西蒙效应
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西蒙效应(simon effect),在心理学中,西蒙效应是指在刺激和反应处于同一侧的试验和处于相反一侧的试验之间,准确性或反应时间存在差异。当刺激和反应相反时,反应通常较慢且不准确。它是以20世纪60年代末首次发表该效应的J·R·西蒙命名的。西蒙对这种效应的最初解释是,有一种天生的倾向,即对刺激源做出反应。
比如按左右键对一个空间上变化的刺激的形状反应,当刺激出现的方位与反应要求的方位一致的时候,反应时比不一致时要短且准确率高,尽管刺激的方位在这类任务里很明显就是无关维度。
根据当时存在的信息处理的简单模型,有三个处理阶段:刺激识别、反应选择和反应执行或运动阶段。西蒙效应通常被认为涉及在响应选择阶段发生的干扰。这与产生更广为人知的Stroop效应的干涉类似,但又不同。
刺激反应一致效应刺激和反应之间的空间一致性是影响认知操作的重要影响因素之一。
一般情况下,当靶刺激的特征(如位置在左或左朝向的箭头)与所要求的反应(如右手)不匹配时,其反应时一般要长于刺激特征(如位置在左或左朝向的箭头)与反应(如左手)匹配时,反应的错误率也更高。
这种不一致和一致两种条件下反应时或错误率上的差异即为冲突效应,也称之为“刺激-反应一致”或者“刺激—反应相容性”“刺激—反应兼容性”(stimulus-response compatibility,SRC)效应。
在西蒙最初的研究中,两盏灯(刺激物)被放置在旋转的圆形面板上。该装置将以不同的角度旋转(远离水平面)。Simon希望看看相对于响应键的空间关系的改变是否会影响性能。年龄也是反应时间的一个可能因素。根据预测,各组的反应时间根据光刺激的相对位置而增加(年龄不是一个因素)。反应时间增加了30%。[1]
然而,西蒙和鲁德尔[2]通常被视为西蒙效应的第一个真正证明。在这里,他们让参与者对随机呈现在左耳或右耳的单词“左”和“右”做出反应。尽管听觉位置与任务完全无关,但如果刺激的位置与所需的反应不相同(例如,如果他们对右耳出现的单词做出左反应),参与者的反应潜伏期会显著增加。
西蒙效应实验方法
西蒙效应的典型演示包括将一名参与者放在电脑显示器前,以及一个面板上有两个按钮,他或她可以按下。参与者被告知,当他们看到屏幕上出现红色时,应按下右侧的按钮,当他们看见绿色时,应按左侧的按钮。参与者通常被告知忽略刺激的位置,并根据任务相关的颜色做出反应。
参与者通常通过按下面板右侧的按钮对屏幕右侧出现的红灯做出更快的反应(一致的试验)。当红色刺激出现在屏幕左侧时,反应时间通常较慢,参与者必须按下面板右侧的按钮(不一致的试验)。绿色刺激也是如此,但反之亦然。
尽管屏幕上刺激的位置相对于面板上按钮的物理位置与任务无关,并且与正确的响应无关,但仍会发生这种情况。毕竟,这项任务要求受试者通过按下相应的按钮只注意对象的颜色(即红色或绿色),而不注意其在屏幕上的位置。
实验解释
根据Simon本人[3]的说法,刺激的位置虽然与任务无关,但由于自动倾向于“对刺激源做出反应”,因此直接影响反应选择。尽管有人提出了其他解释[4],但对西蒙效应的解释通常指的是决策响应选择阶段发生的干扰。神经学上,前额叶背外侧皮质以及前扣带皮质可能参与了冲突监控。西蒙效应表明,位置信息不能被忽视,即使参与者知道这些信息无关紧要,也会影响决策。
响应选择的逻辑参数 西蒙效应的挑战据说发生在判断的反应选择阶段。这是由于消除刺激识别阶段和执行状态的两个因素。在刺激识别阶段,参与者只需要在认知上意识到存在刺激。除非他或她视力受损或有某种刺激缺陷,否则在这个阶段不会出现错误。此外,在执行状态期间不会发生错误或延迟,因为在前一阶段(响应选择阶段)已经决定了一个操作,并且没有进一步的决策发生(即,如果不返回到第二阶段,您就无法更改响应)。
刺激—反应相容性(Stimulus Response Compatibility,SRC)是描述刺激-反应关系对信息加工影响的一个基本概念。在以往的研究中,人们已经发现许多刺激-反应相容性效应,Simon效应就是其中非常典型的一种,它揭示了刺激出现的空间位置对反应效果的影响。
Simon等首先揭示了刺激出现的空间位置与反应速度的关系,并且把这种效应命名为Simon效应。在实验中,给被试双耳呈现方位词‘左’和‘右’,要求按词义所标记的键,尽管空间位置无关,但当刺激位置与反应位置对应时,反应较快。随后,Hedge和Marsh提出了Simon效应的反转现象,并把此现象归因于逻辑再编码:即对无关刺激维度的编码遵循与任务要求相同的编码逻辑。
此研究吸引了许多研究者兴趣,因为它违反了当刺激与反应位置对应时反应更快的原则。然而,Simon等的研究与Hedge和Marsh提出的反转现象相矛盾,并认为‘显示-控制排列对应性’(即颜色刺激位置和相同颜色反应键位置之间的对应性关系)是产生Simon效应反转的关键。在Simon效应的反转中决定反转发生的条件不仅对说明这一现象是重要的,而且对理解整个反应选择也是重要的。
西蒙效应的知识在人机界面的设计中很有用。例如,飞机驾驶舱需要一个人对情况做出快速反应。如果飞行员驾驶飞机时,左发动机出现问题,具有良好人机界面设计的飞机(大多数都有)会将左发动机指示灯置于右发动机指示灯的左侧。该界面将以与人们应该做出的响应类型相匹配的方式显示信息。如果是相反的情况,飞行员可能更容易做出错误的反应并调整错误的发动机。
- ↑ Simon, J. R., and Wolf, J. D., Choice reaction times as a function of angular stimulus-response correspondence and age. Ergonomics, 1963,6,99–105
- ↑ Simon, J. R. & Rudell, A. P., Auditory S-R compatibility: the effect of an irrelevant cue on information processing. Journal of Applied Psychology, 1967,51, 300–304
- ↑ Simon, J. R.,Reactions towards the source of stimulation. Journal of experimental psychology, 1969,81, 174–176
- ↑ Bernard Hommel, "Inverting the Simon effect by intention: Determinants of direction and extent of effects of irrelevant spatial information". Psychological Research. 1993,55 (4): 270–279.