無論怎樣練習(xí)，都不可能降至 0.15 秒之下。和聽覺簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)相比， 視覺簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)較長(zhǎng)， 其原因在于感官換能時(shí)間較長(zhǎng)。視網(wǎng)膜的工作方式是累積性的： 并不是在接受光刺激的同時(shí)， 感光細(xì)胞便能引起神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的興奮； 而是當(dāng)光量子達(dá)到一定數(shù)量后， 感光細(xì)胞的興奮達(dá)到一定程度后，感光細(xì)胞才會(huì)引起神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的興奮。 而聽覺刺激的換能過程不存在能量累積的問題， 不同振動(dòng)頻率的刺激引起不同長(zhǎng)度纖毛的擺動(dòng)， 并直接將信號(hào)傳遞至位聽神經(jīng)。視覺簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)較聽覺簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)來得慢

7、， 而聽覺反應(yīng)時(shí)又較觸覺反應(yīng)時(shí)來得慢?？梢?，不同感覺通道的簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)具有差異。如果從赫希（ Hirsch，1862）較為成功的研究算起， 研究者對(duì)光、 聲、觸等不同通道刺激的反應(yīng)時(shí)研究已積累了大量資料，可約略綜合如表 4-2。由于反應(yīng)時(shí)的個(gè)體差異很大，所以即使是對(duì)于圖 4-4 中的一個(gè)感覺通道而言， 反應(yīng)時(shí)也有很大的不同。 這里還需要指出的是，圖 4-4 中記錄的反應(yīng)時(shí)是每個(gè)被試每次試驗(yàn)的最高反應(yīng)頻次的那個(gè)反應(yīng)時(shí)， 即上述聽覺實(shí)驗(yàn)中的 130 毫秒。表 4-2 不同感覺通道的簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)感覺通道反應(yīng)時(shí)間（毫秒）觸覺117 182聽覺120 182視覺150 225冷覺150 230溫覺180 2

8、40嗅覺210 300味覺308 1082痛覺400 1000注：被試為訓(xùn)練有素的成人（采自赫葆源、張厚粲和陳舒永等，1983）總體而言，簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)比較短，并且簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)具有通道差異性。（二）選擇反應(yīng)時(shí)與簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)不同的是， 選擇反應(yīng)時(shí)任務(wù)中的刺激與反應(yīng)之間存在多樣而復(fù)雜的聯(lián)系。選擇反應(yīng)時(shí)（ choice reaction time）就是根據(jù)不同的刺激物，而在多種反應(yīng)方式中選擇符合要求的， 并執(zhí)行反應(yīng)所需要的時(shí)間。 比如：一個(gè)視覺選擇反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)可能會(huì)包括兩個(gè)刺激， 被試必須在其中一個(gè)刺激出現(xiàn)時(shí)， 按左邊的按鈕；而當(dāng)另一個(gè)刺激出現(xiàn)時(shí)， 按右邊的按鈕。 不同于簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)任務(wù)， 被試必須在反應(yīng)之前先

9、判斷哪個(gè)按鈕是對(duì)當(dāng)前刺激的正確反應(yīng)。 選擇反應(yīng)時(shí)任務(wù)在內(nèi)容上更貼合日常生活的復(fù)雜反應(yīng)， 比如駕駛員常常要根據(jù)不同的情況盡快地作出剎車、 加速和轉(zhuǎn)彎的反應(yīng)，而一個(gè)優(yōu)秀的足球或排球運(yùn)動(dòng)員與普通運(yùn)動(dòng)員的區(qū)別就在于前者能迅速判斷新情況，和作出相應(yīng)的反應(yīng)，即選擇反應(yīng)時(shí)較短。上述的視覺簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)任務(wù)中只有單一的紅光和與之對(duì)應(yīng)的單一反應(yīng)鍵， 在此基礎(chǔ)上稍作修改， 就可以設(shè)計(jì)出一個(gè)典型的視覺選擇反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)。 如安排紅和綠兩種不同的色光刺激， 并在被試前面放置兩個(gè)反應(yīng)鍵， 要求其左右手食指各放在一個(gè)鍵上，右手反應(yīng)紅光，而左手反應(yīng)綠光。顯然，這一選擇時(shí)間里包括了被試的辨別和選擇活動(dòng)所花費(fèi)的時(shí)間，他必須在作出反應(yīng)之

10、前對(duì)不同刺激有所辨別，并作出不同反應(yīng)的選擇。結(jié)果發(fā)現(xiàn)二擇一的選擇反應(yīng)時(shí)比簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)約 0.07 秒，這一時(shí)間便是辨別和選擇所需要的時(shí)間。對(duì)選擇反應(yīng)作出系統(tǒng)區(qū)分的當(dāng)屬唐德斯（ 1868）。他將上述兩個(gè)刺激對(duì)應(yīng)兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)任務(wù)稱為 B 反應(yīng)（ B-reaction），即選擇反應(yīng)，而將一個(gè)刺激對(duì)應(yīng)一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)任務(wù)稱為 A 反應(yīng)（ A-reaction），即簡(jiǎn)單反應(yīng)。將 B 反應(yīng)經(jīng)過調(diào)整之后，可以獲得 C 反應(yīng)（C-reaction），即辨別反應(yīng)。與 B 反應(yīng)不同的是，在 C 反應(yīng)任務(wù)中， 雖然也呈現(xiàn)紅綠兩種色光， 但只要求被試看到紅光后立即用右手按反應(yīng)鍵，而看到綠光后則不反應(yīng)。 C 反應(yīng)只

11、包括辨別的時(shí)間， 而 B 反應(yīng)既包括了辨別時(shí)間，又包括了選擇時(shí)間。用 C 反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)減去 A 反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)，則得到辨別時(shí)間，而用B 反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)減去C 反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)，則得到選擇時(shí)間。他正是應(yīng)用這種相減的方法通過反應(yīng)時(shí)任務(wù)來分解心理加工過程的。選擇反應(yīng)時(shí)是否也和簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)一樣，涉及到通道問題呢？讓我們來看看聽覺的情況，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)二擇一的聽覺選擇反應(yīng)時(shí)也比聽覺簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)了約0.07秒?？梢?，不管是視覺還是聽覺，從一個(gè)刺激增加到兩個(gè)刺激，所需的時(shí)間增量是一樣的。辨別和選擇反應(yīng)過程并不因通道不同而有所不同，這一過程不是外周神經(jīng)系統(tǒng)的功能，而應(yīng)該是大腦的功能。多辨別一個(gè)刺激并多選擇一個(gè)反應(yīng)大約需要0.

12、07 秒的心理加工時(shí)間，是否是說，再加入一個(gè)需要辨別的刺激或一個(gè)需要選擇的反應(yīng)之后， 心理加工時(shí)間又得再增加 0.07 秒？關(guān)于選擇（或辨別）的數(shù)目與反應(yīng)時(shí)的關(guān)系，早期的心理學(xué)家曾經(jīng)作過不少研究。例如默克爾（ Merkel ，1885）用公式揭示了二者之間的函數(shù)關(guān)系： RT = lg N。其中， RT 為反應(yīng)時(shí)， N 為辨別刺激的數(shù)目。 20 世紀(jì) 50 年代，卡克尼（ Gauge, R. M. ）繪制了目前公認(rèn)的選擇數(shù)目與反應(yīng)時(shí)的關(guān)系曲線圖（見圖 4-5）。從圖中可以看出， 反應(yīng)時(shí)并不隨選擇項(xiàng)目的增多而線性增長(zhǎng)， 當(dāng)刺激項(xiàng)目從兩個(gè)增加到三個(gè)時(shí)，反應(yīng)時(shí)的增量小于 0.07 秒。0.6反應(yīng) 0.

13、4時(shí)間（秒）0.2012345678910圖 4-5 選擇數(shù)目與反應(yīng)時(shí)的關(guān)系（采自曹日昌等， 1979）選擇反應(yīng)時(shí)和刺激數(shù)目的對(duì)數(shù)成比例，這在刺激是同一通道的情況下被證明是正確的，但如果刺激不是同一通道的， 那么情況又會(huì)發(fā)生什么變化呢？波佩爾進(jìn)行的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)回答了這一問題。他通過耳機(jī)向被試的右耳呈現(xiàn)聲刺激，并在被試的左視野呈現(xiàn)光刺激， 實(shí)驗(yàn)中只允許被試使用右手， 當(dāng)見到光時(shí)按一個(gè)反應(yīng)鍵，聽到聲時(shí)則按另一個(gè)反應(yīng)鍵。結(jié)果如圖4-6 所示，圖中所列出的是聽覺反應(yīng)時(shí)的頻數(shù)分布。從圖 4-6 中，我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪的現(xiàn)象，和簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)、單一通道選擇反應(yīng)時(shí)頻數(shù)分布不同的是，不同通道的選擇反應(yīng)時(shí)存在多個(gè)峰值，

14、其間距約為 0.03 到 0.04 秒。周期性峰值的出現(xiàn)表明被試的選擇反應(yīng)存在周期性。對(duì)此，應(yīng)怎樣解釋呢？15%10%5%0200300400圖 4-6 聽覺選擇反應(yīng)時(shí)（單位 ms）（采自波佩爾， 2000）波佩爾將其歸因于腦的周期性震蕩，即由特殊的神經(jīng)細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的電震蕩，這種振蕩過程對(duì)刺激的辨別選擇是至關(guān)重要的。 對(duì)刺激辨別選擇的延時(shí)不是任意的，而是需要在一定的震蕩周期上， 只有震蕩電流達(dá)到某一點(diǎn)后， 已辨別的刺激才能引起某一特定的反應(yīng)； 但若即使辨別成功了， 而震蕩電流還未達(dá)到這點(diǎn)，那么則仍必須等待下一輪震蕩周期的開始。 這似乎表明：需要在不同刺激通道間進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)， 反應(yīng)時(shí)增量不再是簡(jiǎn)單

15、的刺激項(xiàng)目的對(duì)數(shù)函數(shù)， 或者說，反應(yīng)時(shí)增量不再是一個(gè)確定的值，而是幾個(gè)周期性增大的值?？傊瑢?duì)于反應(yīng)時(shí)任務(wù)的復(fù)雜度進(jìn)行操縱可以獲得三類不同的反應(yīng)時(shí)： 簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)、辨別反應(yīng)時(shí)和選擇反應(yīng)時(shí)。 并且，它們之間相減可以獲得辨別和選擇加工所需的時(shí)間， 這是唐德斯減數(shù)法的精髓， 也是反應(yīng)時(shí)研究的意義所在。 也正是由于納入了辨別和選擇兩個(gè)心理加工過程，選擇反應(yīng)時(shí)比簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)更為復(fù)雜，它和刺激數(shù)目、 不同刺激通道轉(zhuǎn)換都有關(guān)系， 對(duì)這種關(guān)系的內(nèi)部機(jī)理的解釋有助于我們對(duì)辨別和選擇加工的進(jìn)一步探討。二、速度準(zhǔn)確性權(quán)衡反應(yīng)時(shí)在心理學(xué)研究中被廣泛使用， 反應(yīng)時(shí)的快慢常被作為衡量加工的自動(dòng)化程度、概念的激活水平以及注意需

16、求量等的指標(biāo)。 然而，在具體采用反應(yīng)時(shí)指標(biāo)時(shí)常常會(huì)遇到一些問題， 因?yàn)榉磻?yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)基本的因變量， 即速度和準(zhǔn)確性。反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)突出問題就是反應(yīng)速度和反應(yīng)準(zhǔn)確性間的反向關(guān)系， 這使得我們必須在它們之間作出權(quán)衡。 我們都有這樣的常識(shí)，當(dāng)你急于做某件事時(shí)，你更可能出錯(cuò)；相反，當(dāng)你試圖準(zhǔn)確地完成某件事時(shí)，如完成學(xué)期論文，為了達(dá)到預(yù)期的準(zhǔn)確性， 你必須放慢工作速度。 心理學(xué)家將這種關(guān)系稱為速度準(zhǔn)確性權(quán)衡（speed-accuracy trade off）。這對(duì)于以反應(yīng)時(shí)為因變量的研究有著重要影響。不少心理學(xué)家試圖通過實(shí)驗(yàn)來說明速度 準(zhǔn)確性權(quán)衡的道理。這里先舉泰奧斯（ Theios，1975）的

17、實(shí)驗(yàn)為例。泰奧斯對(duì)刺激呈現(xiàn)的概率和反應(yīng)時(shí)的關(guān)系進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)中，呈現(xiàn)的是視覺刺激， 每次出現(xiàn)一個(gè)數(shù)字， 被試的任務(wù)相當(dāng)簡(jiǎn)單，只需對(duì)某一特定的數(shù)字（例如4）作出反應(yīng)，而對(duì)其他數(shù)字則不作反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)的自變量是數(shù)字出現(xiàn)的概率（相對(duì)頻數(shù)） ，概率的變化范圍是0.20.8。換句話說，特定的數(shù)字在一系列刺激呈現(xiàn)中出現(xiàn)的概率是 20%到 80%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖 4-7 所示，刺激呈現(xiàn)概率基本不影響反應(yīng)時(shí)， 特別是在不考慮錯(cuò)誤率的情況下， 這一結(jié)論是頗有道理的， 和我們上面所得出的結(jié)論 簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)總是趨于一個(gè)穩(wěn)定值 完全一致。然而，如果把錯(cuò)誤率考慮在內(nèi)， 我們就必須對(duì)這一實(shí)驗(yàn)作出另一種解釋。雖然，從圖 4-7

18、中，我們可以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤率的均值大約在 3%左右，這個(gè)值并不算高， 但是進(jìn)一步的分析會(huì)發(fā)現(xiàn)： 第一，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中被試的任務(wù)是相當(dāng)簡(jiǎn)單的；第二，實(shí)驗(yàn)被試是具有較高文化水平的大學(xué)生；第三，錯(cuò)誤率的變化是有規(guī)律的，最高值（ 6%）出現(xiàn)在最低刺激呈現(xiàn)概率處，并且錯(cuò)誤率隨著刺激呈現(xiàn)概率的提高而下降。 雖然錯(cuò)誤率的變化范圍如此微小， 但鑒于實(shí)驗(yàn)任務(wù)對(duì)被試來說異常簡(jiǎn)單，故可以認(rèn)為這種錯(cuò)誤率的系統(tǒng)變化是由于被試試圖保持反應(yīng)速度而導(dǎo)致的。 我們知道，速度和準(zhǔn)確性之間存在內(nèi)在的聯(lián)系。 設(shè)想如果實(shí)驗(yàn)要求被試在各種刺激呈現(xiàn)概率條件下， 保持高正確率， 那么反應(yīng)時(shí)又會(huì)怎樣變化呢？根據(jù)速度準(zhǔn)確性權(quán)衡，為減小低呈現(xiàn)頻率條件下的

19、錯(cuò)誤率，必須增加反應(yīng)時(shí)。帕奇勒 （Pachella，1974）在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在刺激呈現(xiàn)概率為0.2 的條件下，要降低 2%的錯(cuò)誤率，反應(yīng)時(shí)必須增加100 毫秒。因此，一旦將錯(cuò)誤率考慮進(jìn)去，刺激呈現(xiàn)概率不影響反應(yīng)時(shí)的結(jié)論必將受到質(zhì)疑。360反應(yīng) 350 時(shí)（ 340毫 330秒）6錯(cuò)5誤百4分3率2100.20.30.40.50.60.70.8圖 4-7 反應(yīng)時(shí)和錯(cuò)誤率是刺激呈現(xiàn)概率的函數(shù)注：當(dāng)反應(yīng)時(shí)基本恒定時(shí)，錯(cuò)誤率隨刺激呈現(xiàn)概率的升高而降低。（采自 Theios， 1975）奈特和坎特威茨（ Knight 和 Kantowitz ，1974）的實(shí)驗(yàn)更明白地闡述了速度準(zhǔn)確性權(quán)衡的道理。 他們用

20、兩個(gè)間隔很短的刺激作為自變量呈現(xiàn)給被試，這種刺激稱之為間隔刺激。因變量有兩個(gè)：一個(gè)是反應(yīng)時(shí)，另一個(gè)是反應(yīng)錯(cuò)誤率。起初，奈特和坎特威茨發(fā)現(xiàn)，對(duì)于不同的刺激間隔不影響反應(yīng)時(shí)，如圖4-7 上圖。但是后來奈特和坎特威茨發(fā)現(xiàn)：刺激間隔和錯(cuò)誤率間存在某種關(guān)系，刺激間隔越短，錯(cuò)誤率就越高，如圖4-7 下圖。如果在各種不同的刺激間隔條件下，要保持相同的錯(cuò)誤率，那么反應(yīng)時(shí)會(huì)有怎樣的變化呢？根據(jù)速度準(zhǔn)確性權(quán)衡的原則，在短刺激間隔情況下，要保持與長(zhǎng)刺激間隔相同的錯(cuò)誤率， 反應(yīng)時(shí)就一定會(huì)加長(zhǎng)。因而，反應(yīng)時(shí)不受刺激間隔影響的結(jié)論是片面的。反應(yīng)時(shí)錯(cuò)誤百分率刺激間距圖 4-8 反應(yīng)時(shí)和錯(cuò)誤率是刺激間距的函數(shù)注：當(dāng)反應(yīng)時(shí)恒定

21、時(shí)，刺激間距越長(zhǎng)，錯(cuò)誤率越低。（采自 Knight 和 Kantowitz ， 1974）三、刺激變量在刺激變量中，對(duì)反應(yīng)時(shí)影響比較大的因素有：刺激的強(qiáng)度、復(fù)雜程度等。反應(yīng)時(shí)會(huì)受刺激強(qiáng)度的影響，當(dāng)刺激強(qiáng)度很弱時(shí)，反應(yīng)時(shí)就會(huì)延長(zhǎng)；而當(dāng)刺激增至中等或較高強(qiáng)度時(shí)，反應(yīng)時(shí)就縮短了。然而反應(yīng)時(shí)的縮短受到有機(jī)體結(jié)構(gòu)的限制，無法突破某一極限。上面曾經(jīng)提到，大量訓(xùn)練后反應(yīng)時(shí)的縮短將遭遇“生物墻”，同樣的現(xiàn)象也出現(xiàn)在反應(yīng)時(shí)隨刺激強(qiáng)度的變化過程中。綽綽里（ Chocholle，1945）用 1000 赫茲強(qiáng)度不等的純音作反應(yīng)時(shí)測(cè)定，結(jié)果兩名熟練被試的平均成績(jī)見表 4-3：反應(yīng)時(shí)隨刺激強(qiáng)度的增加而減少，強(qiáng)度每增加一

22、個(gè)對(duì)數(shù)單位，反應(yīng)時(shí)便有一定縮減；但達(dá)到中等強(qiáng)度后，減少量減?。欢?dāng)刺激強(qiáng)度為 10 個(gè)單位（即在閾上100 個(gè)分別）時(shí)，被試的反應(yīng)時(shí)則始終處于110 毫秒之上?？梢?，在反應(yīng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)中，為了維持反應(yīng)時(shí)的相對(duì)穩(wěn)定，必須要將刺激強(qiáng)度維持在一個(gè)穩(wěn)定值上。表 4-3 對(duì)不同強(qiáng)度的1000 赫茲純音的反應(yīng)時(shí)lgIRT（毫秒）lgIRT （毫秒）040241390.231651300.428161240.624971180.82188112119391112161101103148（采自赫葆源、張厚粲和陳舒永等，1983）刺激的復(fù)雜程度也會(huì)影響反應(yīng)時(shí)。謝波德和梅茨勒（Shepard 和Metzler，197

23、3）的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)中，在屏幕上呈現(xiàn)如圖4-9 所示的一對(duì)圖形，要求被試報(bào)告兩個(gè)圖形是否相同。實(shí)驗(yàn)共有三個(gè)條件：（ 1）左右兩個(gè)圖形中的物體是相同的，它們平放在一張紙上，只是角度不同，即從上到下的旋轉(zhuǎn)角度不同。這被稱為兩維旋轉(zhuǎn)； （ 2）左右兩個(gè)圖形中的物體是相同的，除了從上到下旋轉(zhuǎn)外，還要從前到后旋轉(zhuǎn)，這被稱為三維旋轉(zhuǎn)；（ 3）兩個(gè)物體相似，但實(shí)際上是不同的。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，為判斷物體是否相同所必需的心理旋轉(zhuǎn)角度代表了刺激的復(fù)雜度。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖 4-10 所示，兩維旋轉(zhuǎn)和三維旋轉(zhuǎn)有相似之處，反應(yīng)時(shí)都隨著心理旋轉(zhuǎn)角度的增大而增大，即刺激復(fù)雜度影響了反應(yīng)時(shí)。(A)(B)(C)圖 4-9

24、三種實(shí)驗(yàn)條件列舉（采自 Shepard 和 Metzler ， 1973）（ A ）兩維旋轉(zhuǎn)4反應(yīng) 3時(shí)間（秒 2）1004080120160旋轉(zhuǎn)角度（度）（ B）三維旋轉(zhuǎn)4反應(yīng) 3時(shí)間（秒 2）1004080120160旋轉(zhuǎn)角度（度）圖 4-10 旋轉(zhuǎn)角度和反應(yīng)時(shí)的關(guān)系（采自 Shepard 和 Metzler ， 1973）上述及其他刺激變量對(duì)反應(yīng)時(shí)的影響，可能成為反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)中額外變量的來源，因此研究者在反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)中必須設(shè)法平衡或排除這些因素的干擾。四、機(jī)體變量和其他心理現(xiàn)象一樣，反應(yīng)時(shí)也會(huì)以機(jī)體內(nèi)部狀態(tài)為中介對(duì)外界刺激作出反映的。影響反應(yīng)時(shí)的機(jī)體變量很多，主要有適應(yīng)水平、動(dòng)機(jī)和個(gè)體差異等。適應(yīng)在此處指在刺激物的持續(xù)作用下，感受器所發(fā)生的變化。霍弗蘭（ Hovland，1936）的實(shí)驗(yàn)中，在被試雙眼對(duì)不同照明適應(yīng)后，測(cè)量被試對(duì)254公尺遠(yuǎn)的燭光的反應(yīng)時(shí)。 刺激是一直徑為20 毫米照明為 250 支燭光的白色圓塊，觀察距離為 30 厘米。結(jié)果發(fā)現(xiàn)眼睛適應(yīng)的照明水平越高，最后對(duì)250 支燭光的反應(yīng)時(shí)越長(zhǎng)。可見