信號(hào)偵察論-有無(wú)法

對(duì)傳統(tǒng)閾限概念的質(zhì)疑例1：兩個(gè)人正在看電視的時(shí)候有人敲門，甲說(shuō)“有人敲門”，乙卻說(shuō)“沒有”。是否可以說(shuō)，甲的聽覺比乙的更敏銳？例2：兩人在夜間行走在野外的小路上，忽然，甲指著遠(yuǎn)處說(shuō)“那里有燈光”，乙卻說(shuō)“沒有”。是否可以說(shuō)，甲的視力比乙的更敏銳？例3：戰(zhàn)斗中兩位戰(zhàn)士同時(shí)胳膊中彈，在衛(wèi)生兵取出子彈的時(shí)候，一位戰(zhàn)士疼得大聲喊叫，另一位戰(zhàn)士卻一聲不吭。是否可以說(shuō)，第二位戰(zhàn)士對(duì)疼痛的感覺不敏銳？1第一頁(yè)，共19頁(yè)。例4：精神分裂癥患者和正常人關(guān)于大小常性的對(duì)照研究：伯雷斯等人認(rèn)為精神分裂癥患者比正常人的大小常性要高；漢米爾頓等人則認(rèn)為精神分裂癥患者比正常人的大小常性要低；皮什克姆-史密斯等人的看法認(rèn)為他們彼此并沒有差別。那么，誰(shuí)的研究更符合事實(shí)呢？

2第二頁(yè)，共19頁(yè)。1950年代以后，經(jīng)典的閾限測(cè)量最大的問題在于沒有能夠把被試的辨別能力（感受性）和他們做出判斷時(shí)的傾向性（反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)）區(qū)別開來(lái)經(jīng)典的閾限測(cè)量沒有考慮許多非感覺變量對(duì)被試的影響。在這些非感覺變量中，主要有下列二種：刺激出現(xiàn)的概率(先定概率)

反應(yīng)代價(jià)（反應(yīng)傾向）3第三頁(yè)，共19頁(yè)。刺激出現(xiàn)的概率(先定概率)傳統(tǒng)的心理物理學(xué)實(shí)驗(yàn)中，刺激出現(xiàn)的概率（以P（S）表示），其值總是1.0，這樣被試的反應(yīng)只有兩種：“有”或“無(wú)”。且僅憑機(jī)遇也有50％的精確性，難以避免地存在著期望誤差。

問題：當(dāng)P（S）系統(tǒng)變化時(shí)，做出“有”判斷的概率（以P（yes）表示）是否也會(huì)發(fā)生變化，測(cè)出的閾限值是否亦發(fā)生變化？4第四頁(yè)，共19頁(yè)。P(S)不等于1意味著每一次實(shí)驗(yàn)都可能出現(xiàn)也可能不出現(xiàn)刺激，這樣一來(lái)被試的可能反應(yīng)類型就擴(kuò)大到了4種：“擊中”（Hit）：刺激出現(xiàn)并報(bào)告”有”(y)“漏報(bào)”（Miss）：刺激出現(xiàn)并報(bào)告“無(wú)”(n)“虛驚”（FalseAlarm）：刺激沒有出現(xiàn)并報(bào)告“有”(y)“正確拒斥”（CorrectRejection）：刺激沒有出現(xiàn)并報(bào)告“無(wú)”(n)P(y)=P(Hit)+P(FA)5第五頁(yè)，共19頁(yè)。反應(yīng)代價(jià)（反應(yīng)傾向）反應(yīng)代價(jià)影響反應(yīng)的結(jié)果，即反應(yīng)受到獎(jiǎng)賞和懲罰的影響。如果正確地報(bào)告了“有”刺激（“擊中”）得到的獎(jiǎng)賞多，而且錯(cuò)報(bào)時(shí)受到的懲罰少，則被試傾向于降低反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)（爭(zhēng)取獎(jiǎng)賞），在這種情況下，所測(cè)量的閾限相對(duì)值便低。如果擊中時(shí)所得獎(jiǎng)賞少，而錯(cuò)報(bào)時(shí)所受懲罰多，則被試者傾向于提高反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)（回避懲罰），不會(huì)輕易做出“有”反應(yīng)，這時(shí)，所測(cè)量的閾限值便高。這一顯而易見的事實(shí)，傳統(tǒng)的閾限理論恰不能給予解釋。6第六頁(yè)，共19頁(yè)。從上述二種非感覺變量的討論中看到：現(xiàn)代心理物理學(xué)從對(duì)閾限概念的不同理解出發(fā)，把被試者的辨別力和他的反應(yīng)傾向區(qū)分開處理；而傳統(tǒng)心理物理學(xué)測(cè)得的感覺閾限是二者不可分割的混合物。這是現(xiàn)代心理物理學(xué)對(duì)閾限概念和感覺理論的新發(fā)展。7第七頁(yè)，共19頁(yè)。（一）有無(wú)法1.基本程序：主試向被試呈現(xiàn)刺激，然后讓被試判斷剛才呈現(xiàn)的刺激中有無(wú)信號(hào)。2.實(shí)驗(yàn)要求：主試要事先規(guī)定各輪實(shí)驗(yàn)中信號(hào)和噪音呈現(xiàn)的比例，即先定概率。并把先定概率、判斷結(jié)果的獎(jiǎng)懲辦法、以及對(duì)被試的指導(dǎo)語(yǔ)、要求都在實(shí)驗(yàn)前告訴被試。第八頁(yè)，共19頁(yè)。3.數(shù)據(jù)處理：記錄被試在各種先定概率下的擊中次數(shù)，虛報(bào)次數(shù)，漏報(bào)次數(shù)和正確否定次數(shù)，然后算出擊中條件概率P（y/SN）和虛報(bào)條件概率P（y/N）。再利用POZ轉(zhuǎn)換表，根據(jù)有關(guān)公式求出各種先定概率下的判斷標(biāo)準(zhǔn)β和辨別力指標(biāo)d’。第九頁(yè)，共19頁(yè)。信號(hào)檢測(cè)論的兩個(gè)獨(dú)立指標(biāo)（一）似然比（β）1.似然比的含義：似然比是信號(hào)檢測(cè)論中用以表示反應(yīng)偏向的一個(gè)指標(biāo)，是指信號(hào)加噪音引起的特定感覺的條件概率與噪音引起的條件概率的比值。具體表示為在特定的刺激值（XC）上，信號(hào)分布的縱軸與噪音分布的縱軸之比。公式為：

β=縱軸擊中/縱軸虛報(bào)=O擊中/O虛報(bào)2.似然比的影響因素：（1）先定概率的影響；（2）獎(jiǎng)懲辦法或支付矩陣的影響。支付矩陣是指在一定的信號(hào)和噪音出現(xiàn)的先定概率條件下，對(duì)被試判斷結(jié)果的獎(jiǎng)懲辦法。

β值和先定概率P（SN）、P（N）以及支付矩陣的關(guān)系可用如下公式表示：β=P（N）VnN+（VyN）P（SN）VyS+（VnS）×（VnN：正確否定的獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)；VyN：虛報(bào)的懲罰數(shù)；VyS：擊中的獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)；VnS：漏報(bào)的懲罰數(shù)）3.似然比的意義：

β越大，被試的判斷越謹(jǐn)慎，判定標(biāo)準(zhǔn)越高，即在沒有足夠信息時(shí)，不輕易以“有信號(hào)”作出反應(yīng)；β越小，被試把反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)放寬，判定標(biāo)準(zhǔn)低，只要有一點(diǎn)信息就以“有信號(hào)”作出反應(yīng)；β接近或等于1表示判定標(biāo)準(zhǔn)適中，不松也不嚴(yán)。4.似然比的算法：利用POZ轉(zhuǎn)換表，根據(jù)P擊中和P虛報(bào)的值，在轉(zhuǎn)換表中查出各自對(duì)應(yīng)的O值，然后代入上述公式，即可求出β值。

重點(diǎn)：要特別注意正態(tài)分布表的查法，尤其是P與O、Z的對(duì)應(yīng)關(guān)系。有專用于信號(hào)檢測(cè)論的POZ表，轉(zhuǎn)換較方便（《實(shí)驗(yàn)心理學(xué)》楊治良，1998，p237）。第十頁(yè)，共19頁(yè)。(二)辨別力指標(biāo)（d’）1.辨別力的含義：是用來(lái)衡量被試辨別力大小的一個(gè)參數(shù)，d’表現(xiàn)為噪音分布fN（X）與信號(hào)分布fSN(X)之間的分離程度。兩者的分離程度越大，辨別力越高；分離程度越小，辨別力越低。用公式表示為：

d’=(MSN-MN)/N=ZSN–ZN=Z擊中

–

Z虛報(bào)

d’值越大，辨別力越強(qiáng)，d’值越小，辨別力越弱。2.辨別力的算法：根據(jù)實(shí)驗(yàn)獲得的擊中條件概率P（y/SN）和虛報(bào)條件概率P（y/N），利用POZ轉(zhuǎn)換表求出兩種概率所對(duì)應(yīng)的Z擊中和Z虛報(bào)，代入上述公式即可求得d’值。3.d’

的計(jì)算舉例：（1）假設(shè)擊中概率為93%，虛報(bào)概率為7%。通過查POZ轉(zhuǎn)換表可知，Z擊中和Z虛報(bào)分別為1.476和-1.476；代入公式d’=Z擊中–

Z虛報(bào)=1.476-（-1.476）=3。（2）假設(shè)擊中概率為84%，虛報(bào)概率為16%。通過查POZ轉(zhuǎn)換表可知，Z擊中和Z虛報(bào)分別為0.994和-0.994；代入公式d’=Z擊中–

Z虛報(bào)=0.994-（-0.994）=2。（3）假設(shè)擊中概率為70%，虛報(bào)概率為30%。通過查POZ轉(zhuǎn)換表可知，Z擊中和Z虛報(bào)分別為0.524和-0.524；代入公式d’=Z擊中–

Z虛報(bào)=0.524-（-0.524）=1。第十一頁(yè)，共19頁(yè)。擊中f1漏報(bào)f2虛報(bào)f3正確否定f4第5章現(xiàn)代心理物理法12反應(yīng)ynSNN刺激P(y/SN)=f1/(f1+f2)P(y/N)=f3/(f3+f4)第十二頁(yè)，共19頁(yè)。4.應(yīng)用舉例：

實(shí)驗(yàn)任務(wù)為讓被試在白噪音的背景上檢測(cè)一個(gè)樂音信號(hào)。主試使用五種先定概率：分別為0.1、0.3、0.5、0.7、0.9。每個(gè)先驗(yàn)概率測(cè)試400次。若P（SN）=0.1，則SN呈現(xiàn)400×0.1=40次，N呈現(xiàn)400×0.9=360次。反應(yīng)情況可記錄如下：

SN1228N36324反應(yīng)刺激yn

P(y/SN)=12/40=0.30;P(y/N)=36/360=0.10第十三頁(yè)，共19頁(yè)。第十四頁(yè)，共19頁(yè)。有無(wú)法實(shí)驗(yàn)一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^重量辨別，學(xué)習(xí)信號(hào)檢測(cè)法實(shí)驗(yàn)的有無(wú)法。二．器材心理實(shí)驗(yàn)重量辨別，100克，104克，108克和112克的重量各一個(gè)。三．步驟1.準(zhǔn)備工作

（1）把104克、108克和112克的重量分別與100克的重量比較10次，選出一個(gè)在十次比較中7次或8次覺得比100克重的重量作為信號(hào)刺激，100克的重量作為噪音。（2）

主試按下列三種不同的SN和N出現(xiàn)的先驗(yàn)概率安排實(shí)驗(yàn)順序。（1）

（2）

（3）

P（SN）

20

50

80P（N）

80

50

20

每種先定概率做100次，其中先后各50次。第十五頁(yè)，共19頁(yè)。50次中信號(hào)和噪音出現(xiàn)的順序按隨機(jī)原則排列，并列表如下：50（25+25）20（10+40）80（40+10）20（10+40）50（25+25）80（40+10）SNNSNNSNNSNNSNNSNN123456789……50第十六頁(yè)，共19頁(yè)。2．正式實(shí)驗(yàn)

（1）

每50次實(shí)驗(yàn)開始前，先讓被試熟悉一下信號(hào)和噪音的區(qū)別，并告訴被試在這50次中信號(hào)出現(xiàn)概率。

（2）

主試按順序呈現(xiàn)刺激，哪一次呈現(xiàn)信號(hào)，哪一次呈現(xiàn)噪音，務(wù)必搞清楚。兩次呈現(xiàn)刺激的時(shí)間間隔至少三秒。

（3）

被試右手伸入心理實(shí)驗(yàn)臺(tái)被試測(cè)中部操作箱，套袖試測(cè)試口，用拇指和食指拿住圓柱體慢慢上舉，使它離開測(cè)試面約為2厘米，2秒后就放下。要求被試每次提舉重量時(shí)，提的高低，快慢要前后一致，提舉后，若判斷為信號(hào)就回答“信號(hào)”，主試在相應(yīng)的記錄表上相應(yīng)的（）內(nèi)記下“+”。若判斷為噪音就回答為“噪音”，主試就記下“—”號(hào)，每做完50次休息5分鐘（4）

按上述方法，直到做完300次為止。第十七頁(yè)，共19頁(yè)。3.換被試重做上述實(shí)驗(yàn)。

四．結(jié)果1．被試一

先驗(yàn)概率：20%P（Y/SN）=0.45；P（Y/N）=0.2先驗(yàn)概率：50%P（Y/SN）=0.78；P（Y/N）=0.42SNNSN911N1664SNNSN3911N2129第十八頁(yè)，共19頁(yè)。先驗(yàn)概率：80%P（Y/SN）=0.93；P（Y/N）=0.6SNNSN