划消实验，何晶

划消实验，何晶 限制方式与实验材料对划消效率的影响 何晶 鞠茏 梁超 蔡培 ,上海师范大学07应用心理学1班～上海～200234, 摘 要 本实验采用经典的划消实验程序，设定了2个自变量:限制方式(有限量与限时两个水平)，实验材料(有字母和数字两个水平)，实验材料不同导致实验难度不同。实验结果为限制方式对划消效率有显著影响，限量条件下被试的效率显著高于限时条件，而实验材料对划消效率无显著影响。但是，在高难度下(即使用字母作为实验材料)被试划消的效率普遍比低难度下高。进而发现效率增高并非由于被试检索得更快，而是由于划消字符也需要时间，而高难度下需要划消的字符数少，所以所花时间较少，导致效率较低难度条件下高。说明本实验在或数据处理时问题，实验材料这一变量的两个水平设计可能是失败的，也有可能是划消效率的计算不对。 关键字:划消实验 注意力 限时 限量 字母 数字 限制方式 测验材料 测验难度 一、导言 为了比较个人工作的某些能力，需要有一个共同的工作，观察每个人在完成这个工作时的精确性和速度，就可了解到个体差异。但这个共同的工作必须是所有被试熟悉的程度都一样，因此，为了防止职业、文化程度的不同影响测验效果，划消工作可以作为测验用的共同工作。划消用的材料多是简单的符号、英文字母、几何图形、数字等。 由于要求在短时间内准确地按一定要求划去某个知觉对象，如果被试是认真地进行实验的话，他一定要高度集中注意力，准确而迅速地在许多类似的对象中辨认出寻找的特定对象，并且要准确而快速地把它划掉。假如划消的时间较长，那么要取得好成绩还必须要坚持长时间的紧张状态，即需要有坚强的意志，才能始终保持高效率的工作。当然，首先还必须具有取得较好成绩的愿望和信心。 自19世纪以来，这类划消测验曾用来了解和比较被试的知觉速度、辨认的准确性、注意力、智力落后、疲劳、校对工作的效率等等。 限定工作量法是为了比较个人之间的实验结果，G..M.Whipple提出了工作效率(E)作为划消工作成绩的指标，并提供了相应的计算公式如下: 1 A=(c-w)/(c+o) E=100 A / T 公式中，T代表检查一定数量的符号所用的时间，A代表划消的精确度，c代表划掉符号的个数，o代表漏划符号的个数，w代表错划符号的个数。 如果要做集体实验，就得用限定时间的方法，还是以工作效率(E)为测量指标，公式如下: A=(c-w)/(c+o) E = e * A 公式中，c代表划掉符号的个数，o代表漏划符号的个数，w代表错划符号的个数，e为检查过的符号的个数。 在本次实验中，为了方便对比限时条件下和限量条件下的效率，统一了划消效率的计算公式，为 E = e * A / T，各字符的意义同上文，T的单位为秒。 限定时间的划消实验虽然能集体进行，有较高的效率，但划消纸上的符号是随机排列的，每行各种符号数总和与要求划去的符号数不可能是均匀的。 因被试划消的速度有快有慢，所以在限定的时间内，每个被试检查过的符号数和遇到的应划去的符号数是不同的。这样除了被试划消速度的个体差异外，又产生另外一些因素对E发生影响。如果要比较两种实验处理对E有何不同影响，限定时间法本身又给实验结果带来了混淆因素。在限定工作量的方法中，由于每人划消的工作量都是相同的(本次试验中，每个被试使用的材料都是电脑随机生成的，只能保证遇到的任意字符数是相同的，不能保证目标字符数相同)，个体差异都归并到完成统一工作量的时间中去了(除非每个被试都用一样的划消材料，否则目标字符数相同，但总字符数不同) ，就不会产生上述那些额外的混淆因素了。因此，限定工作量的方法，还是可以用的，但不能把用两种方法测得的实验结果进行比较。[2] 二、方法 仪器与材料: 1(仪器:计算机及PsyTech心理实验系统。 2(材料:(1)0,9共10个数字随机排列。 (2)A,Z 共26个英文字母随机排列。 实验步骤: 1(登录并打开PsyTech心理实验软件主界面，选中实验列表中的“划消测验”。单击呈现实验简介。点击“进入实验”到“操作向导”窗口。实验者可进行参数设置(或使用默认值)。然后点击“开始实验”按钮进入指导语界面，可先进行练习， 也可以直接点击“正式实验”按钮开始。 2(指导语是:本实验界面是一个由很多小方格组成的表，小方格内有数字或字 2 母。 请你一行行从左到右，自上而下依次逐个检查上面的数字或字母。 找到其 中指定的数字或字母，就用鼠标左键点击进行标记，一直到把这张表检查完。 然 后点击“下一页”继续检查。漏掉和误点都算错。请在有限的时间内尽量快点找， 做到既快又准。 当你明白了指导语的意思后请先练习，然后点击下面的“正式实 验”按钮开始。 3(进入实验界面后，计时即开始。被试应迅速寻找并点击指定的数字或字母。 只 要点击小方格即变灰，无法更改。直至设定的时间到，无论是否寻找完毕实验都 自动结束。 4(实验结束，数据被自动保存。实验者可直接查看结果，也可以换被试继续实 验， 以后在主界面“数据”菜单中查看。 三、结果 表1:实验原始结果 检查过的划消漏划错划时间被试 精确度A 工作效率E 字符总数 个数c 个数o 个数w t(s) 陈莉 限时数字 491 50 4 0 180 0.926 2.526 限时字母 805 27 0 0 180 1 4.472 限量数字 600 76 3 0 159 0.962 3.63 限量字母 600 20 0 0 98 1 6.122 邹歆 限时数字 1014 107 9 0 180 0.922 5.194 限时字母 979 49 0 0 180 1 5.439 限量数字 600 53 4 0 105 0.93 5.314 限量字母 600 16 1 0 97 0.941 5.821 彭安妮 限时数字 962 86 4 0 180 0.956 5.109 限时字母 1031 51 1 0 180 0.981 5.619 限量数字 600 54 0 0 103 1 5.825 限量字母 600 25 0 0 90 1 6.667 谢轶雯 限时数字 965 108 2 0 180 0.982 5.265 限时字母 1100 40 6 0 180 0.87 5.317 限量数字 600 51 0 0 83 1 7.229 限量字母 600 14 2 0 113 0.875 4.646 倪慧逸 限时数字 948 98 2 0 180 0.98 5.161 限时字母 1151 46 3 0 180 0.939 6.004 限量数字 600 60 1 0 102 0.984 5.788 限量字母 600 20 1 0 83 0.952 6.882 金叶 限时数字 838 82 2 0 180 0.976 4.544 限时字母 742 23 0 0 180 1 4.122 限量数字 600 56 1 1 129 0.965 4.488 限量字母 600 20 2 0 106 0.909 5.145 虞盛达 限时数字 852 91 1 0 180 0.989 4.681 3 限时字母 1086 42 1 0 180 0.977 5.895 限量数字 600 61 1 0 123 0.984 4.8 限量字母 577 17 2 0 86 0.895 6.005 卞成龙 限时数字 772 79 1 0 180 0.988 4.237 限时字母 998 45 2 0 180 0.957 5.306 限量数字 600 miss miss miss 110 1 5.455 限量字母 600 24 1 0 102 0.96 5.647 何晶 限时数字 881 84 8 0 180 0.913 4.469 限时字母 1141 34 9 0 180 0.791 5.014 限量数字 599 53 10 0 94 0.841 5.359 限量字母 538 17 2 0 122 0.895 3.947 李悦 限时数字 1178 104 10 0 180 0.912 5.969 限时字母 1339 54 7 0 180 0.885 6.583 限量数字 589 67 2 0 90 0.971 6.355 限量字母 557 25 2 0 67 0.926 7.698 杨冰 限时数字 899 67 0 0 180 1 4.994 限时字母 1166 38 0 0 180 1 6.478 限量数字 596 64 1 0 110 0.985 5.337 限量字母 544 27 0 0 83 1 6.554 注:限时任务的时间均为3分钟(180秒)，限量测验的量均为20行(600字符)。 我把实验手册上两个公式结合了一下，所以此处 工作效率 = 检查过的字符数× 精确度?时间(秒)。 四、讨论 1(收集多个被试的数据，分析是否存在个体差异。 使用SPSS中Analysis ? General Linear Model ? Repeated Measures方法分析 数据，得到的结果中最后面一张表格: 表2:被试的个体差异分析 Tests of Between-Subjects Effects Type III Sum of Mean Source Squares df Square F Sig. Intercept 1277.775 1 1277.775 640.492 0.000 Error 19.95 10 1.995 该表格显示，sig = 0.000，实意为sig < 0.001，即被试间差异的显著性小于0.001， 差异非常显著。个体差异相当大。 2、限制方式(限时、限量)与实验材料(数字、字母)这两个自变量对划消效 率是否有交互作用, 4 使用SPSS中Analysis ? General Linear Model ? Repeated Measures方法分析数据，得到下表 表3:限时方式与实验材料的交互作用分析，使用重复测量的方差分析做检测 Tests of Within-Subjects Effects Type III Sum Mean Source of Squares df Square F Sig. limit Sphericity 3.447 1 3.447 19.774 0.001 Assumed material Sphericity 4.237 1 4.237 4.888 0.051 Assumed limit * Sphericity 0.147 1 0.147 0.444 0.52 material Assumed 查看limit一区的Sphericity Assumed一行，sig = 0.001 < 0.01，说明在.01水平上limit(限时方式)这一自变量对应变量划消效率的主效应显著。 查看material一区的Sphericity Assumed一行，sig = 0.051 >0.05，说明material(实验材料)这一自变量对应变量划消效率的主效应不显著，即对应变量没有影响。 再看limit * material一区的Sphericity Assumed的sig，= 0.52，大得不得了，远>0.05，说明限制方式和实验材料这两个自变量完全没交互作用。 表4:用相关样本t检验(Paired-Sample T Test)对交互作用做事后分析 Paired Samples Test Paired Differences Sig. Std. Std. Error Mean Deviation Mean t df (2-tailed) 限时数字限时字母1 - -0.736364 0.672812 0.202861 -3.63 10 0.005 限量数字限量字母2 - -0.504909 1.394258 0.420385 -1.201 10 0.257 限时数字限量数字3 - -0.675545 0.594633 0.179289 -3.768 10 0.004 限时字母限量字母4 - -0.444091 0.811226 0.244594 -1.816 10 0.099 不知道怎么解释。因为第1对说明说明实验材料对因变量有显著影响，但第2对马上否定掉了这一点。第3对显示限制方式对实验结果也有显著影响，但第4对又否定掉了这一结论。 这上文的交互作用检测结果矛盾。因为交互作用检测显示限制方式对因变量有主效应，也就是在全局上都有着显著地影响，但此处却显示在字母条件下无差异。 2(你认为一个人的划消工作效率与他平时一般工作效率是否一致, 在在某些与该任务相似性较高的作业上有较大的关系。比如与个体在开卷考 5 试时检索课本找的能力有显著相关。 由于该测试可检测被试的注意力集中水平，而注意力集中水平对高效率非常重要，所以我推测该测验也能在一定程度上预测其他工作的效率。因为分神能打断人的思路，而回过神后恢复刚才的思路需要一定时间，加上之间分神所用去的时间，自然浪费了不少时间，从而降低了工作效率，所以注意力集中能力强的被试效率自然高。 3(除了被试划消的任务难易不同外，还有哪些因素影响划消工作效率, 点击目标字符所需要的时间～～详见讨论5。 4(假如要用划消测验来检验一个人的工作效率是否受环境刺激的影响，应如何安排实验程序, 可在实验设计中增加一个“噪音水平”的可操控变量，设定3个水平，1为持续播放无意义噪音，比如空调外机工作时的噪音，2为持续播放有意义噪音，比如他人的讲话，3为无噪音干扰。可以做组内设计，让不同的被试按不同的顺序接受这3种处理，顺序可参考拉丁方设计。注意接受不同的处理间，要让被试充分休息，并在第二次测验时更换目标字符，比如开始目标是1，第二次就要不能是1，可以换成3，第三次就也不能再用1或3，要更换成其它的数字。 5(为什么难的任务效率反而高, 难的任务反而效率高,不太可能。仔细分析实验设计，发现被试在“划消”，也就是用鼠标点击目标字母时，需要停止检索字符，停下鼠标去点击目标，此过单次虽然耗费时间少于1秒可以忽略不计，但是由于字母测验和数字测验需要点击的量有很大差别(如果你不高兴看这么多字，可以直接看本段下面的表格):一页有600个字符，单个数字出现的概率为1/10，所以目标数字平均出现60次，需要点击60次;而字母的出现概率为1/26，字母平均的出现次数大约为23次，需要点击23次，两者相差37次。假设以此点击需要0.5秒，那么37次点击至少就需要18.5秒。也就是在做字母和数字测验时，就算假设被试检索所有字符的效率都相同，每页因为数字测验要点击的目标较多，也要比字母测验多花16.5秒，从而导致数字测验的效率较低。 表5:数字测验与字母测验在“划消”目标字符时所花费的时间对比 总字符数* = 平均目假设单次点击需要0.5秒， 出现概率 标字符数 则全部点完需要的时间 数字测验 600 * 1/10 60 30 字母测验 600 * 1/26 23 11.5 6 数字 - 字母 37 18.5 所以需要要有方法平衡掉点击目标字符所用的时间。让被试划去目标数字只是为了让被试按要求从左到右从上到下一行一行一个一个地检查字符，再利用划消的精确度推算检查的精确度。并未考虑到划消需要时间。 要消除这个问题，还可以从改进划消效率计算方法的方面着手。本次实验划消效 A，e率的计算公式为，也就是 划消效率 = 精确度 * 检索过的字符数 / 时E,T 间，得到的划消效率E的单位其实是“检索过的字符数 / 秒”，这个单位仅仅考虑的是每秒检索过的字符数，和目标字符没有任何关系。划消起得作用仅仅是让被试按照要求，从左到右一行一行地检索字符，然后再提供一个精确度而已。所以其实不管是字母还是数字，不考虑要划消目标字符，检索的速度我认为应该都是一样的，这个效率其实不是划消效率，而是检索效率～从网上查阅文献，看到了其他学者计算划消效率的方法[3]，为: correct responsescorrect responsesPQ Socre , ，，这里的PQ Score实际上就是划total targetcompletion time 消效率E。这个公式得到的结果为被试每秒划去的字符数，而非检索过的字符数，可以体现出任务难易(即目标字符出现的概率)对检索目标字符的速度的影响。 但这里其实涉及到一个划消效率的定义的问题，其实这第二种方法已经改变了划消效率的定义。划消效率到底是被试每秒划消掉的字符数还是被试每秒检索过的字符数, 还好这一问题不涉及限时和限量任务之间的对比。 五、结论 限制方式(限时、限量)对被试的划消效率有显著影响，实验材料(字母、数字)对被试的划消效率没有影响。 六、参考文献 1(杨博民(心理实验纲要(北京:北京大学出版社，1989，147,149，335,337 2(高湘萍等编写，心理实验指导手册，2005年，85页 3(Ho-Chuan Huang & Tusi-Ying Wang. (2009). Stimulus effects on cancellation task performance in children with and without dyslexia. Behavior Research Methods 7