视觉反应时与选择正确率的研究

周 艳

（贵州民族大学，贵州 贵阳 550000）

1 引言

反应时是指被试从接收刺激到被试做出反应动作所需的时间，也就是从刺激到反应之间的时距。例如，当一个外部刺激作用于人的感觉器官，视网膜接受信息并传入大脑，并与记忆中已有的信息进行匹配，然后确定这个外部刺激属于哪个范畴，当新刺激从出现到得到了编码和识别之间的时间距离就是我们所说的反应时。因此， 反应时间是一个反应变量， 它被用作个人成就或内部处理信息过程复杂性的指标。由于反应时间随各种个体原因而变化，使用起来比较方便，因此在心理研究中起着极其重要的作用。

它的基本过程包括：

1.1 减法反应时(唐德斯反应时ABC)

荷兰生理学家唐德斯是第一位运用人类反应时的差别来推导认知过程中不同反应时间的科学家，称为减数法。

简单反应时又称为A反应时，是指给被试呈现一个单一的刺激，同时要求他们只做单一的反应，这时刺激—反应之间的时间间隔就是反应时。

选择反应时又称为B反应时，指的是测试时呈现多个刺激（至少要包含两个或者两个以上的刺激材料），要求被试对每一个刺激都做出相应的不同反应所需的时间。为了提高正确率，被试首先要区分出当前呈现的是哪一个刺激，然后再根据出现的刺激选择事先规定的反应。

辨别反应时又称C反应，是从呈现刺激到被试对刺激做出明确的反应的心理活动所用的时间。 在辨别反应的实验任务中，当出现了两个或两个以上不同的刺激，要求被试只对其中一个刺激作出反应，而对其他刺激不做任何反应。

1.2 因素相加法(加法反应时实验）

最初是Sternberg(1966, 1967, 1969)发展出来的。他发展了唐德斯的减数法反应时逻辑。相加因素法实验的基本逻辑是双作业任务，即安排两个反应时作业，其中一个作业包含另一个作业不具备的因素，然后其他各方面是一样的，并根据两个作业的反应时之间的差异来确定相应的处理阶段。

本实验以视力正常或矫正后视力正常的十名测试者为被试，通过计算机呈现的视觉刺激之后作出的反应时记录，研究视觉反应时对选择正确率的影响。

2 方法

2.1 被试

从贵州民族大学民族文化与认知科学学院中随机抽取10名在校大学生作为被试，其中男生5名，女生5名（男生和女生年龄均在18岁至24岁之间，且智力相当）。所有被试的视力正常或矫正后视力正常，无色盲，在此之前没有参加过同类或者相似实验。

2.2 仪器和实验材料

实验仪器：实验程序在笔记本电脑上呈现，屏幕背景为黑色，黑屏中间呈现彩色圆圈刺激，观察并记录被试的反应时和正确率，采用应用心理专业软件采用E-prime1.1编译收集数据分析。

实验材料：实验采用3种颜色圆圈（红、蓝、绿）作为刺激材料。简单反应时测试中的视觉刺激材料为红色圆圈，辨别反应时和选择反应时的视觉刺激材料包含3种颜色圆圈。材料刺激通过在屏幕上展示，测试者作出相应的反应之后，记录被试的反应时与反应正确率。

2.3 实验设计

本实验采用单因素实验设计，自变量有3个水平，研究者通过对该变量的三个水平进行比较而得出结论。自变量的水平分别为简单反应时试验任务、辨别反应时试验任务、选择反应时试验任务。因变量为按键的反应时正确率。

2.4 实验程序

主试给被试发序列号，然后连通主机电源并打开笔记本电脑，调试E-prime仪器让被试填写序列状态。让被试面对显示器坐下,让被试填写序列后，电脑屏幕中会呈现总指导语，然后用其优势手的手指放在数字按键1或2或3上,另一只手做辅助性按键，准备开始测试，根据指导语开始实验。简单反应时、辩别反应时和选择反应时在实验中随机出现。

2.5 实验流程

总指导语：“欢迎您来参加这一实验，本次是一个按键反应实验，在稍后的实验中，将要求您对呈现的三组任务进行记忆，请您尽可能多的记住电脑呈现的这些任务，本次实验总的分为三个阶段，首先是学习阶段，每个任务正式进行实验前都有10次的练习，学习完后会您有3分钟左右的休息时间，然后再进入测试阶段。休息好后请按空格键开始实验，”

任务1、（简单反时—看到红色圆圈，按键反应）

指导语1：“这是一个简单反应时实验，屏幕中会出现红色圆圈，当屏幕中出现红色圆圈时按数字键1，下面开始练习，按空格键开始。”

1）首先在屏幕中央呈现“+”注视点500ms，空屏400ms。2）呈现需要看见的刺激红色圆圈2500ms。3）如果被试看见了红色圆圈则按一下键，没有看见红色圆圈不按键，如果被试3s内未反应，刺激自动消失，随即进行下一次测试。4）重复实验30次。5）正式开始：呈现“+”注视点后，出现红色色圈，观察被试的反应以及正确率。

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任务2、（辨别反应时—三个不同刺激分辨，有红蓝绿三种圆圈）

指导语2：“这是一个辨别反应时实验，屏幕中会出现红色、蓝色、绿色三种颜色的圆圈，当屏幕中出现红色圆圈时按数字键1，出现蓝色或绿色圆圈时，不做任何反应，下面开始练习，按空格键开始。”

1）首先在屏幕中央呈现“+”注视点500ms，空屏400ms。2）呈现目标刺激（即红绿蓝色圈，随机出现），各2500ms。3）如果被试看见了红色圆圈则按一下数字键1键，没有看见红色圆圈不按键，如果被试3s内未反应，刺激自动消失，随即进行下一次测试，如果出现蓝色圆圈，则被试也不按键（只对红色圆圈做出反应），3s内刺激自动消失，开始呈现绿色圆圈，观察被试的反应。其中，可以将红绿蓝圆圈交叉出现，即刺激呈现经过随机化处理，不能按顺序依次呈现。4）实验重复30次。5）正式开始：呈现“+”注视点后，红蓝绿色圆圈随机出现，观察被试的反应以及正确率。

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3 结果与分析

在本实验中，所有被试的正确率均高于整体均正确率(＜99%)，故所有数据均为有效被试数据。实验数据使用SPS22.0软件进行统计。

三种反应时的错误数、反应时间、正确率

根据图中数据，比较三种反应时的错误数、反应时间以及正确率之间的差异，我们可以得知简单反应时和辨别反应的选择正确率都明显高于选择反应时。 这可能是因为简单的反应和辨别反应只需要做出一个反应，而选择反应时需要根据不同的刺激分别做出相应不同的反应。

描述统计

由以上数据可知，简单反应时所花费的反应时间明显的小于辨别反应时与选择反应时，因为简单反应时只有一个刺激，而辨别反应时和选择反应时有两种或两种以上的刺激。

4 讨论

在本次实验研究中，为了消除顺序误差，实验中颜色刺激的实验材料的呈现顺序为随机，且实验中简单反应时实验任务、辨别反应时试验任务和选择反应时试验任务的出现顺序都是随机的，三个任务随机的出现，不做任何排序。为了消除疲劳误差，在每一个独立的实验任务途中都是可以休息的。

简单反应时明显的比辨别和选择反应时的时间短，因为简单反应时只需要对一个刺激做出反应,所以被试只需要做一次认知反应；而辨别和选择反应需要被试对多个刺激进行多个不同的反应,被试就需要做多次认知反应，所以选择反应时就会更长。

辩别反应时与简单、选择反应时无显著性相关，可能是在做实验测试过程中，没有消除掉做辨别反应实验任务过程中的其它误差。

在本次实验中，仅仅测试了十名被试，样本量比较少，所得结果不一定具有代表性，希望在后续的研究中，可以增大被试样本量，再记录与观察被试按键的正确率与反应时。

5 结论

1）简单反应时与辨别反应时的选择正确率明显高于选择反应时。要求作出对应反应的个数影响该反应的正确率。

2）辨别反应时与选择反应时的反应时间明显高于简单反应时，刺激的个数影响该反应的反应时间。

3）同一个个体对不同任务的反应时之间存在明显的差异。

4）比较被试对三种刺激的反应时的长短关系为：简单反应时＜辩别反应时＜选择反应时。