這是一種能推斷出我們的大腦在經歷什麼的研究方法

《基礎實驗心理學》第2版，郭秀艷、楊治良著，是一本心理學專業課程教材。

一、什麼是反應時法？

反應時法是一種因變數設計。心理活動是需要一定的反應時間的，通過研究反應時間的長短，可以推斷出一些心理現象的存在。刺激作用於有機體之後，有機體開始做出明顯反應，中間花費的時間就是最常用的因變數之一。

把反應時作為因變數，不是只有看速度這一種，反應的準確性也可以看作指標。速度和準確性存在一種反向關係，所以需要權衡，這兩個是反應時實驗中基本的因變數。在選擇其中一個作為因變數指標的時候，實驗者需要對另一個因變數應該有所交代，做出忽略不計的原因說明。

反應時不僅是因變數指標，而且本身也是重要的研究課題。馮特是最早把反應時直接作為心理學研究課題的心理學家。這個階段的反應時法被稱為傳統反應時法。

二、反應時的分類

最常見的有簡單反應時和選擇反應時。

什麼是簡單反應時呢？就是只呈現單一的刺激，讓被試去做單一的反應，然後飾演者測量這個時間間隔，這就是簡單反應時。比如短跑比賽發令槍響，運動員們聽到聲音後立刻開跑，這中間的反應時就是一個簡單反應時。

什麼是選擇反應時呢？就是刺激物種類變多了，不同的刺激，會讓被試產生不同的反應，被試需要對不同的反應做選擇，在這個過程中，實驗者測量被試反應花費的時間，這就是選擇反應時。

比如，只有紅光刺激的時候，被試只用按一個按鈕，這就是一個簡單反應時任務，但如果有紅綠光兩種刺激，有紅綠兩個按鈕各自對應，當紅光亮起，被試就要在紅綠兩個按鈕中進行選擇，這時就是一個選擇反應時任務了。

這個過程中，兩種任務沒有感覺通道上的差異，但卻有和單一紅光刺激時在反應時間上的差異，通過這個時間的差異，科學家推斷出存在辨別和選擇的心理過程。

上面說的這個選擇反應時還只是二選一，如果再多一個黃光刺激呢？那就涉及到研究項目數量與反應時之間關係的問題了。根據默克爾的研究，反應是和選擇數目不是線性增長的關係，而是反應時與選擇數目的對數成正比的關係。

默克爾提出揭示這種關係的函數是：

RT＝lgN

RT是反應時，N是選擇的數目。也就是說選擇數目是4的反應時約為選擇數目為1也就是簡單反應時的2倍，選擇數目為8的反應時約為簡單反應時的3倍。（如圖1）

圖1@《基礎實驗心理學》p157

這個公式提出的前提是，刺激是同一通道的。那麼如果刺激不是一個通道的呢？比如刺激有光有聲。如果刺激來自不同的通道，似乎就不再符合這個對數函數了。

三、什麼是反應時新法

認知心理學把人的心理過程比做黑匣子，主張採用觀察輸入、輸出的方法來研究，產生了新的反應時法。為了區別傳統的反應法，這種新方法叫做反應時新法。主要包括唐德斯提出的減數法，和之後斯滕伯格提出的加因素法。這些方法都可以用來分析人類的信息加工過程。

1、唐德斯減數法

什麼是減數法呢？就是用減法來分解反應時成分，從而分析心理加工過程的方法。它的基本思想是：如果一個心理過程，包括了另一個心理過程所沒有的心理過程，也就是說，如果一種作業包含另一種作業所沒有的某個特定的心理過程，並且，除了這個特定的心理過程之外，在其他方面都相同，那麼這兩種反應時的差異，就是要測量的這個心理過程的時間了。

唐德斯設計了三種反應時任務稱作ABC反應時任務，來說明減數法的邏輯。

A反應是簡單反應，只有一個刺激和一個反應，因為時複雜反應的的成分，所以唐德斯又稱它為基線時間。

B反應是選擇反應，是一種複雜反應，包含了兩個以上的刺激和相應的反應數，所以也可以說，B反應中包含了A反應，除了A反應，還增加了一個刺激辨別和反應選擇的心理操作。按照減數法的原理，如果一個作業包含另一個作業所沒有的某個特定的心理過程，而其他方面都是相同的時候，B反應時－A反應時得到的反應時差，就是這個心理過程的反應時。這個心理過程的反應時實際上等於刺激辨別時間和反應選擇時間。

C反應是另一種形式的複雜反應。是為了區別出B反應中的刺激辨別時間，所以稱為辨別反應。C反應和B反應相同的地方是都有兩個或兩個以上刺激。區別是C反應只要求對指定的一個刺激作出反應，對其餘刺激不作反應。B反應是對不同刺激都要反應的，所以，B反應包含有對刺激的辨別過程，還包含有對反應的選擇的心理過程。所以，C反應等於A反應時間＋刺激辨別時間。

我把ABC反應的關係羅列一下是：

C反應＝A反應時間＋刺激辨別時間；

B反應＝A反應時間＋刺激辨別時間＋反應選擇時間＝C反應時間＋反應選擇時間。

通過簡單的運算，我們就可以得到刺激辨別時間、反應選擇時間，基線時間這三種反應時間了。

減數法有哪些應用呢？它可以用來研究那些快速的信息加工過程，如流體智力方面的東西。它可以用在短時記憶的研究中，也可以用來驗證某種心理過程的存在。

2、斯騰伯格加因素法

什麼是斯騰伯格的加因素法呢？加因素法是在減速法的基礎上擴展延伸的，標誌著反應時研究進入了一個新的階段。它的基本思想是，如果兩個因素的效應是互相制約的。什麼叫互相制約呢？就是一個因素的效應和另一個因素的效應是有交互作用的，一個因素效應是可以改變另一個因素的效應的。那麼，這兩個因素共同作用在同一個信息加工階段；如果兩個因素是相互獨立的，不能相互包涵的，就說明它們作用在不同的加工階段。

如果事先已經發現了一些因素，這些因素對完成作業的時間有影響，那麼就可以拿來當作工具，通過單獨使用或者成對使用，來觀察時間上的變化，從而確定一個信息加工過程的每個階段以及時間的總和。聽著還不太明白，感覺和減數法挺像的。減數法是為了區分各個不同的心理過程，加因素法不是，它是為了證實不同加工階段的存在，然後辨認出這些階段的先後順序。

加因素法應用有一個假設，就是當兩個實驗因素影響兩個不同的階段的時候，他們產生的是獨立的效應，就是說這個效應不受1+1大於2的系統優化的影響。也就是說，不管一個因素的水平變化如何，另一個因素對反應時的影響是恆定的，就是說不存在交互作用。

斯騰伯格認為，人的信息加工過程不是平行進行的，而是由先後順序的系列加工階段組成的，這是加因素法應用的基本前提。如果這個條件不滿足，加因素法就不能使用。

加因素法有哪些應用呢？舉一個斯騰伯格的分析心理過程的典型實驗。

斯滕伯格的短時記憶的信息提取實驗：先給被試者看1到6個數字，這是識記項目。然後呈現其中一個數字，開始計時，要求被試判斷這個數字是不是剛才記憶過的數字，如果是，就按「是」鍵，不是，按「不是」鍵，按鍵後計時停止。這樣實驗者就可以確定被試是否能夠提取到識記過的信息和提取信息花費的時間。

通過一系列實驗，運用加因素法觀察反應時的變化，斯騰伯格確定出記憶提取過程中起獨立作用的四個因素，分別是測試項目，或者說題目的質量、要測試的項目的數量、反應的類型是還是否、每個反應類型出現的相對頻率。

這四個因素分別對應四個獨立的加工階段，按順序是編碼階段、順序比較階段、二擇一的決策階段、反應組織階段。它們的對應關係如圖2。

項目的質量影響刺激編碼階段，質量高的材料編碼用時短；題目數量影響順序比較階段，題庫大的要一個個去查找，花費時間長；反應類型影響決策階段，反應類型出現的相對頻率，比如如果一直出現一種反應類型，被試用時會相應的縮短。

但是這些都不是直接得到的，而是推理出來的，於是實驗者想出了開窗實驗，在實驗過程中直接測量每個加工階段的時間。開窗實驗是反應時實驗的新型方法，一般仍歸屬於加因素法。

By 逆水行舟讀書會

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