西蒙效應
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西蒙效應(simon effect),在心理學中,西蒙效應是指在刺激和反應處於同一側的試驗和處於相反一側的試驗之間,準確性或反應時間存在差異。當刺激和反應相反時,反應通常較慢且不准確。它是以20世紀60年代末首次發表該效應的J·R·西蒙命名的。西蒙對這種效應的最初解釋是,有一種天生的傾向,即對刺激源做出反應。
比如按左右鍵對一個空間上變化的刺激的形狀反應,當刺激出現的方位與反應要求的方位一致的時候,反應時比不一致時要短且準確率高,儘管刺激的方位在這類任務里很明顯就是無關維度。
根據當時存在的信息處理的簡單模型,有三個處理階段:刺激識別、反應選擇和反應執行或運動階段。西蒙效應通常被認為涉及在響應選擇階段發生的干擾。這與產生更廣為人知的Stroop效應的干涉類似,但又不同。
刺激反應一致效應刺激和反應之間的空間一致性是影響認知操作的重要影響因素之一。
一般情況下,當靶刺激的特征(如位置在左或左朝向的箭頭)與所要求的反應(如右手)不匹配時,其反應時一般要長於刺激特征(如位置在左或左朝向的箭頭)與反應(如左手)匹配時,反應的錯誤率也更高。
這種不一致和一致兩種條件下反應時或錯誤率上的差異即為衝突效應,也稱之為“刺激-反應一致”或者“刺激—反應相容性”“刺激—反應兼容性”(stimulus-response compatibility,SRC)效應。
在西蒙最初的研究中,兩盞燈(刺激物)被放置在旋轉的圓形面板上。該裝置將以不同的角度旋轉(遠離水平面)。Simon希望看看相對於響應鍵的空間關係的改變是否會影響性能。年齡也是反應時間的一個可能因素。根據預測,各組的反應時間根據光刺激的相對位置而增加(年齡不是一個因素)。反應時間增加了30%。[1]
然而,西蒙和魯德爾[2]通常被視為西蒙效應的第一個真正證明。在這裡,他們讓參與者對隨機呈現在左耳或右耳的單詞“左”和“右”做出反應。儘管聽覺位置與任務完全無關,但如果刺激的位置與所需的反應不相同(例如,如果他們對右耳出現的單詞做出左反應),參與者的反應潛伏期會顯著增加。
西蒙效應實驗方法
西蒙效應的典型演示包括將一名參與者放在電腦顯示器前,以及一個面板上有兩個按鈕,他或她可以按下。參與者被告知,當他們看到屏幕上出現紅色時,應按下右側的按鈕,當他們看見綠色時,應按左側的按鈕。參與者通常被告知忽略刺激的位置,並根據任務相關的顏色做出反應。
參與者通常通過按下麵板右側的按鈕對屏幕右側出現的紅燈做出更快的反應(一致的試驗)。當紅色刺激出現在屏幕左側時,反應時間通常較慢,參與者必須按下麵板右側的按鈕(不一致的試驗)。綠色刺激也是如此,但反之亦然。
儘管屏幕上刺激的位置相對於面板上按鈕的物理位置與任務無關,並且與正確的響應無關,但仍會發生這種情況。畢竟,這項任務要求受試者通過按下相應的按鈕只註意對象的顏色(即紅色或綠色),而不註意其在屏幕上的位置。
實驗解釋
根據Simon本人[3]的說法,刺激的位置雖然與任務無關,但由於自動傾向於“對刺激源做出反應”,因此直接影響反應選擇。儘管有人提出了其他解釋[4],但對西蒙效應的解釋通常指的是決策響應選擇階段發生的干擾。神經學上,前額葉背外側皮質以及前扣帶皮質可能參與了衝突監控。西蒙效應表明,位置信息不能被忽視,即使參與者知道這些信息無關緊要,也會影響決策。
響應選擇的邏輯參數 西蒙效應的挑戰據說發生在判斷的反應選擇階段。這是由於消除刺激識別階段和執行狀態的兩個因素。在刺激識別階段,參與者只需要在認知上意識到存在刺激。除非他或她視力受損或有某種刺激缺陷,否則在這個階段不會出現錯誤。此外,在執行狀態期間不會發生錯誤或延遲,因為在前一階段(響應選擇階段)已經決定了一個操作,並且沒有進一步的決策發生(即,如果不返回到第二階段,您就無法更改響應)。
刺激—反應相容性(Stimulus Response Compatibility,SRC)是描述刺激-反應關係對信息加工影響的一個基本概念。在以往的研究中,人們已經發現許多刺激-反應相容性效應,Simon效應就是其中非常典型的一種,它揭示了刺激出現的空間位置對反應效果的影響。
Simon等首先揭示了刺激出現的空間位置與反應速度的關係,並且把這種效應命名為Simon效應。在實驗中,給被試雙耳呈現方位詞‘左’和‘右’,要求按詞義所標記的鍵,儘管空間位置無關,但當刺激位置與反應位置對應時,反應較快。隨後,Hedge和Marsh提出了Simon效應的反轉現象,並把此現象歸因於邏輯再編碼:即對無關刺激維度的編碼遵循與任務要求相同的編碼邏輯。
此研究吸引了許多研究者興趣,因為它違反了當刺激與反應位置對應時反應更快的原則。然而,Simon等的研究與Hedge和Marsh提出的反轉現象相矛盾,並認為‘顯示-控制排列對應性’(即顏色刺激位置和相同顏色反應鍵位置之間的對應性關係)是產生Simon效應反轉的關鍵。在Simon效應的反轉中決定反轉發生的條件不僅對說明這一現象是重要的,而且對理解整個反應選擇也是重要的。
西蒙效應的知識在人機界面的設計中很有用。例如,飛機駕駛艙需要一個人對情況做出快速反應。如果飛行員駕駛飛機時,左發動機出現問題,具有良好人機界面設計的飛機(大多數都有)會將左發動機指示燈置於右發動機指示燈的左側。該界面將以與人們應該做出的響應類型相匹配的方式顯示信息。如果是相反的情況,飛行員可能更容易做出錯誤的反應並調整錯誤的發動機。
- ↑ 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.