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个或几个因变量。那时，我们提出，在一个实验中选择多个因变量往
往是十分重要的。在本部分，我们将以实例说明实验设计中选择多
个因变量的重要性。
在注意和信息加工研究中，应用得极其广泛的因变量是反应时。
的确，这一变量应用得非常广泛，以致关于反应时本身的研究实际上
已经成为了一个重要的研究领域。因此，当一些心理学家聚集在一
块时，其中常常会有一些人宣称自己的研究兴趣是“反应时”。这听
起来似乎荒唐，但却说明，某个因变量有时可能会变得极其重要，以
致其不仅是用于研究具体内容的方法，而且自身也成了一个研究
对象。
乍看之下，有人可能会觉得以反应时来说明因变量的选择，是个
设有什么意义的话题，因为当我们称之为反应时时，我们已经对此作
出了选择。的确，有些研究者习以为常地测量反应时，而对之所以作
出这一选择的原因并不关心。现在，反应时已经被广泛采纳了。此
外，完成某个任务的速度常常被视为该任务对注意要求的指标，但能
够迅速完成的任务常常被解释为所需的注意少。然而，这一逻辑并
不总是正确的，因为注意也可以其他的方式给由操作定义，而不必涉
及反应时。
在操作的速度和准确性之间存在着反向关系。当你急于馓某件
事时，你更可能出差错｝相反，当你试图准确地完成某件事时，如完成
学期论文，为达到预期的准确性，你必须放慢工作速度。心理学家将
这一关系称为速度—准确性权衡。这对于以反应时为因变量的研究
有着重要影响。
这一关系可以用锡奥斯（1975）所做的一个实验加以说明。在他238
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／实验心理学
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的实验中＋被试所要完成的任务相当简单，只需说出呈现在屏幕上的
某个数字。自变量是数字出现的概率（相对频数），变化范围在o．2
（在呈现次数中有20％的机会出现该数字）到0＋8之间。这一实验
的反应时结果如图8…10所示。为此，锡奥斯得出结论，认为刺激出
现的概率对反应时没有影响。
惜
误
百
分
田8…10反应时和错误享是刺激呈现概率的届敷
尽管反应时是恒定的，但错误率随着刺激呈现概率的提高而降低。
在不考虑错误反应的情况下，这一结论似乎十分合理。但是，当
把错误率也考虑进去时，另一种解释就出现了（ Pachella，1974）。
3“的错误率看似不高，但想想这个任务是多么简单：被试所需til的
仅仅是说出看到的数字，这对于大学生来说实在是轻而易举。更糟
糕的是，错误率随自变量（刺激出现概率）而发生系统的变化。当剌
激呈现概率最低时，反应的错误率最高（6％）｝并且随呈现概率的提
高，错误睾逐渐降低。那么，如果在各种刺激呈现概率条件中＋使错
误率保持相等，反应时会发生什么变化呢？根据速度一准确性权衡，
为降低低呈现频率时的错误率，必须增加反应时。帕奇勒（1974）提
出，在刺激呈现概率为0。2的条件下，要降低2％的错误率，反应时
必须增加100毫秒。因此，一旦将错误率考虑进去，刺激呈现概率不
影响反应时的结论必然受到质疑。
这里的基本问题在于只选择了反应时作为因变量。由于反应时239
部分地依赖于错误率，因此，我们必须同时将速度和准确性都考虑为
因变量。简言之，反应时不是一个单一变量，而是一个包含多个变量
的因变量。当各自变量水平上的错误率保持恒定时，反应时称为单
一因变量；但在一般情况下，必须同时考虑反应时及错误率两个因
变量。
我们将在帕什勒（1989）的注意分散实验中，进一步考虑这一问
题。这些实验也表明，在研究中考虑多个因变量，对于认识完成实验
任务所涉及到的心理过程，可能是至关重要的。在由六个实验组成
的系列研究中，帕什勒采用了经过修正后的唐德斯B反应时（选择
反应时）任务（见图8…2）。其中一个重要的修正是刺激sl和S2不
是同时呈现的，而是在两个刺激的呈现之间有一个短暂的延迟。sl
和s2的呈现间隔被称为刺激呈现的异步性（ stimulus onset asy…
chrony．简称SOA）。其呈现程序见图8…11。
S’———————＋R1
＼S2 … NR2
soA
图8…11用于研究心理不应期的双…刺激箍式
SI和S2的时闻间隔为刺激呈现舶异步性（SOA）。
帕什勒所感兴趣的是，Sl和S2之间SOA的变化所产生的效
应。因为人们早已熟知，当SOA变短时，对S2的反应时增加（如
Herman和Kantowitz，1970）．也就是说，在SOA的长度和对S2的
反应速度之间存在反向关系。人们将这一现象称为心理不应期，在
这一不应期其他的认知活动是难以进行的。显然，要使R2反应中
的各种活动不至于落人不应期，两个刺激必须要有足够长的延迟。
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一
再次考察图8…3，我们会发现，较短的刺激间隔之所以导致第二个反
应的速度减慢，有几个可能的原因：既可能是在确定S2方面存在问
题，也可能在选择R2或执行R2方面存在问题。帕什勒希望确定是
什么导致了不应期。
心理不应期的例子之一如图8 12所示。RZ的反应时用实线表
示，当SOA（两个刺激的间隔）变短时，R2的反应时变长。也能看
到，当反应时变短时，错误率也增加了。这显然是个速度一准确性权
衡的实例。尽管随着SOA的变化，错误率的增幅不大（约1。5％），
但具有统计上的显著性。
SI … S2时间问隔（毫秒）
图8…12 R2的反应时和错误宰是SI和＆间SOA的函数
错误率随着反应时的减少而掘高，是速度准确性棍衡的侧子之一。与最短的SOA相
联系的慢的反应时间，是心理不应期的侧于之一。
图8…12的结果来自帕什勒的一个实验（Pashler，1989，实验4）．
其中SI为声音，Rl要求被试左手按键反应；S2力呈现的数字，R2
要求被试对数字作出口头报告，即在呈现的8个数字中说出最高的
数字。这个任务的要求不是很高，尤其是Rl和R2的反应差别比较
大，虽然如此，但可看到，当SOA增加100毫秒时，会导致R2反应
时缩短大约75毫秒；当将SOA从150毫秒增至650毫秒时，R2反
应时又进一步缩短，减少了140毫秒。因此，即使是十分简单的行
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第八章注意s反翊奇f
为，心理不应期极大地限制了我们对第二个刺激快速做出反应的能
力。这一实验中的速度…准确性权衡很有意思，因为在另一个类似的
实验中帕什勒发现，当不要求被试对R2做出快速反应时，R2的准
确性与SOA无关。因此，只是在要求快速反应时，R2的准确性才受
到损害。如果帕什勒检查了R2的准确性，他将会观察到心理不应
期的反面。这说明了采用多行为度量的重要性。
图8…12中，什么是心理不应期效应的原因呢？一个原因可能
是，两个刺激在时间上越接近，就越难以做出两个反应。由于两个反
应十分不同，一个是用手操作，一个是口头报告，因而这一个原因似
乎站不住脚。实际上，在日常生活中同时作出口头报告和手动反应
似乎十分容易，如驾驶过程。那么，是由于刺激选择上的困难吗？这
似乎也不可能，因为这两个刺激也十分不同。在一个sl和S2十分
相像的实验中，帕什勒发现，对于非常短的SOA．R2的错误率最高，
这一结果恰恰与图8…12相反。当两个刺激十分相似时，由于两个相
似的刺激知觉加工间的重叠，可能提高了短SOA所具有的选择效
应。因此，刺激选择问题不能说明刺激不同时的心理不应期。
帕什勒认为，短的SOA导致R2反应时增加，是由于反应选择
上的困难所致。为确证这一解释，他考察了另一困变量。他研究了
在快、慢R1反应之后的R2反应时。他预测，在快速的R1反应之
后，应该会更快地出现R2反应，因为在R1反应迅速完成之后，允许241
对R2反应做出迅速的选择；但在慢速的R1反应之后，则不会如此。
在系列实验中他发现，Rl越快，R2的反应时越短，尤其是在SOA非
常短的条件下。这似乎说明，在观察者对第一个反应做出选择之前，
是不可能对第二个反应做出选择的。不管R1和R2的相似情形如
何，心理不应期的效应都是一样的，这一结果与第三个可能原因的假
设相一致，即缩短SOA导致了对第二个反应选择的延迟，而不是刺
激确认方面的困难。
帕什勒的研究很清楚地说明，在实验中仔细选择因变量有着
重要意义。仔细选择各种因变量，能够促进我们对心理不应期的
理解。
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8。3 实验主题与研究范例
主题交互作用效应
范倒事件关联电位与注意
当一个自变量在另一个自变量的不同水平上的效应不同时，我
们就说两个自变量之间存在交互作用。正如第3章所提到的，探寻
交互作用是在一个实验中采用多个自变量的重要原因。认识交互作
用常常不是很容易的，因此，我们将在这里以及第10章加以讨论。
ERPs是用于作为注意和认知加工指标的脑电波，其研究方法
是观察ERPs如何随着实验任务对被试信息加工要求的变化而变
化。威尔金森和李（1972）采用这一方法开展了一项早期研究。研究
中，他们让被试听以2/3秒间隔而发出的简短声音，这声音分别为三
种易于区分的音高，三种声音以相同频率随机出现，要求被试追踪其
中一种声音（如摄高的一个）并默默计数该声音的出现次数，而不管
另两个声音。在被试进行这一追踪任务时，记录由这些声音诱发的
ERPs。威尔金森和李发现，追踪（计数）声音和非追踪声音（不计数）
所导致的旱期ERPs之间存在巨大差异。尤其是追踪声音所诱发
ERPs的PZOO成分振幅，远大于非追踪声音所诱发ERPs的P200
成分的振幅。与其他的研究结果一样，他们的研究表明，对目标刺激
的注意，提高了ERP在P200到P300之间正向成分的振幅
（Naatanen，1982）。这意味着大振幅ERPs的P200成分与注意的
分散任务有关，在这类任务中各种刺激竞相要求注意。
在ERP研究中，正如威尔金森和李所开展的这项研究，研究者
经常关注在大脑的什么部位ERP的振幅发生了变化。他们感兴趣
的是，不同自变量在不同的记录位置是否有不同的效应。因此，研究
者的兴趣尤其在于发现操作性自变量（如追踪和非追踪声音）与记录242
位置之间的交互作用。例如，在头部中轴位置的电极所记录的ERP
中，追踪声音所诱发的P200振幅的变化趋于晟大（Lorig，Huff…
man，DeMartino，和DeMarco，1991）。这种交互作用十分重要，因
为它们为各种认知活动（包括注意）中所涉及的潜在脑活动情况提供
了线索。不过，记录位置并非一个真正的自变量，因为它并不为实验
者所直接操纵。因此，记录位置实际上是准自变量，实验者只能对其
进行选择或测量，而不能直接操纵。
主观感觉闭下的气味
让我们看看洛理格（1991）及其同事，因对与真正自变量相关的
交互作用感兴趣而进行的一个实验。洛理格想确认低浓度气味对
ERP的影响。在这一研究中，他使用的气味是加腊克斯植物元素，
这是一种类似麝香的合成气味。许多商业香料、剃须膏、除臭剂等都
以合成麝香作为它们的主要香味。加腊克斯植物元素通常是这些产
品的组成成分之一，因为其香味与人体外激素的气味十分相似，它们
可以提供性接受和其他社会交往方面的信息。因此，探讨加腊克斯
植物元素对诸如注意等认知过程的影响，十分有趣。
洛理格及其同事的一般做法是，在进行认知活动的过程中，释放
各种不同浓度的人造麝香，并记录EEGs。特别令人感兴趣的是，被
试在言语水平上没能觉察到气味所具有的认知效应。所以说言语水
平上没能觉察到，是因为前面的研究已表明这些气味的浓度低于被
试的主观闭限，换言之，这种观察者没有明确意识到的气味（见第7
章）对认知活动有著广泛的影响。例如，在一个实验中，要求被试在
一批包含200个字母的刺激中搜寻一个目标字母，并记录它们反应
的潜伏期和准确性洞时，在执行搜索任务的过程中，呈现多种不同
浓度的合成麝香，这些浓度包括无气味的控制组，低于被试主观阈限
的低浓度和被试易于觉察的高浓度三种条件。我们主要比较无气味
和低浓度条件下的结果。结果发现，不可觉察的气味阻断了n波活
动。这意味着气味唤醒（或警醒）了观测者，尽管他们没有意识到气
味的存在。更明显的结果是，处于不可觉察气味条件下的反应时间，
是无气味条件下的两倍。
为进一步研究人们没能意识到的人造麝香气味的干扰性效应，
洛理格及其同事开展了一个在思想上与前述的威尔金森和李的研究
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相类似的实验。在这一实验中，被试的任务非常简单：每隔1。5秒
钟，让他们听到一个高音或低音，低音只有25％的出现机会；要求被
试默数低音出现的次数。这一任务叫作听觉的孤立物选择任务，因
为任务中要求被试追踪孤立物选择任务（出现频数低的）刺激。以往243
的研究发现，孤立物选择刺激对P200有促进作用（Naatanen，
198Z），因而这一任务的P200成分与注意的分散有关。当刺激出现
时，告知被试他们可能或不可能闻到某种气味。在各组试验中，无气
味、低浓度和高浓度三种条件随机呈现以抵消顺序效应（见第3和9
章中平衡的讨论）。
实验的结果如图8—13所示。首先可以看到，被试追踪的低频刺
激所诱发的P200的振幅，高于非追踪的高频刺激所诱发的P200，这
与威尔金森和李所报告的结果一致，说明P200与注意的分散有关。
此外，P200的振幅随着气味浓度的增加而增加。如果假定合成麝香
气昧越浓，其引起的注惠程度越高，那么这一结果同样也说明P200
标志着注意的分散。
然而从本实验的目的来看，更重要的在于刺激类型和气味浓度
之间所存在的强烈交互作用，即加腊克斯植物元素浓度的效应，依赖
于所测量的P200振幅是关于低频刺激的还是高频刺激的。对于低
频刺激而言，P200振幅随气味浓度的增加而持续增加，但对于高频
刺激而言．P200的振幅先增加后减少。这一交互作用，显然是由孤
立物选择任务和气味出现所要求的注意的共同干预作用引起的。特
别令人感兴趣的是，没能被觉察到的类麝香浓度对于低频和