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山东建筑大学管理工程学院工业工程专业实验报告山东建筑大学人因工程学实验报告一、实验目的（一）、测定人对目标刺激的反应时及运动时，检验优势手反应时和运动时是否相关，学习测量运动时的方法。（二）、通过刺激概率、数奇偶不同排列、“刺激对”异同及时间间隔、信息量和数差大小排列五个小实验，加深对反应时概念的具体认知，比较不同颜色对反应时的影响，比较简单反应时与选择反应时的差异，寻找影响反应时、选择反应时的因素。为今后人机界面的改进打下基础。（三）、测试在不同跟踪对象、不同测试时间和不同转速下的注意集中能力。（通过成功时间与失败次数两项指标反映)。二、实验仪器、设备及材料（一）、实验采用BD—Ⅱ—513型反应时运动时测试仪。（二）、BD-Ⅱ-511型视觉反应时测试仪。（三）、采用BD-Ⅱ-310注意力集中能力测试仪。（四）、BD-Ⅱ-312型镜画仪（五）、BD-Ⅱ-601型手指灵活性测试仪三、实验原理（一）BD-II-513型号反应时运动时测试仪，是用来测定人对目标刺激的反应时及运动时，检验优势手的反应时与运动时是否相关。还可测试和记录被试者手臂等有节奏的敲击运动，从而了解被试在声音或灯光刺激下的反应时间和运动完成时间，判别被试的敏捷性、坚持性和标准性。仪器采用计算机技术控制，结构简单，维护方便，记时准确。仪器由控制器、被试专用键盘箱与敲击板三部分组成。（二）、反应时是指刺激呈现到做出反应之过程的时间间隔，由于反应时间长短表征了中枢神经和运动器官的敏感性，因此在人因工程中，反应时间常成为检查疲劳和人机功能分配的手段之一。在心理学研究中，也常把反应时作为一种可靠性指标来分析人的知觉、注意、学习与记忆、思维、动机和个性差别等各种心理活动，还可应用于职业的选择和训练，以及人机系统等方面的设计。一般研究将反应时分为简单反应时、选择反应时等，它的影响因素众多而复杂。（三）、本仪器可测定被试的注意集中能力，并可作为视觉—动觉协调能力的测试与训练仪器。仪器由一个可换不同测试板的转盘及控制、记时、记数系统组成。山东建筑大学管理工程学院工业工程专业实验报告转盘转动是测试板透明图案产生运动光斑，用测试棒追踪光斑，注意力集中能力的不同量将反应在追踪正确的时间及出错次数上。四．实验步骤及实验数据[一]反应时运动时测试仪依实验内容，先把被试专用键盘箱或敲击板上的插头与仪器后面板上的插座插好。如配用微型打印机，则先接专用电源，再将打印机电缆插头，插入机壳背面左方的插座中。接通电源，打开电源。一）实验I1、选用被试专用键盘箱，主试面板“实验选择”键上方的“I”指示灯亮。2、选择刺激方式：按“刺激方式”键，键上方“光”灯亮，表示光刺激呈现；“声”灯亮，表示声音刺激呈现；声、光灯全，则声、光刺激同时呈现。3、仪器初始设定的实验次数为10次。按“次数”键，可以增加相应设定的次数，每按键一下，增加10次，最大90次。次数显示窗相应显示设定值。如设定值00。则表明设定的实验次数不限，实验结束由手动控制。4、主试按“开始”键，实验开始。5、被试用食指按下键箱面板下方中央的“反应”键，进入预备状态，否则会声光闪烁报警，提示被试按下“反应”键。6、按下并经过预备等待后，依刺激方式，反应键指示灯亮或刺激声响或二者同时呈现，被试应立即抬起食指，同是观察8个“运动”键哪一个指示灯亮，迅速用食指将亮灯的键压下，灯灭，即完成一次实验。从反应声或光刺激开始至抬起食指的时间即为被适得其反“反应时”，同时抬起食指至按运动键的时间为被试的“运动时”。被试在实验过程中，如果错按“运动”键，则蜂鸣器报警，被试应迅速纠正按下亮灯的反应键，仪器记下的一次错误次数，可供打印输出。其运动键方位完全随机选定。实验过程中，实时显示实验次数、反应时、运动时。7、被试每次实验后，必须马上返回按下“反应”键。回到第五步，准备下次实验。如设定为00，则按实验次数达到相应次数后，长声响，实验自动结束；如设定为00，则按“打印”键，实验结束。8、显示平均反应时与平均运动时。可按“显示”键分别显示，对应其键上指示灯亮。9、实验重新开始，必须按“复位”键，回到第2步。10、注意事项：在实验过程中，规定被试只能用一个食指进行实验操作，不得一指按“反应”键，另一指按“运动”键。工作时不宜在强光下实验。山东建筑大学管理工程学院工业工程专业实验报告二）实验II1、选用敲击板，调整中央板至中间位置，左右敲击板调整至适当距离，并记录其位置值。可按主试面板“实验选择”键，使其上方的“II”指示灯亮。2、选择刺激方式“按”刺激方式“键，键上方的“光”灯亮，表示光刺激呈现；“声”灯亮，表示声音刺激呈现；声、光灯全亮，则声、滚滚刺激同时呈现。3、仪器初始设定的实验次数为10次。按“次数”键，可以增加相应设定的次数，每按键一下，增加10次，最大90次。次数显示窗相应显示设定值。如设定值0次，则表明设定的实验次数不限，实验结束由手动控制。4、主试按“开始”键，实验开始。5、被试用优势手拿好敲击棒，把敲击棒点在中央板上等待，进入预备状态，否则会声光闪烁报警，提示被试敲击棒点在中央板上。6、经过预备等待后，刺激方式，中央板上指示灯亮或刺激声响或二者同时呈现。被试受声或光刺激后立即抬起敲击棒，并用敲击棒去敲旁边的金属板，要求反应和动作又快又准。究竟去敲击左边还是右边的那一块敲击板，由被试自设定或主试规定。此时，被试者做完了一次实验。实验过程中，实时显示实验次数、反应时、运动时。被试者接受声或光刺激到抬起敲击棒所用的时间为反应的时间为反应时；被试抬起敲击棒到敲击棒到旁边的金属板上所用的时间为运动时。7、被试每次实验后，必须马上返回把敲击棒点在中央板上等待。回到第5步，准备下次实验。如设定的实验次数不为00，则实验次数达到相应次数后，长声响，实验自动结束；如设定为00，则按“打印”键，实验结束。8、显示平均反应时与总平均运动时及各板的平均运动时。可按“显示”键分别显示，对应其键上方指示灯亮。显示各板的平均运动时时，次数窗口显示“板号”，并且显示上方的“板号”指示灯亮。如此板有没有进行运动时实验，显示“----”。9、按“打印”键，如已接打印机，则打印输出实验结果（图4b），打印出刺激方式（Mode）、实验次数（EXP.N）、反应时（Reactiontine）、各板号（P）运动时（Motiontime）的平均值（AV）与次数（N）以及总的平均运动时（Σ）。10、实验重新开始，必须按“复位”键，回到第2步。实验数据及分析实验I刺激信号反应时s运动时s声0.2590.366光0.4400.456声和光0.3560.365山东建筑大学管理工程学院工业工程专业实验报告结论：从实验数据看出，当刺激信号中有光的时候，反应时会比当刺激信号只有声音的时候小，可以理解为从反应时来看，人对光信号的反应速度快于对声音信号的反应速度实验II刺激信号反应时s运动时s声0.5580.293光0.4510.255声和光0.2270.541结论：三种情况下的反应时相差不大，而运动时有大波动，初步认为是被试的疲劳因素所致，第一次做的是只有声信号的实验，被试速度较快，但是结束后较为疲劳；第二次被试放慢速度，所以得到的运动时比第一次大；第三次，被试加快了速度，导致反应时比第二次小。[二]视觉反应时测试仪1、刺激概率对反应时的影响红、绿、黄三种色光分别作为刺激，每次试验选用一种色光刺激，仪器根据设定的组别，自动确定该组实验中“红”、“绿”、“黄”三种色光应出现的次数。按“红”、“绿”、“黄”三种色光出现次数的不同比例（概率）共分四组实验，即“概率1（组别为1）”、“概率2（组别为2）”、“概率3（组别为3）”、“概率4（组别为4）”。回答可选用任一反应手键。每组实验完后，将自动反复显示本组实验中红、绿、黄三种色光的各自平均简单反应时及实验次数。2、数奇偶不同排列特征对反应时的影响根据数排列特征不同分成三组实验（“横和奇、偶”：数横向整齐排列——组别1；“竖和奇、偶”：数竖向整齐排列——组别2；“随机奇偶”：数随机排列——组别3）。实验用红色光刺激，被试判别显示点之和是奇数还是偶数，用反应手键回答。如左右刺激点数和为奇数，按“左”键；为偶数，按“右”键。回答正确，显示器自动显示每一次正确判断的反应时间；回答错误，蜂鸣声响提示，自动记录错误次数。实验结束，仪器自动显示正确回答的平均选择反应时及错误回答次数。3、数差大小排列特征对反应时的影响根据数排列特征不同分三组实验（“横差大小”：数横向整齐排列——组别1；“竖差大小”：数竖向整齐排列——组别2；“随机大小”：数随机排列——级别3）。山东建筑大学管理工程学院工业工程专业实验报告实验用红色光刺激，被试判别显示点左边显示点多还是右边多，用反应手键回答。如左边刺激点多，按“左”键；右边多，按“右”键。回答正确，显示器自动显示每一次正确判断的反应时间；回答错误，蜂鸣声响提示，自动记录错误次数。实验结束，仪器自动显示正确回答的平均选择反应时，及错误回答次数。4、信息量对反应时的影响根据刺激信息方式分三组实验。信息量1：在显示屏中间随机显示红或绿“大”正方形。——组别1。实验要求被试只对“红大正方形”反应，而对“绿大正方形”不反应。信息量2：在显示屏中间随机显示红或绿“大”正方形以及红或绿“小”正方形。——组别2。实验要求被试对“红大正方形或绿小正方形”反应，而对“绿大正方形或红小正方形”不反应。信息量3：在显示屏左右两边随机显示红或绿“大”正方形以及红或绿“小”正方形。——组别3。实验要求被试进行反应的是“左侧呈现红色大正方形，右侧呈现红色小正方形”或者“左侧呈现绿色小正方形，右侧呈现绿色大正方形”，而对于“左侧呈现红色小正方形，右侧呈现红色大正方形”或者“左侧呈现绿色大正方形，右侧呈现绿色小正方形”不反应。实验测定的是辨别反应时，刺激呈现后作为辨别反应的称之正刺激，不作反应的称之负刺激。实验用红、绿色光刺激，被试判别刺激是“正刺激”还是“负刺激”，如果是正刺激，回答可选用左右任一反应手键。出现负刺激不回答，两秒钟后会自行消失。回答正确，显示器自动显示每一次正确判断的反应时间。回答错误，蜂鸣声响提示，自动记录错误次数。实验结束，仪器自动显示正确回答的平均辨别反应时间及错误回答次数。“刺激对”异同及时间间隔对反应时的影响本实验采用4对字母刺激“AA”、“Aa”、“AB”、“Ab”，根据每对两个字母呈现时间的不同分为四组实验：时距1：两字母同时呈现——组别1；时距2：两字母呈现时间间隔为0.5秒，第一个字母呈现2秒后消失，隔0.5秒呈现第二个字母——组别2；时距3：两字母呈现时间间隔为1秒，第一个字母呈现2秒后消失，隔1秒呈现第二个字母——组别3；山东建筑大学管理工程学院工业工程专业实验报告时距4：两字母呈现时间间隔为2秒，第一个字母呈现2秒后消失，隔2秒呈现第二个字母——组别4；实验用红色光刺激，刺激在显示屏左、右两侧呈现。被试依呈现内容，用反应手键回答。呈现“AA”、“Aa”，按“左”键；呈现“AB”、“Ab”，按“右”键。回答正确，显示器自动显示每一次正确判断的反应时间；回答错误，蜂鸣声响提示，自动记录错误次数。实验结束，仪器自动显示正确回答的平均选择反应时间及错误回答次数。实验数据及分析1.不同测试项目对出错率及反应时的影响（选择反应）注：表中所有反应时数据均为测试20次所得的平均值将“数奇偶”及“数差大小”比较可知，随着要求作出选择的数据变复杂，对其的反应时会相应增大，同时出错率会变高。在只要求判断数量多少的时候（数差大小），反应时在0.5s左右，几乎不会出错。但如果要具体判断到个位数（数奇偶），由于数据量增加，反应时大大超过1s，甚至是接近1.5s；出错率要高出2~3倍。该结论在“信息量”的试验中体现的更加明显，随着判断条件的复杂化，所需的反应时由0.498s升至了0.681s,增加了近1.4倍。此外，当数据到达一定的复杂程度时，有序排列（横向或竖向）所需的反应时要小于无序排列（随即分布）所需的反应时，但这一点在简单数据上体现的不明显。[三]、