反应时间作为因变量的优越性实验报告

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1、实验室名称：三教八层心理学实验室 实验课程：心理学实验实验名称：反应时间作为因变量的优越性 指导教师：刘洋 实验时间：2010.11.26.姓名:李璐 班级:心理09-1 学号：090724126 题目：北京林业大学心理系09级反应时间作为因变量的优越性实验报告 摘要 该试验通过比较线段的长度，研究反应时间和判断次数的累积以及判断的信心之间的关系，重复并改进前人的实验，印证前人的结果，证明反应时间作为因变量，比自信度和累计百分数更敏感，确有其突出的优点。关键词 反应时间 自信度 累积百分数前言 反应时间（reaction time，缩略为RT）是心理实验中使用最早、反应用最广的反应变量之一。它

2、是指从刺激的呈现到反应得开始之间的时距。，往往也被称作“反应的潜伏期”。在反应的潜伏期中包含着感觉器官、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，其中大脑加工所耗费的时间最多。因此，反应时间是与刺激强度和辨别难度有联系的。有人研究过反应时间和判断次数的累积以及判断的信心之间的关系。研究方法大致如下：刺激是绘在卡片上的一条粗的黑色水平线，两端各有一条短垂直线，另一条垂直线分水平线为两段。左边一段永远是50mm，作为标准刺激；右边线段是比较刺激，变化范围从40到60mm，每次变化2mm。用速示器呈现刺激。被试的反应是按两个键中的一个来作为说明哪一段长的信号。反应时间以百分秒为单

3、位记录。每次反应完了，被试还要在一条线上画出记号表示他判断正确的信心。在线中间画个记号表示完全没有信心，花在最右边表示完全肯定右边一段长些，反之亦然。居间的各点表示肯定的各种程度。实验结果用三条平滑曲线表示：反应时间、自信程度、正确判断的累积百分数。实验表明：代表信心度的曲线其0点正与累积次数曲线的50%点相交，相应的横坐标是50ms，在那里被试是在猜。而它从零点却向两端伸展得较远，说明当刺激差别还没有大到足以使被试绝对肯定他的判断时，他便能作到100%正确的判断了。反应时间曲线在横坐标50ms处，即比较刺激与标准刺激相等处达到峰值，并从峰值向左右两端逐渐下降，即比较刺激和标准刺激差别越大，反

4、应时间越短。附带说明，这里的峰值与另两条曲线相比较，显得常误少得多。另外，在刺激差别产生100%正确判断的地方，甚至判断有100%把握时，反应时间仍然下降。恰好是这一特点使反应时间有可能用来为大于差别阈限的刺激差别找出等值。因此结论中说，当怀疑或不肯定以等差方式增加时，判断的时间是以等比方式而增加的。两者都是判断困难明显的度量，在许多方面完全可以与更为熟悉的判断的正确百分数的累积曲线相比拟。由此可见，反应时间的确可以作为制作心理物理学量表中的一项重要度量。本实验在基本方法上是对上述实验的重复，通过对长短线段刺激的反应，测量反应时间、自信度和判断正确的累积百分数，并比较三者对刺激变化的敏感程度。

5、希望证实前人的实验结果，说明在心理实验中用反应时间作为因变量的优越性。本实验比上述实验改进的地方是在实验设计中添加了对位置效应的平衡，以求对额外变量的控制更加严密。试验方法实验材料装有Psykey心理教学系统大学版的计算机，红黄绿三色键的反应键盒。长50mm的线段，作为标准刺激。从40mm到60mm，以2mm为长度变化间隔的11条线段，作为比较刺激。被试 北京林业大学心理系09级85名本科生，剔出极端数值，最后得到有效数据77份，男19，女66，平均年龄19.17.实验步骤1）让被试在计算机前坐好，双手拿好反应键盒，由主试把计算机调整到实验界面，向被试说明实验程序并确认被试准备好之后，点击“开

6、始”。2）屏幕上呈现2条线段，如果左边的长，被试就按位于反应键盒左边的红键，反之就按右边的绿键。3）判断完毕后，屏幕下方出现一滑动条，刻度从-100到100。被试移动滑动条的位置，对自己所作判断的自信程度作出评价。如果完全肯定左边长，就移到最左边，如果完全肯定右边长，就移到最右边，如果不能完全确定哪个更长，就放中间。4）被试移好滑动条后，双手重新拿好反应键盒，由主试点击“确定”，再开始下一对刺激的呈现。5）计算机自动记录被试按反应键盒的反应时间，自信程度，并计算把比较刺激判断为长于标准刺激的累积百分数。实验结果一、对于总体分析1、基本描述Descriptive Statistics NMini

7、mumMaximumMeanStd. Deviation40反应时853862878780.4434.351740自信度85-99.992-91.637322.5324340累计百分数8501005.29411817.2921842反应时8539110594913.02351146.38642自信度85-99.9911-90.837425.0326242累计百分数8501005.76470618.3469544反应时853842127802.9882362.145244自信度85-99.9930-87.825827.9759944累计百分数8501005.76470618.7322346反应时

8、8540838751007.224549.558246自信度85-99.9944-78.813927.1750646累计百分数8501007.17647118.2320948反应时8549667351549.447998.967748自信度85-99.9939-47.237930.6227548累计百分数8508018.1176519.3029850反应时85378112281879.6351514.95750自信度85-44.9929-1.5484713.8606650累计百分数85109050.2352913.6256552反应时8549774711608.8121172.75452自信度

9、85-41.9910049.1063529.2746852累计百分数851010080.3529418.6092154反应时8542027291058.388463.959154自信度85-68.9910075.8357630.6574654累计百分数85010091.5294118.7404556反应时854032855882.7176432.409156自信度85-29.9910086.0943525.745856累计百分数85010094.3529417.2824658反应时8539114424986.27061550.67358自信度85-31.9910090.0238829.0703

10、458累计百分数85010094.9411817.9034160反应时853863058790465.651560自信度85-32.9910090.22429.4140260累计百分数8501009419.5302Valid N (listwise)852、男女生的数据情况：Independent Samples Test Levenes Test for Equality of Variancest-test for Equality of MeansFSig.tdfSig. (2-tailed)40反应时Equal variances assumed1.29 0.26 -1.71 83.0

11、0 0.09 40自信度Equal variances assumed5.43 0.02 -1.04 83.00 0.30 40累计百分数Equal variances assumed5.51 0.02 -1.22 83.00 0.23 42反应时Equal variances assumed0.70 0.41 -0.96 83.00 0.34 42自信度Equal variances assumed8.58 0.00 -1.54 83.00 0.13 42累计百分数Equal variances assumed7.98 0.01 -1.42 83.00 0.16 44反应时Equal var

12、iances assumed1.74 0.19 -1.72 83.00 0.09 44自信度Equal variances assumed8.44 0.00 -1.84 83.00 0.07 44累计百分数Equal variances assumed9.55 0.00 -1.53 83.00 0.13 46反应时Equal variances assumed3.83 0.05 -1.90 83.00 0.06 46自信度Equal variances assumed7.24 0.01 -2.91 83.00 0.00 46累计百分数Equal variances assumed7.13 0.

13、01 -1.53 83.00 0.13 48反应时Equal variances assumed0.02 0.88 -0.84 83.00 0.40 Equal variances not assumed-0.93 34.34 0.36 48自信度Equal variances assumed3.25 0.08 -4.53 83.00 0.00 48累计百分数Equal variances assumed13.80 0.00 -2.72 83.00 0.01 50反应时Equal variances assumed14.46 0.00 1.52 83.00 0.13 50自信度Equal va

14、riances assumed1.09 0.30 -1.62 83.00 0.11 50累计百分数Equal variances assumed0.37 0.54 -0.08 83.00 0.93 52反应时Equal variances assumed2.59 0.11 0.26 83.00 0.79 52自信度Equal variances assumed5.66 0.02 3.49 83.00 0.00 52累计百分数Equal variances assumed14.04 0.00 2.19 83.00 0.03 54反应时Equal variances assumed1.93 0.1

15、7 -2.05 83.00 0.04 54自信度Equal variances assumed8.32 0.00 2.50 83.00 0.01 54累计百分数Equal variances assumed4.51 0.04 1.13 83.00 0.26 56反应时Equal variances assumed1.35 0.25 -1.79 83.00 0.08 56自信度Equal variances assumed6.22 0.01 1.72 83.00 0.09 56累计百分数Equal variances assumed6.54 0.01 1.32 83.00 0.19 58反应时E

16、qual variances assumed1.20 0.28 -1.02 83.00 0.31 58自信度Equal variances assumed7.22 0.01 1.34 83.00 0.19 58累计百分数Equal variances assumed6.29 0.01 1.26 83.00 0.21 60反应时Equal variances assumed2.86 0.09 -1.94 83.00 0.06 60自信度Equal variances assumed8.76 0.00 1.54 83.00 0.13 60累计百分数Equal variances assumed7.

17、97 0.01 1.39 83.00 0.17 3、相关分析做了皮尔逊相关，由于表格问题，未能在此显示，但是大部分数据的自信度和反应时、累计百分数都有明显相关性。二、个人的实验数据分析1）对整理后的数据进行分析，从整理出的数据可以直接的观察出比较刺激与标准刺激相差2mm时，判断出现失误，但是48mm与52mm的累加百分数均在10%。比较刺激(mm)反应时间(ms)自信度判断为比较刺激长的累积百分数40869-1000.00%42646-1000.00%44738-1000.00%461102-1000.00%481696-7510.00%5030142950.00%5224266790.00%

18、54955100100.00%56764100100.00%58734100100.00%60740100100.00%2）对原始数据进行分析，分别对位置、判断与反应时间和自信度进行独立样本T检验，得到如下结果：Group Statistics 位置NMeanStd. DeviationStd. Error Mean反应时间左18.00 974.00 680.76 160.46 右19.00 1198.21 914.33 209.76 短49.00 1279.14 1631.98 233.14 长45.00 1188.53 966.68 144.10 自信度左18.00 -25.72 94.5

19、8 22.29 右19.00 31.58 94.59 21.70 短49.00 -88.00 31.16 4.45 长45.00 92.69 22.45 3.35 位置与反应时间和自信度的独立样本T检验Independent Samples Test Levenes Test for Equality of Variancest-test for Equality of MeansFSig.tdfSig. (2-tailed)反应时间Equal variances assumed1.43 0.24 -0.84 35.00 0.41 Equal variances not assumed-0.8

20、5 33.19 0.40 自信度Equal variances assumed0.00 0.98 -1.84 35.00 0.07 Equal variances not assumed-1.84 34.89 0.07 判断与反应时间和自信度之间的独立样本T检验Independent Samples Test Levenes Test for Equality of Variancest-test for Equality of MeansFSig.tdfSig. (2-tailed)反应时间Equal variances assumed0.65 0.42 0.32 92.00 0.75 Eq

21、ual variances not assumed0.33 79.09 0.74 自信度Equal variances assumed3.22 0.08 -32.00 92.00 0.00 Equal variances not assumed-32.44 87.20 0.00 3）对110个数据进行相关性分析与事后检验，从总体上看，在事后检验中不难看出两者之间有显著性差异，也就是说差别越小的时候，耗费的时间越长。ANOVA Sum of SquaresdfMean SquareFSig.反应时间Between Groups65861728.25 10.00 6586172.83 5.44 0

22、.00 Within Groups119960750.80 99.00 1211724.76 Total185822479.05 109.00 自信度Between Groups882100.49 10.00 88210.05 83.21 0.00 Within Groups104952.60 99.00 1060.13 Total987053.09 109.00 Multiple ComparisonsLSD Dependent Variable(I) 比较刺激(J) 比较刺激Sig.反应时间40500.00 520.00 42480.05 500.00 520.00 44480.08 50

23、0.00 520.00 46500.00 520.01 48420.05 440.08 500.00 560.09 580.08 600.08 50400.00 420.00 440.00 460.00 480.00 540.00 560.00 580.00 600.00 52400.00 420.00 440.00 460.01 540.00 560.00 580.00 600.00 54500.00 520.00 56480.09 500.00 520.00 58480.08 500.00 520.00 60480.08 500.00 520.00 自信度40480.01 500.00 5

24、20.00 540.00 560.00 580.00 600.00 42480.01 500.00 520.00 540.00 560.00 580.00 600.00 44480.01 500.00 520.00 540.00 560.00 580.00 600.00 46480.01 500.00 520.00 540.00 560.00 580.00 600.00 48400.01 420.01 440.01 460.01 500.00 520.00 540.00 560.00 580.00 600.00 50400.00 420.00 440.00 460.00 480.00 520.

25、00 540.00 560.00 580.00 600.00 52400.00 420.00 440.00 460.00 480.00 500.00 540.03 560.03 580.03 600.03 54400.00 420.00 440.00 460.00 480.00 500.00 520.03 601.00 56400.00 420.00 440.00 460.00 480.00 500.00 520.03 58400.00 420.00 440.00 460.00 480.00 500.00 520.03 60400.00 420.00 440.00 460.00 480.00

26、500.00 520.03 The mean difference is significant at the .05 level.讨论对个人数据进行讨论：1. 先看被试的反应时间。它在比较刺激为50mm，即和标准刺激相等处恰好达到峰值，这点也是与前人实验的结果符合的。于是我们也有理由相信前人的说法，这个峰值与另两条曲线相比，显得常误要少。从大致趋势上看，反应时间近似地是比较刺激和标准刺激的差别的函数，二者差别越大，反应时间越短。但也有例外，比如40mm对应的反应时就比42mm的长，虽然看上去二者差别不大，但未经检验，不能断定它们之间是不是差异显著。而且，在60mm处出现了稍微的“翘尾巴”现象

27、，即60mm对应的反应时间比58mm的要长。未检验，故不知二者差别是否达到显著。如果是确有明显的差别，也许是由于60mm与50mm的差别过大而使被试产生了精神上的松懈，所以正确率和信心度都是100的情况下，反应时间反而变长了。当然这也有可能只是不明显的差别而已。由于只有一个被试，所以在此无法详细探究了。2. 再看被试的自信度。按照前人的实验结果，其零点应正好对应标准刺激50mm。但是被试的自信度的零点应该在48-50mm之间，而且与50mm相差不大。而且当比较刺激小于46mm和大于54mm时，自信度均为100%，所以在图上呈现很对称的形状。3. 最后看比较刺激判断为长于标准刺激的累积百分数。按照前人实验所说，其50%的点应该正好对应标准刺激50mm。而图上所示被试的累加百分数恰好落在50mm这一点上。而且当比较刺激小于46mm时被试能够100%的判断它小于标准刺激，比较刺激大于54mm时被试能够100%的判断它大于标准刺激。结论男女生在反应时间、自信度和累计百分数上无明显差异，但是个人数据在反应时和自信度上呈现很明显的差异。参考文献 杨博民主编 心理实验纲要 北京大学出版社 17-23页朱滢主编 实验心理学 北京大学出版社 2000年第一版 59-69页