視覺反應時與選擇正確率的研究

周 艷

（貴州民族大學，貴州 貴陽 550000）

1 引言

反應時是指被試從接收刺激到被試做出反應動作所需的時間，也就是從刺激到反應之間的時距。例如，當一個外部刺激作用于人的感覺器官，視網膜接受信息并傳入大腦，并與記憶中已有的信息進行匹配，然后確定這個外部刺激屬于哪個范疇，當新刺激從出現到得到了編碼和識別之間的時間距離就是我們所說的反應時。因此， 反應時間是一個反應變量， 它被用作個人成就或內部處理信息過程復雜性的指標。由于反應時間隨各種個體原因而變化，使用起來比較方便，因此在心理研究中起著極其重要的作用。

它的基本過程包括：

1.1 減法反應時(唐德斯反應時ABC)

荷蘭生理學家唐德斯是第一位運用人類反應時的差別來推導認知過程中不同反應時間的科學家，稱為減數法。

簡單反應時又稱為A反應時，是指給被試呈現一個單一的刺激，同時要求他們只做單一的反應，這時刺激—反應之間的時間間隔就是反應時。

選擇反應時又稱為B反應時，指的是測試時呈現多個刺激（至少要包含兩個或者兩個以上的刺激材料），要求被試對每一個刺激都做出相應的不同反應所需的時間。為了提高正確率，被試首先要區分出當前呈現的是哪一個刺激，然后再根據出現的刺激選擇事先規定的反應。

辨別反應時又稱C反應，是從呈現刺激到被試對刺激做出明確的反應的心理活動所用的時間。 在辨別反應的實驗任務中，當出現了兩個或兩個以上不同的刺激，要求被試只對其中一個刺激作出反應，而對其他刺激不做任何反應。

1.2 因素相加法(加法反應時實驗）

最初是Sternberg(1966, 1967, 1969)發展出來的。他發展了唐德斯的減數法反應時邏輯。相加因素法實驗的基本邏輯是雙作業任務，即安排兩個反應時作業，其中一個作業包含另一個作業不具備的因素，然后其他各方面是一樣的，并根據兩個作業的反應時之間的差異來確定相應的處理階段。

本實驗以視力正常或矯正后視力正常的十名測試者為被試，通過計算機呈現的視覺刺激之后作出的反應時記錄，研究視覺反應時對選擇正確率的影響。

2 方法

2.1 被試

從貴州民族大學民族文化與認知科學學院中隨機抽取10名在校大學生作為被試，其中男生5名，女生5名（男生和女生年齡均在18歲至24歲之間，且智力相當）。所有被試的視力正常或矯正后視力正常，無色盲，在此之前沒有參加過同類或者相似實驗。

2.2 儀器和實驗材料

實驗儀器：實驗程序在筆記本電腦上呈現，屏幕背景為黑色，黑屏中間呈現彩色圓圈刺激，觀察并記錄被試的反應時和正確率，采用應用心理專業軟件采用E-prime1.1編譯收集數據分析。

實驗材料：實驗采用3種顏色圓圈（紅、藍、綠）作為刺激材料。簡單反應時測試中的視覺刺激材料為紅色圓圈，辨別反應時和選擇反應時的視覺刺激材料包含3種顏色圓圈。材料刺激通過在屏幕上展示，測試者作出相應的反應之后，記錄被試的反應時與反應正確率。

2.3 實驗設計

本實驗采用單因素實驗設計，自變量有3個水平，研究者通過對該變量的三個水平進行比較而得出結論。自變量的水平分別為簡單反應時試驗任務、辨別反應時試驗任務、選擇反應時試驗任務。因變量為按鍵的反應時正確率。

2.4 實驗程序

主試給被試發序列號，然后連通主機電源并打開筆記本電腦，調試E-prime儀器讓被試填寫序列狀態。讓被試面對顯示器坐下,讓被試填寫序列后，電腦屏幕中會呈現總指導語，然后用其優勢手的手指放在數字按鍵1或2或3上,另一只手做輔助性按鍵，準備開始測試，根據指導語開始實驗。簡單反應時、辯別反應時和選擇反應時在實驗中隨機出現。

2.5 實驗流程

總指導語：“歡迎您來參加這一實驗，本次是一個按鍵反應實驗，在稍后的實驗中，將要求您對呈現的三組任務進行記憶，請您盡可能多的記住電腦呈現的這些任務，本次實驗總的分為三個階段，首先是學習階段，每個任務正式進行實驗前都有10次的練習，學習完后會您有3分鐘左右的休息時間，然后再進入測試階段。休息好后請按空格鍵開始實驗，”

任務1、（簡單反時—看到紅色圓圈，按鍵反應）

指導語1：“這是一個簡單反應時實驗，屏幕中會出現紅色圓圈，當屏幕中出現紅色圓圈時按數字鍵1，下面開始練習，按空格鍵開始。”

1）首先在屏幕中央呈現“+”注視點500ms，空屏400ms。2）呈現需要看見的刺激紅色圓圈2500ms。3）如果被試看見了紅色圓圈則按一下鍵，沒有看見紅色圓圈不按鍵，如果被試3s內未反應，刺激自動消失，隨即進行下一次測試。4）重復實驗30次。5）正式開始：呈現“+”注視點后，出現紅色色圈，觀察被試的反應以及正確率。

休息1

任務2、（辨別反應時—三個不同刺激分辨，有紅藍綠三種圓圈）

指導語2：“這是一個辨別反應時實驗，屏幕中會出現紅色、藍色、綠色三種顏色的圓圈，當屏幕中出現紅色圓圈時按數字鍵1，出現藍色或綠色圓圈時，不做任何反應，下面開始練習，按空格鍵開始。”

1）首先在屏幕中央呈現“+”注視點500ms，空屏400ms。2）呈現目標刺激（即紅綠藍色圈，隨機出現），各2500ms。3）如果被試看見了紅色圓圈則按一下數字鍵1鍵，沒有看見紅色圓圈不按鍵，如果被試3s內未反應，刺激自動消失，隨即進行下一次測試，如果出現藍色圓圈，則被試也不按鍵（只對紅色圓圈做出反應），3s內刺激自動消失，開始呈現綠色圓圈，觀察被試的反應。其中，可以將紅綠藍圓圈交叉出現，即刺激呈現經過隨機化處理，不能按順序依次呈現。4）實驗重復30次。5）正式開始：呈現“+”注視點后，紅藍綠色圓圈隨機出現，觀察被試的反應以及正確率。

休息2

3 結果與分析

在本實驗中，所有被試的正確率均高于整體均正確率(＜99%)，故所有數據均為有效被試數據。實驗數據使用SPS22.0軟件進行統計。

三種反應時的錯誤數、反應時間、正確率

根據圖中數據，比較三種反應時的錯誤數、反應時間以及正確率之間的差異，我們可以得知簡單反應時和辨別反應的選擇正確率都明顯高于選擇反應時。 這可能是因為簡單的反應和辨別反應只需要做出一個反應，而選擇反應時需要根據不同的刺激分別做出相應不同的反應。

描述統計

由以上數據可知，簡單反應時所花費的反應時間明顯的小于辨別反應時與選擇反應時，因為簡單反應時只有一個刺激，而辨別反應時和選擇反應時有兩種或兩種以上的刺激。

4 討論

在本次實驗研究中，為了消除順序誤差，實驗中顏色刺激的實驗材料的呈現順序為隨機，且實驗中簡單反應時實驗任務、辨別反應時試驗任務和選擇反應時試驗任務的出現順序都是隨機的，三個任務隨機的出現，不做任何排序。為了消除疲勞誤差，在每一個獨立的實驗任務途中都是可以休息的。

簡單反應時明顯的比辨別和選擇反應時的時間短，因為簡單反應時只需要對一個刺激做出反應,所以被試只需要做一次認知反應；而辨別和選擇反應需要被試對多個刺激進行多個不同的反應,被試就需要做多次認知反應，所以選擇反應時就會更長。

辯別反應時與簡單、選擇反應時無顯著性相關，可能是在做實驗測試過程中，沒有消除掉做辨別反應實驗任務過程中的其它誤差。

在本次實驗中，僅僅測試了十名被試，樣本量比較少，所得結果不一定具有代表性，希望在后續的研究中，可以增大被試樣本量，再記錄與觀察被試按鍵的正確率與反應時。

5 結論

1）簡單反應時與辨別反應時的選擇正確率明顯高于選擇反應時。要求作出對應反應的個數影響該反應的正確率。

2）辨別反應時與選擇反應時的反應時間明顯高于簡單反應時，刺激的個數影響該反應的反應時間。

3）同一個個體對不同任務的反應時之間存在明顯的差異。

4）比較被試對三種刺激的反應時的長短關系為：簡單反應時＜辯別反應時＜選擇反應時。