影響反應時間之因素

在心理學測量反應時間的實驗中，反應時間會受到許多外在與內在因素影響。因此，實驗 前的指導語必須明確指示受試者應對何種刺激進行適當反應，而通常反應時間均會具有練習效 果，並呈現波動現象，因此，無論是受試者內或受試者間設計，實驗次數都須以多次呈現，以 獲得較穩定的數據後加以平均計算。下述章節將介紹影響反應時間之因素。

2.3.3.1 刺激感官差異

人類接受外來刺激的感官不同，所需的反應時間也不同。視覺對光線的反應就比聽覺對聲 音的反應時間來的長，原因來自光線刺激視網膜，但視網膜上的感光細胞並無法直接引起興奮 作用，而須經過光化學反應的中介歷程等等。下表2-3-3-1-1 為人類各感覺通道所需的平均反應 時間：

表 2-3-3-1-1 人類各感覺通道平均反應時間，改自 朱瀅，2002

感覺通道 平均反應時間 / ms

觸覺 117-182

聽覺 120-182

視覺 150-225

冷覺 150-230

溫覺 180-240

嗅覺 210-390

痛覺 400-1000

味覺 308-1082

在視覺刺激中，隨影像作用於網膜的部位不同，對於光刺激產生的反應時間也有所差異。

光線刺激於中央小窩部分所需的反應時間較短，而距離中央小窩越遠，所需時間也增長。（圖 2-3-3-1-1）

圖 2-3-3-1-1 不同網膜部位反應時間之差異，改自 朱瀅，2002

2.3.3.2 受試者準備狀態

在反應時間的測試實驗中，受試者的準備狀態會隨指導語或實驗流程的影響而造成差異，

若準備時間過短，會造成受試者可能來不及反應；若準備時間過長，則可能造成受試者的最佳

準備狀態衰減。一般受試者反應包含從預備信號到刺激前期階段、刺激到反應發生階段以及明 顯反應階段到結束。從許多研究中發現，最佳準備時間約在1.5-2 秒之間，在此準備時間內受試 者能呈現較佳反應。（Telford, 1931）

圖 2-3-3-2-1 反應時間過程，改自 劉英茂，2000

2.3.3.3 訊號刺激強度

由Bloch 定律得知，刺激訊號的強度會影響反應時間的長短，一般而言越弱的刺激，所需 的反應時間越長；而越強的刺激，反應時間越短。當刺激強度增加到一定程度時，反應時間會 縮短，甚至停留在某一水準，使反應時間漸近於一個極限，公式如下：

I × t = C …………（1）

I 為刺激強度，t 為刺激持續時間，C 為一定的感覺效果。

2.3.3.4 訊號刺激數量

選擇反應時間（choice reaction time）與刺激數量有關，選擇的數量越多，反應時間越長，

W. E. Hick 曾探討兩者之間的定量關係，並提出反應時間與刺激數目的對數成正比（Hick, 1952），公式如下：

RT = a + b ㏒₂ (N) …………（2）

RT 為反應時間，a、b 為常數，N 為刺激數量。

2.3.3.5 額外動機因素影響

在反應時間的實驗中，都希望受試者能夠以最快速度進行正確反應，而實驗中的獎勵和懲 罰回饋機制都會對受試者造成不同的反應，Johenason 於 1922 年的實驗結果說明反應的額外動 機影響反應時間的關係如下圖2-3-3-5-1：

圖 2-3-3-5-1 不同額外動機反應時間次數分配，改自 朱瀅，2002

2.3.3.6 速度與準確性衡量

在選擇反應中，失誤是不可避免的。若不要求準確性，只要求速度，受試者可能只憑臆測 就做出反應，如此速度雖然提升，但是正確率卻下降，得到的數據也不正確；相反的，若要求 完全辨識後再進行反應，則會花去過多時間。下圖2-3-3-6-1 準確度－速度取捨曲線

（speed-accuracy trode-off）顯示準確度與平均反應時間的相對關係。

圖 2-3-3-6-1 準確度－速度取捨曲線，改自 Proctor & Zandt, 2002

2.3.3.7 反應時間與練習

練習不僅可以加速反應時間，更可以促使受試者排除由於不相容（不熟悉）所造成的困擾。

Teichner 和 Krebs（1974）二人曾將 59 個文獻中的結果整理，發表以下公式：

RT = K ㏒10 NT + a …………（3）

RT 為反應時間，NT 為練習次數，a 為常數。

選擇的數目越多，練習的效果越大；當選擇數目為2 時，K = -0.099，a = 0.725；當選擇數 目為8 時，K = -0.217，a = 1.54。也就是當練習次數越多，反應時間的函數越平緩；換言之，對 於練習熟練的受試者，其反應時間幾乎為常數。（Kantowitz & Sorkin, 1983）

2.3.3.8 個體差異因素

在反應時間的實驗中，儘管將刺激強度、實驗環境、指導語、練習等因素，都加以考慮並 排除，但對於受試者個體間的差異仍無法避免，許多的研究證明：情緒、身體狀況等等均會影 響反應時間的變化。這些因素造成反應實驗的隨機誤差，即使同一位受試者，在不同時間前後 接受同樣實驗，得到的數據仍然具有差異。