反應時間與資訊量之關係

實驗室實驗透過選擇反應工作對受試者進行反應時間之量測，數字選擇個數隱含人 員處理的資訊量，觀察資訊量與反應時間兩者之關係，並附加不同等級之計算工作，驗 證計算工作對反應時間與心智負荷造成的影響；實驗過程隨機挑選 4 等級計算工作配合 4 種不同資訊量，對受試者進行測試。

測試結果進行分析比較與統計檢定，表 5-2 為各計算工作等級與不同資訊量下之反 應時間均數及標準差，細格內之統計量皆以 18 位受試者數據為基礎。

表格的縱向結果顯示，資訊量為 0-bit 時的反應時間皆為同等級計算工作下最低，

反應時間並隨著資訊量的增加成正向關係；而表格的橫向結果顯示，無計算工作時的反 應時間皆為同樣資訊量下最低，反應時間會隨著計算工作的難度增加成正向關係。

依據以上邏輯與實驗研究發現，表格內反應時間最短平均為 0.319（S.D.＝0.079）

秒，由無計算工作與資訊量為 0-bit 情況下所產生，而最長時間為 1.324（0.366）秒，由 難計算工作與資訊量為 3-bits 情況下產生，兩者相差約 1 秒；其實驗結果與預期結果相 符合。

表 5-2 計算工作等級下不同資訊量之反應時間（單位：秒）

y = 0.1922x + 0.3452 R² = 0.7529

0 0.5 1 1.5 2

0 1 2 3 4 5

訊息量(單位: bits) 反應時間(單位: s.e.c)

圖 5-1 無計算工作下訊息量與反應工作之關係線

表 5-5 為簡單計算工作下反應時間之變異數分析，顯示資訊量的不同對反應時間具 顯著影響（P < 0.0001）；表 5-6 Duncan 分群顯示資訊量與反應時間呈正向關係，在顯著 水準α ＝0.05 下，多重比較結果資訊量在不同情況下反應時間呈顯著差異。

表 5-5 簡單計算工作下反應時間之變異數分析

變異來源 自由度 平方和 均方 F 值 P 值

資訊量 3 2.97 0.99 42.01 <.0001**

誤差項 68 1.41 0.02

總和 71 4.38 R-square = 0.677 * 顯著；** 極顯著

表 5-6 Duncan 分群（資訊量；值由大至小排序）

3-bits 2-bits 1-bit 0-bit 1.028（0.219）^a 0.799（0.151）^b 0.637（0.094）^c 0.442（0.120）^d

Mean（S.D.），α ＝0.05 a.b.c.d 為群別 圖 5-2 構建出資訊量與反應時間之簡單線性關係（y = 0.2033x + 0.4381；R² = 0.6748），圖中 x 軸為資訊單位量，y 軸為反應時間；結果顯示資訊量與反應時間呈正向 之線性關係。關係線斜率為 0.2033，意即在簡單計算工作等級下人員處理ㄧ個 bit 的資 訊量需花費 0.2033 秒的時間（0.2033 秒/bit）；反之，斜率的倒數為 4.92，即人員一秒 可處理之資訊量（4.92 bits/秒）。

y = 0.2033x + 0.4381 R² = 0.6748

0 0.5 1 1.5 2

0 1 2 3 4 5

訊息量(單位: bits) 反應時間(單位: s.e.c)

圖 5-2 簡單計算工作下訊息量與反應時間之關係線

表 5-7 為中等計算工作下反應時間之變異數分析，顯示資訊量的不同對反應時間具 顯著影響（P < 0.0001）；表 5-8 Duncan 分群顯示資訊量與反應時間呈正向關係，在顯著 水準α ＝0.05 下，多重比較結果資訊量在不同情況下反應時間呈顯著差異。

表 5-7 中等計算工作下反應時間之變異數分析

變異來源 自由度 平方和 均方 F 值 P 值

資訊量 3 3.37 1.12 35.84 <.0001**

誤差項 68 1.88 0.03

總和 71 5.25 R-square = 0.64 * 顯著；** 極顯著

表 5-8 Duncan 分群（資訊量；值由大至小排序）

3-bits 2-bits 1-bit 0-bit 1.126（0.286）^a 0.851（0.162）^b 0.659（0.102）^c 0.512（0.085）^d

Mean（S.D.），α ＝0.05 a.b.c.d 為群別 圖 5-3 構建出資訊量與反應時間之簡單線性關係（y = 0.2055x + 0.482；R² = 0.6294），圖中 x 軸為資訊單位量，y 軸為反應時間；結果顯示資訊量與反應時間呈正向 之線性關係。關係線斜率為 0.2055，意即在中等計算工作等級下人員處理ㄧ個 bit 的資 訊量需花費 0.2055 秒的時間（0.2055 秒/bit）；反之，斜率的倒數為 4.87，即人員一秒 可處理之資訊量（4.87 bits/秒）。

y = 0.2055x + 0.482 R² = 0.6294

0 0.5 1 1.5 2

0 1 2 3 4 5

訊息量(單位: bits) 反應時間(單位: s.e.c)

圖 5-3 中等計算工作下訊息量與反應時間之關係線

表 5-9 為困難計算工作下反應時間之變異數分析，顯示資訊量的不同對反應時間具 顯著影響（P < 0.0001）；表 5-10 Duncan 分群顯示資訊量與反應時間呈正向關係，在顯 著水準α ＝0.05 下，多重比較結果資訊量在不同情況下反應時間仍呈顯著差異。

表 5-9 難計算工作下反應時間之變異數分析

變異來源 自由度 平方和 均方 F 值 P 值

資訊量 3 5.32 1.77 31.16 <.0001**

誤差項 68 3.41 0.06

總和 71 8.73 R-square = 0.609 * 顯著，** 極顯著

表 5-10 Duncan 分群（資訊量；值由大至小排序）

3-bits 2-bits 1-bit 0-bit 1.324（0.366）^a 0.926（0.267）^b 0.697（0.112）^c 0.565（0.098）^d

Mean（S.D.），α ＝0.05 a.b.c.d 為群別 圖 5-4 構建出資訊量與反應時間之簡單線性關係（y = 0.2507x + 0.502；R² = 0.5764），圖中 x 軸為資訊單位量，y 軸為反應時間；結果顯示資訊量與反應時間呈正向 之線性關係。關係線斜率為 0.2507，意即在難計算工作等級下人員處理ㄧ個 bit 的資訊 量需花費 0.2507 秒的時間（0.2507 秒/bit）；反之，斜率的倒數為 3.98，即人員一秒可 處理之資訊量（3.98 bits/秒）。

y = 0.2507x + 0.502

表 5-12 Duncan 分群（計算工作等級；值由大至小排序）

困難 中等 簡單 無

0.88（0.37）^a 0.79（0.29）^b 0.73（0.26）^b 0.65（0.27）^c Mean（S.D.），α ＝0.05 a.b.c 為群別

表 5-13 Duncan 分群（資訊量；值由大至小排序）

3-bits 2-bits 1-bit 0-bit 1.11（0.3）^a 0.83（0.19）^b 0.65（0.11）^c 0.46（0.13）^d

Mean（S.D.），α ＝0.05 a.b.c.d 為群別