第三章心理物理法

1、實驗心理學講義第三章心理物理學方法1第三章第三章 心理物理學方法心理物理學方法PSYCHOPHYSICAL METHOD感覺閾限的測量l感覺閾限l感覺閾限測量的方法最小變化法恒定刺激法平均差誤法信號檢測論l色子游戲l人對信號刺激的覺察l信號檢測論的實驗方法有無法評價法心理量表l差別閾限法、等距量表與Fechner定律l數(shù)量估計法、比例量表與Stevens定律l心理物理判斷的相對性l對偶比較法、等級排列法與順序量表實驗心理學講義第三章心理物理學方法2心理物理學（心理物理學（1）Psychophysics定義：就是研究心理量和物理量之間的關(guān)系的科學。物理量是指對身體各感官的刺激；心理量是指各種感覺

2、或主觀印象。l亮度（luminance）明度（brightness）l強度響度實驗心理學講義第三章心理物理學方法3心理物理學（心理物理學（2）Psychophysics心理物理學的先驅(qū)是G. T. Fechner（1801-1887）。Fechner通過對感覺強度與刺激強度之間的數(shù)量關(guān)系的長期研究，發(fā)展出了測量感覺的基本方法。 一百多年來，心理物理學方法不斷發(fā)展，但它的中心問題仍然是物理量和心理量之間的數(shù)量關(guān)系的問題。心理物理學方法所處理的問題大體上可以分為兩大類l感覺閾限的測量；l閾上感覺的測量，也就是心理量表的制作。自從本世紀50年代，W. P. Tanner, Jr.和J. A. Swe

3、ts把信號檢測論（signal detection theory，SDT）引入心理學領(lǐng)域以來，又為心理物理學的研究提供了一個新的有力工具。實驗心理學講義第三章心理物理學方法41、感覺閾限的測量、感覺閾限的測量著名的實驗心理學史專家Edwin G. Boring（1950）認為對內(nèi)部感受（internal impression）（the psycho of psychophysics）與外部世界（the physics of the psychophysics）之間關(guān)系的測量方法的引入，是科學心理學開始的一個標志。這主要是因為科學家使用心理物理學的方法提出了第一個心理現(xiàn)象的精確定律（mathem

4、atical laws），盡管這個定律不一定那么完美。l首先，測量感覺是非常困難的，我們不能象測量石頭的重量或光的強度那樣來測量感覺。l其次，內(nèi)部判斷與作用于感受器的物理量之間并不是完全一對一的。因此，我們必須把物理刺激及其引起的感覺區(qū)分開。 1、感覺閾限的測量、感覺閾限的測量感覺閾限（sensory threshold），又稱閾限，是傳統(tǒng)心理物理學的核心概念。閾限可以分為兩種：一為絕對閾限，指剛好能夠引起心理感受的刺激大小；二為差別閾限，指剛好能引起差異感受的刺激變化量。 實驗心理學講義第三章心理物理學方法6（一）感覺閾限（一）感覺閾限（1）剛剛能引起感覺的最小刺激強度被叫做絕對閾限（abs

5、olute threshold）。按照這種說法，低于絕對閾限的刺激強度我們總是感覺不到的，而高于絕對閾限的刺激強度我們總是能感覺到的。實驗心理學講義第三章心理物理學方法7（一）感覺閾限（一）感覺閾限（2）有50%的次數(shù)能引起感覺，50%的次數(shù)不能引起感覺的那一種刺激強度。 （操作定義）實驗心理學講義第三章心理物理學方法8（一）感覺閾限（一）感覺閾限（3） 表表1 某些近似的覺察閾限某些近似的覺察閾限感覺種類感覺種類覺察閾限值覺察閾限值視 覺清晰無霧的夜晚30英里處看到的一只燭光聽 覺安靜條件下20ft.處表的滴答聲味 覺一茶匙糖溶于8L水中嗅 覺一滴香水擴散到三室一套的整個房間觸 覺一只蜜蜂的

6、翅膀從1cm高處落到你的背部 *引自引自Schiffman（1996），這些閾限值僅作示意用。），這些閾限值僅作示意用。1ft. = 30.48cm實驗心理學講義第三章心理物理學方法9（一）感覺閾限（一）感覺閾限（4）差別閾限是有50%的次數(shù)能覺察出差別，50%的次數(shù)不能覺察出差別的刺激強度的差別。差別閾限值也稱最小可覺差（just noticeable difference，j.n.d）。實驗心理學講義第三章心理物理學方法10（一）感覺閾限（一）感覺閾限（5）1846年E. H. Weber發(fā)表了他關(guān)于重量差別閾限的研究，系統(tǒng)地闡明了差別閾限和標準刺激之間的關(guān)系。他指出差別閾限和標準刺激成正

7、比，并且差別閾限和標準刺激的比例是一個常數(shù)，通常用 I/I = k 表示。在這里，I代表差別閾限，I代表標準刺激強度，k是小于1的常數(shù)。K也稱作韋伯比例或韋伯分數(shù)。不同感覺道的韋伯分數(shù)是不同的。后來，F(xiàn)echner把這個 關(guān)于差別閾限的規(guī)律稱為韋伯定律（Weber Law）。 實驗心理學講義第三章心理物理學方法11（一）感覺閾限（一）感覺閾限（6） 表表2 最優(yōu)條件下各種感覺道的韋伯比例最優(yōu)條件下各種感覺道的韋伯比例 感感 覺覺 道道韋韋 伯伯 比比 例例 音高/2000Hz1/333 重壓覺/400g1/77 視明度/100光子1/62 舉重/300g1/52 響度/100dB，1000Hz

8、1/11 橡膠氣味/200嗅單位1/10 皮膚壓覺/5g/mm21/7 咸味道/3mol/L（3克分子/公升）1/5實驗心理學講義第三章心理物理學方法12（一）感覺閾限（一）感覺閾限（7）韋伯定律的主要貢獻l第一，給我們提供了一個比較辨別能力的指標。l第二，可對不同感覺道的感受性進行比較。 實驗心理學講義第三章心理物理學方法13（二）測量感覺閾限的方法（二）測量感覺閾限的方法測量感覺閾限的方法有三種l最小變化法l恒定刺激法l平均差誤法學習者應特別注意這三種方法的實驗程序和實驗結(jié)果的統(tǒng)計處理。（1）最小變化法）最小變化法最小變化法又稱極限法（limit method）、序列探索法（method

9、of serial exploration）、最小可覺差法（或最小差異法）（method of least difference）等，是測量閾限的直接方法。它的特點是：將刺激按遞增或遞減系列的方式，以間隔相等的小步變化，尋求從一種反應到另一種反應的瞬時轉(zhuǎn)換點或閾限的位置。實驗心理學講義第三章心理物理學方法15（1）最小變化法）最小變化法最小變化法的刺激由遞減和遞增的兩個系列組成，每次呈現(xiàn)刺激后讓被試報告他是否有感覺。刺激的增減應盡可能地小，目的是系統(tǒng)地探求被試由一類反應到另一類反應的轉(zhuǎn)折點，即在多強刺激時，由有感覺變?yōu)闊o感覺，或由無感覺變?yōu)橛懈杏X。每個系列的轉(zhuǎn)折點就是該系列的絕對閾限。測量絕對

10、閾限的實驗過程 在測定絕對閾限時，刺激系列分為遞增和遞減兩種。遞增系列的起點安排在被試基本覺察不到的物理刺激強度范圍內(nèi)，隨機選擇；遞減系列的起點安排在被試基本覺察到的物理刺激強度范圍內(nèi)，隨機選擇。在實驗時，每個刺激系列都從起點處沿遞增或遞減方向，依次呈現(xiàn)給被試，要求被試報告表示是否感覺到刺激，若被試感覺“說不準”，則要求其進行猜測。主試以“有”、“無”或“”、“-”記錄被試的反應。對于遞增系列，到被試第一次報告“有”，便停止實驗；對于遞減系列，到被試第一次報告“無”，停止。下表是用最小變化法測定絕對閾限的實驗記錄，可以看到遞增系列和遞減系列交替呈現(xiàn)，起點隨機選擇，直至被試反應發(fā)生變化為止。測量

11、絕對閾限的實驗過程絕對閾限計算分為兩步：（1）計算每個刺激系列的閾限，被試反應轉(zhuǎn)折點處所對應的兩個刺激強度的中點就是這個系列的閾限，表51每列的下方都有列出；（2）求出所有系列閾限的均值，便是最后求得的絕對閾限值。 次數(shù)1234567891011121314151617181920增減列數(shù)刺激值樂音頻率/Hs21+ + +20+ + +19+ + + + + +18+ + + + + + + +17+ + + + + + + + +16+ + + + + + + + + +15+ + + + + + + + + +14+ + + + + + + + + +13+ + + + + +12+ +

12、+11 + +10 9 8 7 6 5 闕限值12.512.511.512.512.510.511.512.511.513.510.512.511.510.512.510.512.510.511.511.5總平均 M=11.7 測量差別閾限的實驗過程和絕對閾限的測定不同，用最小變化法測定差別閾限時，每次要呈現(xiàn)兩個刺激，讓被試比較，一個是強度大小不變的標準刺激，另一個是強度按遞增或遞減順序排列的比較刺激。標準刺激在每次比較時都出現(xiàn)，比較刺激按遞增或遞減系列與標準刺激匹配呈現(xiàn)，直到被試的反應發(fā)生轉(zhuǎn)折。將被試的報告分為三類反應：（1）比較刺激大于標準刺激，記為“”；（2）比較刺激等于標準刺激時，記為

13、“”；（3）比較刺激小于標準刺激，記為“”。當被試在比較時表示懷疑，可記作“？”。 次數(shù)12345678910111213141516增減系列刺激值樂音頻率/Hs0.56 + + 0.52 + + + + + 0.48 + + + + + + 0.44+ + + + =+0.40=+=+=+=+=0.36-= =-=-=-=0.32- -=- = - -0.28- - - - - - -0.24- - - -0.20- -上限0.420.420.420.420.380.420.380.420.420.380.420.380.460.420.420.42下限0.380.380.380.340.3

14、00.340.340.340.380.3030.380.340.340.340.380.34 M上限=0.412 M下限=0.350 DL=0.031 PSE=0.381測量差別閾限的實驗過程差別閾限的計算比絕對閾限來得復雜。先要求得一系列的數(shù)據(jù)。（1）在遞減系列中最后一次“”到非“+”（即“”或“”或“？”）之間的中點為差別閾限的上限，用Lu表示；第一次非“”到“”之間的中點為差別閾限的下限，用Ll表示。（2）在遞增系列中最后一次“”到非“”之間的中點為Ll；第一次非“”到“”之間的中點為Lu。（3）在上限與下限之間的距離為不肯定間距Iu。（4）不肯定間距的中點是主觀相等點。在理論上主觀相等

15、點（或主觀等點）（point of subjective equality，簡稱PSE）應與標準刺激（St）相等，但實際上兩者有一定的差距，這個差距稱為常誤（constant error，簡稱CE）。（5）取不肯定間距的一半或者取上差別閾（DLu=Lu-St）和下差別閾（DLl=St-Ll）之和的一半為差別閾限。 測量差別閾限的實驗過程以上闡述可用公式表示為：DLu=Lu-St DLl=St-Ll CE=St-PSE 2誤差控制最小變化法測定絕對閾限產(chǎn)生的誤差主要有四種：習慣誤差和期望誤差，練習誤差和疲勞誤差。習慣誤差是指由于被試在長序列中有繼續(xù)作同一種判斷的傾向所引起的誤差。如在下降序列中繼

16、續(xù)說“有”或“是”，在上升序列中繼續(xù)說“無”或“否”。由于習慣誤差的存在，遞增系列中，閾值就會偏高，而在遞減系列中，閾值就會偏低。實驗心理學講義第三章心理物理學方法242誤差控制abba實際無感覺報告無感覺報告有感覺實際有感覺2誤差控制而期望誤差則是指由于被試在長的序列中給予相反判斷（期望轉(zhuǎn)折點的盡快到來）的傾向所導致的誤差。由于期望誤差的存在，遞增系列中，閾值就會偏低，而在遞減系列中，閾值就會偏高。為了讓習慣誤差和期望誤差盡可能相互抵消，最小變化法的遞增和遞減序列要做到數(shù)量一致。2誤差控制練習誤差是由于實驗的多次重復，被試逐漸熟悉了實驗情境，對實驗產(chǎn)生了興趣和學習效果，而導致反應速度加快和準

17、確性逐步提高的一種系統(tǒng)誤差。與此相反，由于實驗多次重復，隨著實驗進程而發(fā)展的疲倦或厭煩情緒的影響，而導致被試反應速度減慢和準確性逐步降低的一種系統(tǒng)誤差，稱之為疲勞誤差。隨著時間的進展，練習可能使閾限降低，而疲勞可能使閾限升高。為了平衡練習和疲勞的影響，要求最小變化法的遞增和遞減系列按照ABBA 法安排，交替進行。具體做法是：如以“”代表遞增，以“”代表遞減，并以四次為一輪，就可以按照“”或“”排列。這樣，即使整個實驗過程中存在練習效應或疲勞效應，也會平均作用在遞增或遞減系列上，不至于產(chǎn)生額外的干擾。2誤差控制最小變化法測定差別閾限的注意要點和測量絕對閾限時的基本相同：遞增、遞減系列要保持數(shù)量一

18、致，以抵消習慣誤差和期望誤差；每一系列的起始位置要隨機變化，以防止被試形成預測；遞增遞減系列交替排列，以平衡練習誤差和疲勞誤差。不同的是：由于測定差別閾限時有了標準刺激的存在，那么標準刺激和比較刺激每次呈現(xiàn)的相對關(guān)系（時間先后關(guān)系或空間位置關(guān)系）也可能構(gòu)成干擾因素。為了控制標準刺激出現(xiàn)位置和時機的影響，通常采用的辦法是多層次ABBA控制法。多層次ABBA法的基本思想和簡單的ABBA法是完全一致的。 ABBA法的控制形式法的控制形式 比較刺激系列呈現(xiàn)順序標準刺激呈現(xiàn)位置相繼呈現(xiàn)的先后順序左右右左右左左右前后后前前后后前（2）恒定刺激法恒定刺激法（或固定刺激法）又叫正誤法（true|false m

19、ethod）、次數(shù)法（frequency method），它是心理物理學中最準確、應用最廣的方法。具體做法如下。（1）主試從預備實驗中選出少數(shù)刺激，一般是57個，這幾個刺激值在整個測定過程中是固定不變的。（2）選定的每種刺激要向被試呈現(xiàn)多次，一般每種刺激呈現(xiàn)50200次。（3）刺激呈現(xiàn)的次序事先經(jīng)隨機安排，不讓被試知道。用以測量絕對閾限時，則無須標準值；如用以確定差別閾限或等值時，則需包括一個標準值。（4）此法在統(tǒng)計結(jié)果時必須求出各個刺激變量引起某種反應（有、無或大、小）的次數(shù)。（2）恒定刺激法特別要注意的是，此法在實驗之前需要選定刺激。所選定的刺激最大強度應為每次呈現(xiàn)幾乎都能為被試感覺到的強

20、度，它被感覺到的可能性應不低于 95。所選刺激的最小強度應為每次呈現(xiàn)幾乎都不能感覺到的強度，它被感覺到的可能性應不高于 5。選定呈現(xiàn)刺激的范圍之后，再在這個范圍內(nèi)取距離相等的刺激。恒定刺激法和最小變化法在實驗實施過程上無大差異，兩者間的不同主要體現(xiàn)在閾限值的計算上。 （1）恒定刺激法絕對閾限的計算1 現(xiàn)以兩點閾的恒定刺激法實驗數(shù)據(jù)來演繹絕對閾限的計算步驟。如下表所示，5個等距的刺激8、9、10、11、12毫米，每個呈現(xiàn)200次，要求被試報告是“兩點”還是“一點”。用恒定刺激法測定兩點閾的實驗記錄用恒定刺激法測定兩點閾的實驗記錄 刺激/mm報告“兩點”的次數(shù)報告“兩點”的百分數(shù) 91011121

21、0 58132 186 1% 5% 29%66% 93%（2）恒定刺激法絕對閾限的計算通常使用直線內(nèi)插法（linear interpolation）來求絕對閾限。直線內(nèi)插法是將刺激作為橫坐標，以正確判斷的百分數(shù)作為縱坐標，畫出曲線。然后再從縱軸的50處畫出與橫軸平行的直線，與曲線相交于點a，從點a向橫軸畫垂線，垂線與橫軸相交處就是兩點閾，其值等于1057毫米 直線內(nèi)插法求兩點閾 （2）恒定刺激法差別閾限的計算現(xiàn)以重量辨別為例來演繹差別閾限的計算步驟。表55列出了重量辨別恒定刺激法實驗數(shù)據(jù)。以200克為標準刺激，以185215克間隔為5克的7個重量作為比較刺激，要求被試做“重”、“相等”、“輕”

22、三類反應。用恒定刺激法測重量差別閾限的結(jié)果用恒定刺激法測重量差別閾限的結(jié)果 比較刺激/g比較的結(jié)果（次數(shù)的%）“+”和“=”“+”“=”“”185549191901218703019515256040200304228722055535109021070181288215859694（2）恒定刺激法差別閾限的計算同樣，也使用直線內(nèi)插法求解差別閾限值。根據(jù)表中的“+”、“=”、“-”三個縱列的數(shù)據(jù)畫出三條曲線，用直線內(nèi)插法求得50的次數(shù)被判斷比標準刺激重的重量為2045克和50的次數(shù)被判斷比標準刺激輕的重量為1966克（如下圖），這兩個數(shù)值分別為上限和下限（即Lu=2045克，Ll1966克）。

23、根據(jù)上限和下限，就可計算如下：（2）恒定刺激法差別閾限的計算上差別閾=DLu=2045克-200克=45克下差別閾=DLl=200克-1966克=34克 （2）恒定刺激法差別閾限的計算上述實驗中，被試的反應為三類反應，當只要求被試進行兩類反應時，上述計算方法則會遇到問題：“大于”標準刺激和“小于”標準刺激的兩條直線將相交于50%處，上限和下限值相等。此時，則要選取75%處，即與標準刺激完全能辨別（100%）和與標準刺激不能辨別（50%）的中點作直線內(nèi)插，求得上限和下限。這種差別閾限和前面提到的操作定義不相符合，因此常將這種閾限稱為75%差別閾限。75%差別閾限的具體實例可參見其他書籍。 （3）

24、平均差誤法）平均差誤法平均差誤法（或均誤法）又稱調(diào)整法（method of adjustment）、再造法（method of reproduction）、均等法（method of equation），是最古老且基本的心理物理學方法之一。1實驗程序 平均差誤法實驗的實驗程序相對其他兩種傳統(tǒng)心理物理法較為簡單。其基本程序是呈現(xiàn)一個標準刺激，令被試再造、復制或調(diào)節(jié)一個比較刺激，使它與標準刺激相等。由于平均差誤法要求被試親自參與，因此這種方法更能調(diào)動被試的實驗積極性。在測定差別閾限的實驗中，標準刺激由主試呈現(xiàn)，隨后被試開始調(diào)整比較刺激。按照比較刺激的初始值大于或小于標準刺激，被試的調(diào)節(jié)方向也就分為

25、漸減和漸增兩種。1實驗程序當平均差誤法用于測定絕對閾限時，沒有標準刺激存在，但是我們可以假設，此時的標準刺激為零，即讓被試每次將比較刺激與“零”相比較。這樣，絕對閾限的測量程序和差別閾限的測量程序就完全一致了。對于1 000赫茲純音的聽覺絕對閾限的測量是這樣的：每次試驗都出現(xiàn)某個響度的1 000赫茲純音刺激，被試要將之調(diào)節(jié)到剛好聽不到，而主試則記錄每次調(diào)節(jié)的結(jié)果。 2閾限計算平均差誤法的絕對閾限就是被試每次調(diào)節(jié)結(jié)果的算術(shù)平均數(shù)。而差別閾限計算略微復雜一些：用平均差誤法測定差別閾限的反應變量是被試每次調(diào)整的數(shù)值，即其認為與標準刺激相等的數(shù)值。由于被試反復測試，每次的結(jié)果并不是一個固定的數(shù)值，它們

26、是圍繞著一個平均數(shù)變化的數(shù)值。這個變化范圍就是不肯定間距。不肯定間距的中點，即多次調(diào)整結(jié)果的平均數(shù)，就是主觀相等點，主觀相等點與標準刺激的差就是常誤。用平均差誤法求差別閾限，所得差別閾限只是一個估計值，平均差誤（average error，用符號 AE表示）有兩種計算方法。2閾限計算（1）把每次的調(diào)整結(jié)果（X）與主觀相等點（用M或PSE表示）的差的絕對值加以平均，作為差別閾限的估計，這個差別閾限的估計值用符號AEM表示： 2閾限計算（2）把每次調(diào)整結(jié)果（X）與標準刺激的差的絕對值加以平均作為差別閾限的估計，用符號AEst表示：3誤差控制 在平均差誤法實驗中，一般要被試自己操縱實驗儀器來調(diào)整比較

27、刺激，使其與標準刺激相等。這就要產(chǎn)生動作誤差，亦即因被試所采用的方式不同而產(chǎn)生誤差。若標準刺激和比較刺激是相繼呈現(xiàn)的，又易產(chǎn)生時間誤差。因此，在實驗中應加以控制，控制方法依具體實驗不同而不同，一般可采用多層次的ABBA法，還可使比較刺激從小到大，從大到小，兩方面來進行調(diào)整，以便控制動作誤差等。 實驗心理學講義第三章心理物理學方法47三種方法的比較三種方法的比較以上3種古典心理物理學方法各有自己的特點l最小變化法的實驗程序和計算過程都具體地說明了感覺閾限的含義，但它會因其漸增和漸減的刺激系列而產(chǎn)生習慣誤差與期望誤差。l恒定刺激法的實驗結(jié)果可以應用各種數(shù)學方法加以處理，因而便于與其它測定感受性的方

28、法進行比較。在應用3類反應的實驗程序時，被試的態(tài)度會對差別閾限值有較大影響。l平均差誤法的特點是求等值，它的實驗程序容易引起被試的興趣，但對不能連續(xù)變化的刺激則不能用平均差誤法來測其差別閾限。 實驗心理學講義第三章心理物理學方法48二、信號檢測論二、信號檢測論信號檢測論（signal detection theory，SDT）是信息論的一個重要分支。1954年，美國心理學家W. P. Tanner和J. A. Swets把它應用于人的知覺過程，使心理物理學方法發(fā)展到一個新的階段。實驗心理學講義第三章心理物理學方法49（一）色子游戲（一）色子游戲（1）假設一次擲三顆色子：兩顆是正常的，即每個面有

29、一個數(shù)字，依次為1到6。第三顆是特殊的，三面寫0，另三面寫3。你的任務是猜測，特殊色子的哪一面朝上？在猜測之前，告訴你三顆色子朝上的數(shù)目總和。實驗心理學講義第三章心理物理學方法50（一）色子游戲（一）色子游戲（2） 8=3+50+81 + 42 + 33 + 24 + 1出現(xiàn)3的可能性為4種總數(shù)特殊色子（三）正常色子（二）正常色子（二） + 6 + 5 + 4 + 3 + 2出現(xiàn)0的可能性為5種實驗心理學講義第三章心理物理學方法51（一）色子游戲（一）色子游戲（3）033三顆色子數(shù)目總和出現(xiàn)次數(shù)出現(xiàn)次數(shù)出現(xiàn)概率（%）2100320043005411/5=206522/7=297633/9=33

30、8544/9=449455/9=5610366/9=6711255/7=7112144/5=8013033/3=10014022/2=10015011/1=100總和3636表3 色子數(shù)目總數(shù)與特殊色子出現(xiàn)概率的關(guān)系實驗心理學講義第三章心理物理學方法52（一）色子游戲（一）色子游戲（4）擊 中漏 報虛 報正確否定色子游戲的四種情形色子游戲的四種情形猜猜3030特殊色子特殊色子實驗心理學講義第三章心理物理學方法53（二）人對信號刺激的覺察（二）人對信號刺激的覺察（1） 色子游戲 已知色子數(shù)目總和 3 判斷 0 信號覺察 獲得某種感覺 信號 判斷 噪音二、信號檢測論的二、信號檢測論的基本參數(shù)基本參

31、數(shù) 1. 信號檢測論的基本概率 根據(jù)上表計算信號判斷的：擊中概率、漏報概率、虛報概率和正確否定概率，其中的擊中概率和虛報概率為：P（y/SN）=f1/(f1+f2) P(y/N)=f3/(f3+f4) 實驗心理學講義第三章心理物理學方法55（二）人對信號刺激的覺察（二）人對信號刺激的覺察（2）因此，上面對色子游戲的分析也就完全適用于人對信號的覺察過程。l人對信號的覺察也有擊中、虛報等四種情形；l隨著標準的變化，其擊中率與虛報率也在變化；l也同樣可以繪制其操作者特征曲線和分布曲線。2似然比和辨別力指數(shù) 從上圖看出 ：（1）信號引起的感覺強度是一正態(tài)分布，噪音引起的感覺強度也是一正態(tài)分布，二者有一

32、定重疊，這是被試判斷無法避免錯誤的原因所在 ；（2）被試在進行信號識別判斷時總會有一標準，當感覺強度大于這個標準就報告有信號，如果感覺強度沒有達到這樣的標準就報告無信號。提高判斷標準，擊中概率就會減少，虛報概率也會減少；當降低判斷標準時，擊中概率會增加，同時虛報概率也會增加。所以擊中概率和虛報概率相互牽制，究竟把判斷限定在什么標準上，主要取決于被試的價值取向、性格特征和外在獎懲條件（厲害關(guān)系）、信號的先定概率等等。（3）噪音感覺分布與信號感覺分布重疊的越多 ，距離越小，越難區(qū)分；相距越遠則越容易辨別，因此可以用兩個感覺強度的正態(tài)分布的距離作為辨別力指數(shù)。 信號檢測論的三大測量指標反應傾向性判斷

33、標準 C=（I2-I1）/d Z1+I1感受性或辨別力I2高強度刺激的強度值， I1低強度刺激的強度值，d 被試感受性，Z1低強度刺激的正確否定概率。信號檢測論的三大測量指標反應傾向性：解釋被試對刺激進行判斷所持的標準的嚴格性，一般此值大于1，判斷標準就嚴格；此值小于1，判斷標準就寬松；此值在1左右，判斷標準不嚴也不松。反應傾向性受先驗概率的影響較大。判斷標準：判斷標準數(shù)值越大，被試的標準越嚴格，相反則寬松。感受性或辨別力：區(qū)別與傳統(tǒng)心理物理法的指標，對被試的反應傾向性和反應敏感性進行區(qū)分。當被試反應敏感時，擊中率提高，虛報率下降，辨別力高。以此類推。辨別力不受先驗概率的影響，較為恒定。鐵 路

34、桌 子山 林課 桌物 理教學汽 車馬 車歷 史政 治首 先四 川哲 學黃 河深 圳電 腦長 江淮 河大 橋武 漢杭州教 師校 園賓 館商 場廣 州高 樓街道車 站上 班請您判斷下表中的哪些詞是剛才學習過的、哪些是剛才沒有學習過的，分別用Y和N表示。OK !利用信號檢測方法分析信息檢測者的判別特征的步驟：第一步：根據(jù)信號檢測原始記錄求出擊中概率和虛報概率；第二步：查PZO表得到ZSN、ZN、OSN、ON；第三步：求出似然比和辨別力指數(shù)，說明被試判別標準和辨別能力的高低和大小。實驗心理學講義第三章心理物理學方法63操作特征曲線以虛報率作為橫坐標，擊中率作為縱坐標做圖時，我們就可以形象地看到隨著標準

35、的變化，擊中率與虛報率也相應地發(fā)生變化的情形。這個曲線上各點代表在特定刺激條件下被試所采用的各種反應方式，所以叫做接受者操作特點（特征）曲線（receiver operating characteristic curve, ROC）。3. 信號接收者操作特征曲線 很明顯，在信號檢測判斷中，被試的判斷受到多種主客觀因素的影響和制約。主觀方面包括檢測者的信號分辨能力、態(tài)度或動機、個性特征等等；客觀方面包括信號的先定概率、信號的可分辨性、反應正誤所引起的利害關(guān)系等等。有人研究得到下列似然比與其他因素的關(guān)系式：公式顯示：先定概率越大，似然比越?。徽_否定獎勵數(shù)和虛報處罰數(shù)越多，似然比越大；擊中獎勵數(shù)越

36、多、漏報處罰數(shù)越多，似然比越小。在各種不同的條件下，信號接收者信號檢測的擊中概率和虛報概率會都可能發(fā)生變化，我們以其虛報概率和擊中概率分別作為橫坐標和縱坐標可以得到一條二維曲線，該曲線能夠反映該接收者的辨別能力和判別標準隨條件發(fā)生變化的特征，所以叫做信號接收者操作特征曲線，也叫ROC曲線。實驗心理學講義第三章心理物理學方法66（三）信號檢測論的實驗方法（三）信號檢測論的實驗方法有無法lld評價法lld 實驗心理學講義第三章心理物理學方法671、有無法（1）這個方法要求事先選定SN刺激和N刺激，并規(guī)定SN和N出現(xiàn)的概率，然后以隨機方式呈現(xiàn)SN或N，要求被試回答，剛才的刺激是SN還是N。根據(jù)被試對

37、呈現(xiàn)刺激的判斷結(jié)果來估計P(y/SN)和P(y/N)。實驗心理學講義第三章心理物理學方法681、有無法（2）擊中 f1漏報 f2虛報 f3正確否定f4反 應ynSNN刺 激P(y/SN) = f1/(f1+ f2)P(y/N) = f3/(f3+ f4)實驗心理學講義第三章心理物理學方法691、有無法（3）虛報率的縱坐標擊中率的縱坐標SNNzzd實驗心理學講義第三章心理物理學方法701、有無法（4）當被試的反應方式或判斷標準發(fā)生變化時，雖然擊中率和虛報率也發(fā)生變化，但如果信號和噪音的差別不變，根據(jù)擊中率和虛報率計算出來的SN分配和N分配的平均數(shù)的距離并不變化，也就是對于ROC曲線上的各點來說，

38、d是恒定的，所以ROC曲線又叫做等感受性曲線。純機遇線實驗心理學講義第三章心理物理學方法712、評價法確信程度含 義相應的概率判斷第6等十分肯定有信號出現(xiàn)100%有信號出現(xiàn)第5等肯定有信號出現(xiàn)80%有信號出現(xiàn)第4等可能有信號出現(xiàn)60%有信號出現(xiàn)第3等可能沒有信號出現(xiàn)40%有信號出現(xiàn)第2等肯定沒有信號出現(xiàn)20%有信號出現(xiàn)第1等十分肯定沒有信號出現(xiàn)0%有信號出現(xiàn)表4 各個確信程度含義 與有無法相比，評價法有兩個明顯優(yōu)勢，一是信息與有無法相比，評價法有兩個明顯優(yōu)勢，一是信息量大、二是效率高。有無法只要求被試做有無信號的判量大、二是效率高。有無法只要求被試做有無信號的判斷，被試就只能以某一標準來判斷，

39、但在實際上不同時斷，被試就只能以某一標準來判斷，但在實際上不同時刻被試判斷的信心水平是不同的，這種不同的信心水平刻被試判斷的信心水平是不同的，這種不同的信心水平可以在評價法實驗中得以充分表現(xiàn)，所以評價法實驗能可以在評價法實驗中得以充分表現(xiàn)，所以評價法實驗能夠更充分的顯示被試信號檢測中的心理活動特征。在實夠更充分的顯示被試信號檢測中的心理活動特征。在實驗效率方面，一個評價法實驗過程相當于幾次有無法的驗效率方面，一個評價法實驗過程相當于幾次有無法的實驗成效，效率大大提高了。實驗成效，效率大大提高了。 評價法信號檢測實驗實評價法信號檢測實驗實例分析例分析 某企業(yè)在業(yè)務員考核中，要求其將30件次品與3

40、0件合格品區(qū)分開來，并且考核中要求參加者給出每次反應的信心水平。下邊是一業(yè)務員完成的情況：100肯定次肯定次品品25 肯肯定合格定合格50 肯肯定合格定合格75 肯肯定合格定合格100肯肯定合格定合格合格品合格品30132717次品次品30204312 請練習：在各種不同判斷標準上的擊中概率、虛報概率；似然比、辨別力指數(shù)等。 “信號檢測論引進到心理實驗中來，是心理物理學方法信號檢測論引進到心理實驗中來，是心理物理學方法的一個重大突破：第一，在感受性的測量上，把主觀態(tài)度與的一個重大突破：第一，在感受性的測量上，把主觀態(tài)度與辨別力分開，獲得了成功；第二，在解決辨別力指數(shù)的問題辨別力分開，獲得了成功；第二，在解決辨別力指數(shù)的問題上，明確地建立起反映噪音變量的虛報概念，這一點對于辨上，明確地建立起反映噪音變量的虛報概念，這一點對于辨別力的估量不可缺少，而且對于被試主觀態(tài)度或反應偏好的別力的估量不可缺少，而且對于被試主觀態(tài)度或反應偏好的測量具有重要意義。這里是說，如果不能建立噪音變量的