反應(yīng)時的測定實驗報告

1、人因工程課程設(shè)計人因工程課程設(shè)計反應(yīng)時的測量實驗報告專 業(yè) 工業(yè)工程 學(xué) 號 1240408110 姓 名 馮志偉 指導(dǎo)老師 吳俊 成 績 2015年06月30日實驗報告反應(yīng)時的測量【摘要】本次試驗的目的是學(xué)習(xí)視覺簡單反應(yīng)時、選擇反應(yīng)時和辨別反應(yīng)時的測定方法以及儀器的使用、材料的整理計算，并比較三種反應(yīng)時的時間差異以及探討影響反應(yīng)時的因素。經(jīng)過分析實驗結(jié)果數(shù)據(jù)得出的結(jié)論為：被試作出反應(yīng)所需時間是由刺激的復(fù)雜程度決定的。即簡單反應(yīng)時所需反應(yīng)時間小于選擇反應(yīng)時所需時間。選擇反應(yīng)時和辨別反應(yīng)時不存在顯著的性別差異?！娟P(guān)鍵詞】簡單反應(yīng)時 選擇反應(yīng)時 辨別反應(yīng)時 多項職業(yè)能力測量儀1.引言反應(yīng)時是人因工

2、程學(xué)在研究和應(yīng)用中經(jīng)常使用的一種重要的心理特征指標。人的信息處理過程，大部分活動是在體內(nèi)潛伏進行的，難以對信息接受、加工和傳遞各個階段精確地進行實驗測定。因此，在實踐中往往利用反應(yīng)時指標來近似說明人對信息處理過程的效率及影響因素。利用反應(yīng)時可以分析人的感知覺、注意、識別、學(xué)習(xí)、喚醒水平、動作反應(yīng)、定向運動、信號刺激量等，在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)提高作業(yè)效率、監(jiān)視水平和集中注意力等目的，合理制定作業(yè)標準，改進人機界面，改善作業(yè)條件和環(huán)境等。反應(yīng)時指刺激作用于有機體后到明顯的反應(yīng)開始時所需要的時間。刺激作用于感官引起感官的興奮，興奮傳到大腦，并對其加工，再通過傳出通路傳到運動器官，運動反應(yīng)器接受神經(jīng)沖動，

3、產(chǎn)生一定反應(yīng)，這個過程可用時間作為標志來測量，這就是反應(yīng)時。本實驗采用的是荷蘭心理學(xué)家F.C.唐德斯的研究結(jié)果。測量最基本的三種反應(yīng)時，即簡單、選擇、辨別反應(yīng)時。唐德斯將它們分別命名為：a、b、c反應(yīng)時。（1）簡單反應(yīng)時（RTA）在測試中呈現(xiàn)的刺激和要求被試做出的反應(yīng)都只有一個，且固定不變。本實驗程序可測量視覺、聽覺兩種簡單反應(yīng)時。視覺的刺激為一綠圓，聽覺的刺激為773Hz純音。測量方式一樣，被試均按綠鍵反應(yīng)。測30次，每次預(yù)備后間隔2秒呈現(xiàn)刺激。如果測試中被試在準備階段有搶先現(xiàn)象，則該次結(jié)果無效，并由計算機剔除并警告搶碼被試。另外以每5次呈現(xiàn)為一組，隨機加入空白的探測刺激2秒，如有被試在此時

4、搶碼，則警告搶碼被試，且本組實驗將重新進行。最后以有效的結(jié)果均值為其簡單反應(yīng)時。（2）選擇反應(yīng)時（RTB）在測試中呈現(xiàn)的刺激為兩個或多個，要求被試對不同的刺激做出不同的反應(yīng)。本實驗只測量視覺選擇反應(yīng)時。刺激有兩個，分別是紅圓和綠圓。要求被試看到紅圓按紅鍵反應(yīng)，看到綠圓，按綠鍵反應(yīng)。反應(yīng)錯時，反應(yīng)時記為0，且該次反應(yīng)不計入最后平均值內(nèi)。兩個刺激隨機呈現(xiàn)，各20次，準備信號后2秒呈現(xiàn)刺激，以40次反應(yīng)中的正確反應(yīng)的反應(yīng)時均值為選擇反應(yīng)時，并給出錯誤次數(shù)（建議錯誤次數(shù)大于7次的數(shù)據(jù)不予采用）。（3）辨別反應(yīng)時（RTC）在測試中呈現(xiàn)的刺激為兩個或多個，要求被試只對其中的一個刺激作出固定的反應(yīng)，其它刺激

5、呈現(xiàn)時均不反應(yīng)。本程序只測量視覺辯別反應(yīng)時。刺激有二個，分別為紅圓和綠圓，要求被試見到綠圓按綠鍵反應(yīng)，見到紅圓不反應(yīng)。如被試見到紅圓反應(yīng)為錯誤。兩個刺激隨機呈現(xiàn)，各20次，準備后間隔2秒呈現(xiàn)刺激。以看見綠圓反應(yīng)的有效次數(shù)的時間均值為被試的辨別反應(yīng)時。結(jié)果中給出辨別反應(yīng)時和錯誤次數(shù)兩個指標。(4)三種反應(yīng)時有如下關(guān)系：辨別反應(yīng)時=簡單反應(yīng)時間+辨別刺激時間選擇反應(yīng)時=簡單反應(yīng)間時+辨別刺激時間+選擇反應(yīng)2.研究方法2.1被試江蘇科技大學(xué)，經(jīng)濟管理學(xué)院，工業(yè)工程1班，馮志偉。2.2實驗材料和儀器儀器：多項職業(yè)能力測量儀材料：記錄紙、筆2.3實驗?zāi)康腶.了解簡單反應(yīng)時、辨別反應(yīng)時和選擇反應(yīng)時的概念和

6、測量方法，測定它們的分別反應(yīng)時間。 b.學(xué)習(xí)視覺反應(yīng)時的測定方法及儀器的使用、材料的整理與計算，并比較選擇反應(yīng)時、辨別反應(yīng)時與簡單反應(yīng)時的差別。2.4實驗過程簡單反應(yīng)時測定實驗1. 紅光、黃光、綠光及聲音四種刺激，主試可任選一種作為呈現(xiàn)刺激。按“方式”鍵，選擇其刺激方式，對應(yīng)亮其左側(cè)指示燈。2. 主試將相應(yīng)手反應(yīng)鍵給被試，另一端插入后面板的“反應(yīng)鍵”插孔內(nèi)。3. 主試將后面板的刺激光源燈放在被試的正前方。注意彩色光源不能正對強照明光。(以下實驗相同)4. 主試按“簡單”鍵，實驗開始。5. 反應(yīng)方式為給出預(yù)備信號之后，被試要先按下反應(yīng)鍵（作為預(yù)備動作），作出正確反應(yīng)是松鍵（即松起手指）。如果在預(yù)

7、備時間內(nèi)沒有按下反應(yīng)鍵，則會出警告聲響，等待按下后重新開始預(yù)備。6. 實驗方式不同于上二種，雖然預(yù)備信號仍顯示秒，但預(yù)備信號間隔給出種不同的時間，分別為：2；7；3；4；5；7；4；2；5；3秒呈現(xiàn)時間為1秒刺激間隔3秒。實驗共進行10次。7. 實驗10次之后，自行停止，顯示窗呈現(xiàn)給定光的正確總反應(yīng)時間與平均反應(yīng)時。8. 在實驗過程中，1人做實驗，另1人記錄每次光信號的簡單反應(yīng)時。選擇反應(yīng)時測定實驗1. 主試令被試右手握綠光鍵，左手握黃光鍵，將紅光鍵放在地下，用左腳腳尖輕壓在腳鍵上（被試應(yīng)按幾次鍵，以掌握用力大?。?。主試將各鍵插入后面板的相應(yīng)插孔內(nèi)。2. 接通電源，并打開電源開關(guān)。3. 主試口

8、頭提示被試要進行實驗。主試按“選擇”鍵，實驗按編好程序隨機呈現(xiàn)各色燈光（每組實驗紅、黃、綠光隨機呈現(xiàn)各10 次），被試注視彩色光源燈，燈上方有預(yù)備信號燈，先亮預(yù)備燈，后呈現(xiàn)光刺激。次序及呈現(xiàn)方式為：預(yù)備信號燈亮2 秒反應(yīng)光（隨機呈現(xiàn)紅、黃、綠）呈現(xiàn)刺激秒燈滅后間隔秒，以此循環(huán)。共30 次。4. 被試見到刺激光后立即作出反應(yīng)（即按下手或腳鍵），反應(yīng)正確，顯示窗記時停止，呈現(xiàn)出該次的反應(yīng)時間。若反應(yīng)錯誤，則錯誤次數(shù)加一，蜂鳴器發(fā)出長音,提示被試反應(yīng)錯誤，此時顯示窗的記時繼續(xù)走時，被試應(yīng)立即改正，改正后，蜂鳴器和記時停止，顯示窗呈現(xiàn)該次的反應(yīng)時間。若秒內(nèi)沒有正確反應(yīng)，則記一次錯誤次數(shù)，此4.00 秒

9、反應(yīng)時不進入平均正確反應(yīng)時等計算。之后實驗，顯示窗呈現(xiàn)各次反應(yīng)時間及錯誤次數(shù)累計值。5. 30 次實驗結(jié)束后，顯示窗可分別呈現(xiàn)“紅”、“黃”、“綠”正確總反應(yīng)時間、錯誤次數(shù)累計值、平均反應(yīng)時?？砂础胺绞健辨I，選擇顯示的顏色值，其顯示值的顏色指示出現(xiàn)于面板的左側(cè)“方式”鍵旁的指示燈。6. 在實驗過程中，1人做實驗， 1人記錄每次光信號的顏色，1人記錄每次光信號的選擇反應(yīng)時。辨別反應(yīng)時測定實驗1. 連線及紅光、黃光、綠光的呈現(xiàn)方法同選擇反應(yīng)時。主試選擇一種光作為被試正確反應(yīng)的光。即該顏色的光要作出反應(yīng)，其它顏色光出現(xiàn)不要反應(yīng)（若作出反應(yīng)就是錯誤）。2. 主試按“方式”鍵，選擇作為正確反應(yīng)的刺激燈光

10、顏色，對應(yīng)亮其鍵左側(cè)指示燈。3. 主試按“辨別”鍵，實驗開始。4. 整個實驗同選擇反應(yīng)時一樣，紅、黃、綠光各隨機呈現(xiàn)10次。次序及呈現(xiàn)方式仍然為：預(yù)備信號2秒呈現(xiàn)時間1秒刺激間隔3秒，循環(huán)30次。被試只對主試給定的一種光作出正確反應(yīng)。其余光呈現(xiàn)不反應(yīng)，若作出反應(yīng)為錯誤反應(yīng)，記錯誤次數(shù)1次。給定的一種光顯現(xiàn)后若反應(yīng)錯誤，則錯誤次數(shù)加1，蜂鳴器發(fā)出長音，被試應(yīng)立即改正，改正后，蜂鳴器和記時停止。若4秒內(nèi)沒有正確反應(yīng)，則記1次錯誤次數(shù)，此反應(yīng)時不進入平均正確反應(yīng)時等計算。5. 30次實驗結(jié)束后，顯示窗呈現(xiàn)給定光的正確總反應(yīng)時間、錯誤次數(shù)累計值、平均反應(yīng)時。6. 在實驗過程中，1人做實驗， 1人記錄每

11、次光信號的顏色，1人記錄所需辨別的光信號的反應(yīng)時。3.實驗數(shù)據(jù)表一簡單反應(yīng)時測定實驗12345678910反應(yīng)時（s）0.3530.3710.3540.2160.2060.3160.2930.2270.2070.169總反應(yīng)時2.71s 平均反應(yīng)時: 0.271s表二選擇反應(yīng)時測定實驗12345678910信號顏色紅黃黃綠紅黃綠綠紅黃反應(yīng)時（s）0.3450.6730.2340.2111.4240.2010.1970.2340.4110.19811121314151617181920信號顏色綠綠紅黃紅黃黃綠紅紅反應(yīng)時（s）0.2450.2900.3780.3450.4531.0210.2290

12、.3120.2890.26621222324252627282930信號顏色綠黃紅綠紅綠綠紅黃黃反應(yīng)時（s）0.4160.3120.3120.3310.2890.2980.1990.8900.2690.214紅色信號總反應(yīng)時：273s 平均反應(yīng)時: 0.273s黃色信號總反應(yīng)時：369s 平均反應(yīng)時: 0.369s綠色信號總反應(yīng)時：505s 平均反應(yīng)時: 0.505s錯誤次數(shù)：3 次 表三辨別反應(yīng)時測定實驗12345678910信號顏色黃綠紅黃黃綠紅綠黃紅反應(yīng)時（s）0.305000.2290.3120001.321011121314151617181920信號顏色紅綠紅黃綠紅黃紅黃綠反應(yīng)時（

13、s）0000.215000.23100.207021222324252627282930信號顏色黃綠紅綠綠黃綠紅黃紅反應(yīng)時（s）0.38900000.334000.3310辨別信號（ 色）總反應(yīng)時：387s 平均反應(yīng)時: 0.387s錯誤次數(shù)：5次注：表中反應(yīng)時只填辨別信號顏色反應(yīng)時，其他默認為零。4.分析與討論4.1實驗數(shù)據(jù)結(jié)果處理表一各反應(yīng)時間的比較簡單反應(yīng)時選擇反應(yīng)時辨別反應(yīng)時紅黃綠總時間2.712733690.505387平均時間0.2710.2730.3690.5050.387表二簡單反應(yīng)時隨時間的變化4.2比較結(jié)果，分析實驗從實驗結(jié)果明顯可以看出簡單反應(yīng)時的反應(yīng)時間是小于選擇反應(yīng)時

14、和辨別反應(yīng)時的反應(yīng)時間的。這與預(yù)期相符合。因為簡單反應(yīng)時就只有一個刺激，要求被試見到光就作出反應(yīng)，屬于基線操作。選擇反應(yīng)時有三個刺激，辨別反應(yīng)時有兩個刺激，要求被試對每一個刺激都作出不同的反應(yīng)。從表一的實驗數(shù)據(jù)可以看出，選擇反應(yīng)時明顯比簡單反應(yīng)時平均數(shù)要大，唐德斯（1868）對選擇反應(yīng)做出系統(tǒng)區(qū)分，將兩個刺激對應(yīng)的兩個反應(yīng)的反應(yīng)時任務(wù)稱為B反應(yīng)，即選擇反應(yīng)；將一個刺激對應(yīng)的一個反應(yīng)的反應(yīng)時任務(wù)稱為A反應(yīng)，即簡單反應(yīng)；將B調(diào)整之后獲得C反應(yīng)，即辨別反應(yīng)，從而提出減數(shù)法。本次的實驗和他的理論相符:簡單反應(yīng)時是基線時間，選擇反應(yīng)時要比簡單反應(yīng)時長。從表一還可以看出，被試對不同顏色的的平均反應(yīng)時不同。

15、不同顏色的反應(yīng)時從小到大分別為：紅、黃、綠，符合實驗之前預(yù)期。但黃、綠反應(yīng)時間明顯比紅色多好多，這可能由于儀器本身的問題，黃色和綠色比較接近，難以區(qū)分，會影響實驗結(jié)果，導(dǎo)致反應(yīng)時增加。最后，我們可以從表2中看出，隨著實驗的進行，對同種刺激的反應(yīng)時會逐漸變短，這表明說明存在練習(xí)效應(yīng)。一開始被試者對實驗的緊張心理、陌生心理會影響實驗結(jié)果。5.結(jié)論（1）反應(yīng)時與刺激復(fù)雜程度有關(guān)：當(dāng)刺激復(fù)雜程度難時，反應(yīng)時就會延長；而當(dāng)刺激復(fù)雜程度降低至簡單或中等時，反應(yīng)時就縮短了。根據(jù)結(jié)果比較表來看，三種反應(yīng)時的長短比較為：簡單反應(yīng)時辨別反應(yīng)時選擇反應(yīng)時。（2）不同顏色的反應(yīng)時長短比較為：紅色黃色綠色。（3）同一被

16、試對不同反應(yīng)模式存在差異，說明不同反應(yīng)模式與其它因素有關(guān)。（4）從原始數(shù)據(jù)分析可知：隨著反應(yīng)的進行，被試的反應(yīng)時間在一定程度上減少，說明存在練習(xí)效應(yīng)。6.實驗思考根據(jù)實驗結(jié)果，要求被測試者回答以下問題。（1）如果要在簡單反應(yīng)時測定實驗中檢查刺激強度對反應(yīng)時的影響，對本實驗的儀器、程序、結(jié)果處理等應(yīng)作哪些改變？答：對儀器的要求：儀器應(yīng)具有不同亮度的同種色彩刺激，使得被測人員能夠?qū)Σ煌瑥姸鹊拇碳ぷ龀鱿鄳?yīng)的反應(yīng)。流程的變化：應(yīng)該增加可以設(shè)置同種刺激（相同顏色或聲音），測試人員在不同強度下分別的反應(yīng)總時間與平均反應(yīng)時。處理結(jié)果的變化：對前面所述得到的結(jié)果，進行組間對比分析，判斷不同刺激強度對反應(yīng)時的影響。（2）在選擇反應(yīng)時測定實驗中，怎樣運用簡單反應(yīng)時的結(jié)果計算被試在選擇反應(yīng)時測定實驗中選擇信號的時間？ 答：將被試對色光的簡單反應(yīng)時在選擇反應(yīng)時的時長中漸去，得到的就是選擇的近似值。（3）在辨別反應(yīng)時測定實驗中，怎樣運用簡單反應(yīng)時的結(jié)果計算被試在辨別反應(yīng)時測定實驗中辨別信號的時間？答：將被試對色光的簡單反