講義3：心理物理學(xué)方法(上).doc

實(shí)驗(yàn)心理學(xué) 第三章 心理物理學(xué)方法（上）第三章 心理物理學(xué)方法本章細(xì)目（講授16學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)） 第一節(jié) 心理物理學(xué)概述 一、心理物理學(xué)方法及其由來二、心理物理學(xué)的研究內(nèi)容三、心理物理學(xué)發(fā)生器理論：機(jī)能理論；結(jié)構(gòu)理論；物理理論；演化理論。第二節(jié) 傳統(tǒng)心理物理學(xué)方法 一、閾限及其性質(zhì)：閾限及其操作定義；閾限的性質(zhì)；韋伯定律。二、極限法：絕對閾限的測定；差別閾限的測定；極限法的變式。三、平均差誤法：絕對閾限的測定；差別閾限的測定；誤差及其控制。四、恒定刺激法：絕對閾限的測定；差別閾限的測定；恒定刺激法的變式。五、心理物理實(shí)驗(yàn)中的常誤及系列效應(yīng)六、三種傳統(tǒng)心理物理法的比較第三節(jié) 信號檢測論方法一、信號檢測論的由來二、信號檢測論的統(tǒng)計(jì)學(xué)原理三、影響人類對信號判斷標(biāo)準(zhǔn)的因素：信號和噪音的先定概率；對判斷結(jié)果的獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰；被試的目的；其他因素。四、信號檢測論的兩個(gè)獨(dú)立指標(biāo)：辨別力指數(shù)d（敏感性指標(biāo)）；判斷標(biāo)準(zhǔn)和C（反應(yīng)傾向）。五、接收者操作特性曲線六、信號檢測論實(shí)驗(yàn)的基本方法：有無法；評價(jià)法；迫選法。七、對信號檢測論的評價(jià)第四節(jié) 心理物理量表法一、心理物理量表法概述：概念；類型；應(yīng)該滿足的條件。 二、比例量表的制作方法：感覺比例法；數(shù)量估計(jì)法。 三、等距量表的制作方法：差別閾限法；感覺等距法；評價(jià)量表法。 四、順序量表的制作方法：對偶比較法；等級排列法。五、心理量與物理量的關(guān)系定律：費(fèi)希納的對數(shù)定律；史蒂文森的冪定律。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：傳統(tǒng)心理物理學(xué)方法，信號檢測論方法。難點(diǎn)：信號檢測論方法。本章實(shí)驗(yàn) 用極限法測定閃光融合頻率 （閃光融合頻率儀）用平均差誤法測定長度的差別閾限 （長度估計(jì)器）用恒定刺激法測定音高的差別閾限 （計(jì)算機(jī)，北大實(shí)驗(yàn)軟件）信號檢測論有無法實(shí)驗(yàn) （計(jì)算機(jī)、北師大實(shí)驗(yàn)軟件或重量鑒別器）信號檢測論評價(jià)法實(shí)驗(yàn) （計(jì)算機(jī)，北師大實(shí)驗(yàn)軟件） 用對偶比較法制作顏色愛好量表 （計(jì)算機(jī)，北師大實(shí)驗(yàn)軟件）用等級排列法制作心理順序量表 （計(jì)算機(jī)，北師大實(shí)驗(yàn)軟件）第一節(jié) 心理物理學(xué)方法概述 一、心理物理學(xué)方法及其由來1、什么是心理物理法心理物理學(xué)方法或心理物理法(psychophysical method)，是研究心理量和物理量之間的對應(yīng)關(guān)系的方法。具體來說，是運(yùn)用一定的數(shù)學(xué)方法和測量技術(shù)，研究心理現(xiàn)象和物理現(xiàn)象之間的數(shù)量關(guān)系。2、心理物理法的由來費(fèi)希納于1860年發(fā)表心理物理學(xué)綱要一書，他在書中探討了心理量和物理量之間的關(guān)系,這部書標(biāo)志著心理物理學(xué)的誕生。后來的一百多年中經(jīng)過許多心理學(xué)家的發(fā)展和完善，形成了專門研究心理與物理關(guān)系的一門學(xué)科，稱之為心理物理學(xué)（psychophysics）。費(fèi)希納最早提出了三種基本的心理物理法，被稱為傳統(tǒng)心理物理法。以信號檢測論為代表的新的心理物理學(xué)方法，被稱為現(xiàn)代心理物理法。3、心理物理學(xué)的意義心理物理學(xué)率先使用實(shí)研方法進(jìn)行定量研究，并取得了很多重要成果，為科學(xué)心理學(xué)的創(chuàng)建起了很大作用?，F(xiàn)在，心理物理學(xué)方法仍然是在實(shí)驗(yàn)室研究心理學(xué)問題不可缺少的方法，是對心理現(xiàn)象進(jìn)行定量分析的重要手段。二、心理物理學(xué)的研究內(nèi)容1、絕對閾限，顯示對最小刺激量的感受性。2、差別閾限，顯示對刺激量之間的差異的感受性。3、感覺等量，顯示主觀上被判斷為相等的刺激的等值點(diǎn)。4、感覺距離，顯示不同刺激所引起的感覺之間的距離。5、感覺比例，顯示一個(gè)刺激所引起的感覺是另一刺激所引起的感覺多少倍，或幾分之幾。6、感覺順序，顯示觀察者對一組刺激在感覺上所排成的等級或順序。7、刺激量的評定，顯示觀察者評定刺激的物理值的準(zhǔn)確性，綜合了感覺之間的大小、距離和比率的評定，是在知覺層次上對刺激的評定。以上研究內(nèi)容，又可以分為兩部分，即對感覺能力的測量和對反應(yīng)傾向的測量。感覺能力，指絕對感受性和差別感受性,對感覺能力的測量，主要是對絕對感覺閾限和差別感覺閾限的測定。所用的方法有極限法、平均差誤法、恒定刺激法、信號檢測論方法、適應(yīng)性方法等。反應(yīng)傾向，指被試按照指導(dǎo)語的規(guī)定來評定感覺連續(xù)體上刺激的相對順序。對反應(yīng)傾向的測量，主要包括對感覺等距、感覺比例、感覺順序等的評定。所用的方法有感覺比例法、數(shù)量估計(jì)法、差別閾限法、感覺等距法、對偶比較法等。三、心理物理學(xué)發(fā)生器理論心理物理學(xué)在解釋刺激是如何引起反應(yīng)的原因上，主要有以下四種理論。1、機(jī)能理論該理論只注意到刺激和反應(yīng)，將反應(yīng)描述為行為事件的有、無，對中間的內(nèi)部神經(jīng)過程不予注意，將感覺能力和反應(yīng)傾向解釋為有機(jī)體的機(jī)能，因而被稱做 “黑箱子”假設(shè)。2、結(jié)構(gòu)理論以感覺系統(tǒng)的神經(jīng)解剖學(xué)和神經(jīng)心理學(xué)為基礎(chǔ)，注重感覺的生理機(jī)制的分析，用神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其機(jī)能來解釋感覺能力和反應(yīng)傾向。3、物理理論用物理刺激的特性來解釋感覺能力和反應(yīng)傾向。4、演化理論認(rèn)為由于有機(jī)體長期適應(yīng)環(huán)境，而導(dǎo)致對特定的刺激模式以特定的方式做出反應(yīng)，用心理機(jī)能的演化來解釋感覺能力和反應(yīng)傾向。第二節(jié) 傳統(tǒng)心理物理學(xué)方法一、閾限及其性質(zhì)1、閾限的操作定義感覺閾限包括絕對閾限（absolute limen，簡稱AL）和差別閾限（difference limen，簡稱DL）。絕對閾限的定義為:有50%的實(shí)驗(yàn)次數(shù)能引起積極反應(yīng)的刺激值；差別閥限的定義為：有50%的實(shí)驗(yàn)次數(shù)能引起差別感覺的那個(gè)刺激強(qiáng)度之差。這種定義稱之為閾限的操作定義。心理物理法測定感覺閾限操作要點(diǎn)（1）要選擇好刺激系列和反應(yīng)系列。在測定絕對閾限時(shí)，需要呈現(xiàn)一系列可變的刺激，讓被試去感受；在測定差別閾限時(shí)，需要呈現(xiàn)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)刺激(S)和一系列可變的比較刺激(C)，讓被試去進(jìn)行比較。一般情況下，刺激系列的范圍要大于反應(yīng)系列的范圍。（2）要確定被試對刺激做出的反應(yīng)。一般說來，在測定絕對閾限時(shí)，只要求被試探察刺激是否存在即可，在測定差別閾限時(shí)，只要求被試判定兩個(gè)刺激是否相同還是相異。要盡量使被試的反應(yīng)簡單化，如“有”、 “無”、 “大于”、 “等于”、 “小于”等。（3）測定的次數(shù)要多些。閾限值不是一個(gè)突然的分界點(diǎn)，而是一個(gè)逐漸的過渡區(qū)，必須反復(fù)加以測量。因此測定閾限時(shí)，一般都需要幾十到上百次。2、閾限的性質(zhì)（1）傳統(tǒng)的閾限理論連續(xù)的刺激導(dǎo)致連續(xù)的中樞效應(yīng)以及連續(xù)的感覺,一旦刺激強(qiáng)度超過了特定的最小量閾限，此時(shí)將產(chǎn)生足夠的中樞效應(yīng)，導(dǎo)致感覺連續(xù)體從否定（無感覺）轉(zhuǎn)為肯定（有感覺）。實(shí)驗(yàn)證明，閾限落在距離零刺激或標(biāo)準(zhǔn)刺激三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以外的強(qiáng)度值上。為此，把傳統(tǒng)的閾限理論稱為高閾限理論。因?yàn)椋寒?dāng)刺極強(qiáng)度為零時(shí)，中樞仍然有一定的效應(yīng)，這是由于感覺器官自發(fā)釋放的神經(jīng)沖動所導(dǎo)致的中樞效應(yīng)，稱之為噪音水平。對絕對閾限來說，刺激所引起的中樞效應(yīng)必須位于噪音平均數(shù)以上3 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差處，才能明顯的區(qū)別于噪音，刺激才能被覺察到。對差別閾限來說，比較刺激的中樞效應(yīng)必須高于標(biāo)準(zhǔn)刺激中樞效應(yīng)的平均數(shù)三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以上，兩個(gè)刺激才能被感覺為有差別。 （2）神經(jīng)量子理論神經(jīng)結(jié)構(gòu)在機(jī)能上分成單元，每一個(gè)機(jī)能單元就稱作一個(gè)神經(jīng)量子，當(dāng)刺激增量能夠激活一個(gè)完整的神經(jīng)量子時(shí)，這個(gè)刺激增量才能被辨別出來，否則，這個(gè)刺激增量就不能被辨別出來。因此，對應(yīng)于刺激的連續(xù)變化，中樞效應(yīng)以及感覺的變化是按階梯形式進(jìn)行的。（3）信號檢測論信號檢測論把感覺過程看作是人的感覺系統(tǒng)辨別噪音與信號、覺察信號的過程，它論認(rèn)為刺激的連續(xù)變化引起感覺的連續(xù)變化，但不存在固定的閾限，閾限是神經(jīng)系統(tǒng)經(jīng)過統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的結(jié)果，是隨個(gè)人判斷標(biāo)準(zhǔn)而變化的。 人類覺察信號時(shí)發(fā)生的中樞效應(yīng)，隨著每次刺激的呈現(xiàn)而不斷變化；信號總是在噪音的背景上產(chǎn)生，二者所引起的效應(yīng)都被假定為正態(tài)分布。當(dāng)信號稍微強(qiáng)于噪音時(shí)，二者的分布有重疊，從而使得信號和噪音都可能引起同一程度的感覺，在這種情況下，如果被試要辨別信號與噪音，就要在統(tǒng)計(jì)決策論的基礎(chǔ)上選定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)刺激超過這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，被試就反應(yīng) “有”，否則就反應(yīng)“無”，這個(gè)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)就是閾限。 3、韋伯定律差別閾限的大小與標(biāo)準(zhǔn)刺激的強(qiáng)度成正比，并且差別閾限與標(biāo)準(zhǔn)刺激強(qiáng)度的比例是一個(gè)常數(shù)，這就是韋伯定律。費(fèi)希納用I/I=K表示這個(gè)常數(shù)，有人稱之為韋伯分?jǐn)?shù)或韋伯比率。在條件相同而且在中等刺激強(qiáng)度的范圍內(nèi)，韋伯比率是一個(gè)常數(shù)。當(dāng)刺激強(qiáng)度接近感覺上閾或感覺下閾（絕對閾限）時(shí)，韋伯分?jǐn)?shù)就不再是常數(shù)了。二、極限法極限法（limit method）,又稱最小變化法等，是測量感覺閾限的直接方法。將刺激按遞增或遞減系列交替呈現(xiàn)，刺激強(qiáng)度以間隔相等的小步子變化，從一種反應(yīng)到另一種反應(yīng)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)就是閾限的位置。(一)用極限法測定絕對閾限1、自變量 自變量是刺激系列。刺激系列要按遞增（記為）或遞減（記為）系列交替呈現(xiàn)。遞增時(shí)，刺激要從閾限以下的某個(gè)強(qiáng)度開始；遞減時(shí)，刺激系列的起點(diǎn)要大于閾限的某個(gè)強(qiáng)度。一般選15到20個(gè)刺激強(qiáng)度水平，遞增和遞減刺激系列要分別測定50次左右。2、反應(yīng)變量 被試以口頭報(bào)告方式作反應(yīng)。如：“有”、 “無”、 “說不準(zhǔn)”。 主試以“+” 、“”、“？”記錄被試的反應(yīng)。每個(gè)系列都需要記錄到被試作從“有”到“無”、或從“無”到“有”這兩種報(bào)告。若被試者在判斷中有“說不準(zhǔn)”的情況，可以作為判斷的改變來計(jì)算。3、絕對閾限的計(jì)算 在每一個(gè)刺激系列中，與被試者報(bào)告“有”和“無”相對應(yīng)的兩個(gè)刺激強(qiáng)度的平均值，就是該系列的閾限。先把每一個(gè)刺激系列的閾限計(jì)算出來，然后求出全部系列的閾限的平均數(shù)，這個(gè)數(shù)值就是絕對閾限值。4、誤差及其控制 （1）習(xí)慣誤差和期望誤差在遞減系列中，即使刺激強(qiáng)度早已小于閾限，被試仍堅(jiān)持報(bào)告“有”，這就會使測得的閾值偏低；在遞增系列中，即使刺激強(qiáng)度早已超出閾限，被試仍堅(jiān)持報(bào)告“無”，這就會使測得的閾值偏高。這種被試習(xí)慣于按照前面幾次刺激所引起的感覺，繼續(xù)做出相同判斷所導(dǎo)致的誤差，叫做習(xí)慣誤差(error of habituation)。期望誤差(error of anticipation)，為被試在反應(yīng)系列中提前給予相反判斷的傾向。在遞減系列中，被試提前報(bào)告“無”，會使測得的閾值偏高；在遞增系列中，被試提前報(bào)告“有”，會使測得的閾值偏低。檢查方法：閾值用符號T(threshold 的第一字母)來表示。如果上升系列的閾值大于下降系列的閾值，即TT，且差別顯著時(shí)，表示有習(xí)慣誤差；反之，如果上升系列的閾值小于下降系列的閾值，即TT，且差別顯著時(shí)，則表示有期望誤差?？刂品椒ǎ簽榱耸沽?xí)慣誤差和期望誤差彼此抵消，可交替呈現(xiàn)遞增系列和遞減系列，如按照或來安排實(shí)驗(yàn)。（2）練習(xí)誤差和疲勞誤差練習(xí)誤差(error of practice)，由于實(shí)驗(yàn)多次重復(fù)，被試逐漸熟悉了實(shí)驗(yàn)情景，對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了興趣和學(xué)習(xí)效果，使得反應(yīng)速度加快和準(zhǔn)確性逐步提高導(dǎo)致的誤差。疲勞誤差 (error of fatigue)，由于實(shí)驗(yàn)多次重復(fù)，被試逐漸產(chǎn)生疲倦或厭煩情緒，使得反應(yīng)速度減慢和準(zhǔn)確性逐步降低導(dǎo)致的誤差。檢查方法：隨著時(shí)間的進(jìn)展，練習(xí)可能使閾限降低，而疲勞可能使閾限升高。若前一半實(shí)驗(yàn)中測定的閾限比后一半實(shí)驗(yàn)中測定的閾限大，且差別顯著時(shí)，可以認(rèn)為存在練習(xí)誤差；若前一半實(shí)驗(yàn)中測定的閾限比后一半實(shí)驗(yàn)中測定的閾限小，且差別顯著時(shí)，可以認(rèn)為存在有疲勞誤差?？刂品椒ǎ簽榱讼毩?xí)誤差和疲勞誤差，就需要按照、來安排實(shí)驗(yàn)。（3）反應(yīng)定勢因?yàn)闃O限法的刺激系列反復(fù)出現(xiàn)，被試很快就會了解刺激的范圍，為了克服定勢的影響，兩個(gè)系列每次測定時(shí)刺激強(qiáng)度的起始點(diǎn)不要相同，要無規(guī)則地變化。（4）判斷標(biāo)準(zhǔn)的變化為了減少由于被試判斷標(biāo)準(zhǔn)的變化所引起的誤差，實(shí)驗(yàn)前要訓(xùn)練被試，使其掌握判斷標(biāo)準(zhǔn)，并在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中保持一致。 （二）用極限法測定差別閾限1、自變量每一次呈現(xiàn)兩個(gè)刺激讓被試去作比較，其中一個(gè)刺激是標(biāo)準(zhǔn)刺激(St)，另一個(gè)是比較刺激(C)。標(biāo)準(zhǔn)刺激是固定的，在每次比較時(shí)都呈現(xiàn)。比較刺激分別按遞增和遞減系列呈現(xiàn)，其范圍、間距、檢查點(diǎn)的數(shù)目，與測絕對閾限的要求相同。標(biāo)準(zhǔn)刺激和比較刺激可同時(shí)呈現(xiàn)，也可先后呈現(xiàn)。2、反應(yīng)變量被試做口頭報(bào)告：“大于”、“等于”、“小于”和 “說不準(zhǔn)” ，分別用“+”、“=”、“”和“？”記錄?！罢f不準(zhǔn)”反應(yīng)（？）作為“等于” （=）來計(jì)算 。比較刺激每一系列的測定，都要記錄到被試的三類報(bào)告，而且反應(yīng)比較穩(wěn)定時(shí)才可以停止。3、差別閾限的計(jì)算（1）確定差別閾上限T（+）和差別閾下限T（）對于遞減系列（），最后一次“+”到非“+”（=、？、）所對應(yīng)的兩個(gè)刺激強(qiáng)度的中點(diǎn)，就是差別閾上限T（+）；最后一次非“”（+、？、=）到“”所對應(yīng)的兩個(gè)刺激強(qiáng)度的中點(diǎn)，就是差別閾下限T（）。對于遞增系列（），最后一次“”到非“”（=、？、+）所對應(yīng)的兩個(gè)刺激強(qiáng)度的中點(diǎn)，就是差別閾下限T（）；最后一次非“+”（、？、=）到“+”所對應(yīng)的兩個(gè)刺激強(qiáng)度的中點(diǎn)，就是差別閾上限T（+）。（2）確定不肯定間距（IU）差別閾上限T（+）和差別閾下限T（）之間的部分，包含相等和懷疑的反應(yīng)，稱為不肯定間距，即IU= T（+）T（）。不肯定間距的中點(diǎn)為主觀相等點(diǎn)（PSE），PSE=T（+）+T（）/2。主觀相等點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)刺激的差異，稱為常誤（CE），即CE= PSESt。（3）確定差別閾限（DL）不肯定間距的一半就是差別閾限的最好估計(jì)值，即DL=IU/2=T（+）T（）/2。4、誤差的控制除了會出現(xiàn)習(xí)慣誤差、期望誤差、練習(xí)誤差和疲勞誤差之外，還會出現(xiàn)時(shí)間誤差和空間誤差。時(shí)間誤差，是標(biāo)準(zhǔn)刺激和比較刺激先后呈現(xiàn)的時(shí)間順序造成的誤差?？梢酝ㄟ^循環(huán)安排(ABBA)刺激呈現(xiàn)的時(shí)間順序來抵消時(shí)間誤差 。空間誤差，是標(biāo)準(zhǔn)刺激和比較刺激同時(shí)呈現(xiàn)的空間位置造成的誤差。可以通過循環(huán)安排(ABBA)刺激呈現(xiàn)的空間位置來抵消空間誤差 ?？刂普`差的常用方法是：采用多層次的ABBA法或AB法。（三）極限法的變式1、系列組法如果刺激按照梯級做遞增或遞減變化有困難，可以在被試不知道的情況下連續(xù)呈現(xiàn)同一個(gè)刺激許多次，如果有2/3實(shí)驗(yàn)次數(shù)以上的反應(yīng)是“有感覺”或“大于標(biāo)準(zhǔn)刺激”，對這個(gè)刺激的反應(yīng)就記為“+”；反之，對這個(gè)刺激的反應(yīng)就記為“”。然后再換到另一個(gè)梯級的刺激，如此重復(fù)。2、當(dāng)刺激是連續(xù)變化時(shí)，被試的反應(yīng)也是連續(xù)的，可以用反應(yīng)發(fā)生轉(zhuǎn)變的那一點(diǎn)刺激強(qiáng)度作為閾限值。3、有的實(shí)驗(yàn)不能同時(shí)采用遞增和遞減兩類刺激系列，如暗適應(yīng)、聽覺適應(yīng)、味覺等實(shí)驗(yàn)，只能采用單一的遞增系列。練習(xí)題一：用極限法測定音高的絕對閾限選17個(gè)檢查點(diǎn)，檢查點(diǎn)的間距是1赫茲，刺激范圍在5赫茲21赫茲之間。實(shí)驗(yàn)重復(fù)20次。采用的方法安排刺激系列。結(jié)果如下：次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20增減系列 +刺激值 13 13 12 13 13 11 12 13 12 14 11 13 12 11 12 11 13 11 12 12刺激值 12 12 11 12 12 10 11 12 11 13 10 12 11 10 11 10 12 10 11 11要求：1、計(jì)算絕對閾限 2、檢驗(yàn)是否存在期望誤差或習(xí)慣誤差、練習(xí)誤差或疲勞誤差練習(xí)題二：用極限法測定時(shí)間的差別閾限以0.40秒的持續(xù)時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)刺激，以0.200.56秒、間隔0.04秒為比較刺激。采用的方法安排刺激系列。結(jié)果如下：次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 增減系列 +刺激值 .44 .44 .44 .44 .40 .44 .40 .44 .44 .40 .44 .40 .48 .44 .44 .44 =刺激值 .40 .40 .40 .40 .36 .40 .36 .40 .40 .36 .40 .36 .44 .40 .40 .40 .36 .32 .36 .36 .32 .36 .36 .36刺激值 .36 .36 .36 .32 .28 .32 .32 .32 .36 .28 .36 .32 .32 .32 .36 .32要求：計(jì)算平均上閾和下閾、不肯定間距、主觀相等點(diǎn)、常誤以及差別閾限。 三、平均差誤法平均差誤法（method of average error）,又稱調(diào)整法、均等法、再造法，是測量閾限的間接方法。做法：呈現(xiàn)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)刺激，讓被試調(diào)整或復(fù)制一個(gè)比較刺激，使它在感覺上與標(biāo)準(zhǔn)刺激相等。平均差誤法的特點(diǎn)是： 1、被試的反應(yīng)是判斷比較刺激何時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)刺激在主觀上相等。2、被試主動調(diào)節(jié)比較刺激的大小，包括遞增系列和遞減系列。3、被試所調(diào)整的刺激量是連續(xù)變化的。4、在接近閾限時(shí)，被試可以反復(fù)調(diào)整刺激，直到滿意為止。（一）用平均差誤法測定絕對閾限1、自變量 假設(shè)標(biāo)準(zhǔn)刺激為零，讓被試者調(diào)整比較刺激使之與標(biāo)準(zhǔn)刺激相等，即把比較刺激調(diào)整到剛剛感覺不到，就是與零等值。2、反應(yīng)變量 是被試者每次將比較刺激調(diào)整到剛剛感覺不到的那個(gè)數(shù)值。3、絕對閾限的計(jì)算 將每次測定通過調(diào)整得到的刺激強(qiáng)度值加以平均即為絕對閾限值：AL=X/N(二)用平均差誤法測定差別閾限1、自變量 呈現(xiàn)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)刺激，讓被試者調(diào)整比較刺激，直到認(rèn)為它等于標(biāo)準(zhǔn)刺激為止。2、反應(yīng)變量 反應(yīng)變量是被試每次調(diào)整比較刺激得到的數(shù)值，即其認(rèn)為與標(biāo)準(zhǔn)刺激相等的數(shù)值。不肯定間距是被試每次調(diào)整結(jié)果變化的范圍,IU=X（最大）-X（最?。Ｖ饔^相等點(diǎn)是不肯定間距的中點(diǎn)，即多次調(diào)整結(jié)果的平均數(shù)，PSE=M=X/N。主觀相等點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)刺激的差就是常誤，CE= PSESt。3、差別閾限的計(jì)算 平均差誤(average error，用符號AE表示)，是所有調(diào)整結(jié)果的差誤的平均值，用它作為差別閾限的估計(jì)值。因?yàn)槠骄钫`和差別閾限成正比，所以可以作為測量差別感受性的指標(biāo)。平均差誤有兩種計(jì)算方法:(1)把每次的調(diào)整結(jié)果（X）與主觀相等點(diǎn)(用PSE或M表示)的差的絕對值加以平均，作為差別閾限的估計(jì)值。DL=AEm=X-PSE/ N(2)把每次的調(diào)整結(jié)果（X）與標(biāo)準(zhǔn)刺激（St）的差的絕對值加以平均，作為差別閾限的估計(jì)值。DL=AEst=X- St/ N還可以用每次調(diào)整結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差或四分差作為差別閾限的估計(jì)值。DL=SD=Q以上四種方法計(jì)算的結(jié)果都不同，只要在一個(gè)研究中始終用同一種方法，其結(jié)果都可以作為測量差別感受性的可靠指標(biāo)。(三)誤差及其控制在平均差誤法實(shí)驗(yàn)中，一般要求被試自己操縱實(shí)驗(yàn)儀器來調(diào)整比較刺激，由于被試所采用的動作方式不同而產(chǎn)生的誤差，稱之為動作誤差。如果標(biāo)準(zhǔn)刺激和比較刺激是相繼呈現(xiàn)的，容易產(chǎn)生時(shí)間誤差。如果標(biāo)準(zhǔn)刺激和比較刺激是視覺的，容易產(chǎn)生空間誤差。常用誤差控制方法：一般可將比較刺激按照由小到大、由大到小兩個(gè)方向交替進(jìn)行調(diào)整，以便控制動作誤差。還可采用多層次的ABBA法，對時(shí)間誤差和空間誤差加以控制。練習(xí)題三：用平均差誤法測定長度差別閾限標(biāo)準(zhǔn)刺激是150毫米。調(diào)整結(jié)果如下：次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10X 148 143 145 147 151 154 144 145 154 151要求：用兩種方法計(jì)算出差別閾限。四、恒定刺激法恒定刺激法(method of constant stimulus)，是心理物理學(xué)中最準(zhǔn)確、應(yīng)用最廣的方法，可用于測定絕對閾限、差別閾限和感覺等量，還可用于確定其他多種心理量。 特點(diǎn)是:根據(jù)閾限的操作定義，以某種反應(yīng)出現(xiàn)的次數(shù)來確定閾限。具體作法如下:（1）從預(yù)備實(shí)驗(yàn)中選出感覺過渡地帶的5到7個(gè)刺激，這幾個(gè)刺激值在整個(gè)測定過程中固定不變；(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)的順序事先經(jīng)隨機(jī)安排，不讓被試知道；(4)實(shí)驗(yàn)中需要求出各個(gè)刺激變量引起某種反應(yīng)(有、無或大于、小于)的次數(shù)。要求：在實(shí)驗(yàn)之前需要選定刺激，最大的刺激強(qiáng)度應(yīng)為每次呈現(xiàn)幾乎都能為被試感覺到的強(qiáng)度，它被感覺到的可能性應(yīng)不低于95%；最小的刺激強(qiáng)度應(yīng)為每次呈現(xiàn)幾乎都不能感覺到的強(qiáng)度，它被感覺到的可能性應(yīng)不高于5%。選定刺激呈現(xiàn)的范圍之后，再在這個(gè)范圍內(nèi)選取距離相等的57個(gè)刺激，每種刺激強(qiáng)度呈現(xiàn)的次數(shù)相等且不能少于20（50）次，呈現(xiàn)順序隨機(jī)排列。優(yōu)點(diǎn)：此方法雖然要求較多的實(shí)驗(yàn)次數(shù)，但每次實(shí)驗(yàn)只用很短的時(shí)間，因此總體上比最小變化法節(jié)省時(shí)間，并且測得的閾限也更準(zhǔn)確。它適用于不容易連續(xù)調(diào)整的刺激，并且可以避免極限法帶來的習(xí)慣誤差和期望誤差，以及平均差誤法的動作誤差。（一）用恒定刺激法測定絕對閾限1、自變量從無感覺到有感覺的過渡地帶，選取距離相等的57個(gè)刺激強(qiáng)度。2、反應(yīng)變量被試的反應(yīng)是口頭報(bào)告“有”或“無”，主試將反應(yīng)記錄為“+”或“”，不接受“懷疑”報(bào)告。然后根據(jù)被試“有”、“無”報(bào)告的次數(shù)，求出百分?jǐn)?shù)。3、絕對閾限的計(jì)算 舉例：用恒定刺激法測定皮膚兩點(diǎn)閾（1）直線內(nèi)插法直線內(nèi)插法（linear interpolation），或S-P作圖法，以刺激值（S）作為橫坐標(biāo)，以正反應(yīng)的百分?jǐn)?shù)（P）作為縱坐標(biāo)，畫出曲線。然后從縱坐標(biāo)的50%處畫水平線交曲線于a點(diǎn)，再從a點(diǎn)畫垂線交橫坐標(biāo)于一點(diǎn)，該點(diǎn)表示的刺激值就是絕對閾限。依據(jù)三角形相似的原理，利用a點(diǎn)上下的兩個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，可以推導(dǎo)出直線內(nèi)插法的數(shù)字計(jì)算公式：（AL-S1）/（S2-S1）=（0.50-P1）/（P2-P1）AL=S1+（S2-S1）（0.50-P1）/（P2-P1）特點(diǎn)：直線內(nèi)插法是求閾限的一種簡便方法，當(dāng)實(shí)驗(yàn)次數(shù)很多，實(shí)驗(yàn)結(jié)果接近正態(tài)分布時(shí)，用這種方法求出的閾限值與其他方法求出的閾限值很接近。它有兩個(gè)缺點(diǎn)：只利用兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)求閾限，取樣誤差較大。如果實(shí)驗(yàn)次數(shù)較少，應(yīng)采用以下的平均法：先用直線內(nèi)插法求出與25%、50%、75%的反應(yīng)百分?jǐn)?shù)相對應(yīng)的刺激值，然后將這三個(gè)刺激值相加求均數(shù)，這個(gè)平均數(shù)就是絕對閾限。各數(shù)據(jù)連成的是一條折線，取樣誤差較大。應(yīng)盡量將折線修成均勻的正態(tài)累加曲線。（2）平均Z分?jǐn)?shù)法平均Z分?jǐn)?shù)法（averaged Z scores）,或S-Z作圖法，為了使得到的數(shù)據(jù)接近一條直線，先將正反應(yīng)的百分?jǐn)?shù)P轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)Z分?jǐn)?shù)，然后以Z分?jǐn)?shù)作為縱軸、以刺激值S作為橫軸作圖。具體作圖方法是：以較低一半S值的平均數(shù)作為橫坐標(biāo)，以相對應(yīng)的P值所轉(zhuǎn)換的較低一半的Z值的平均數(shù)作為縱坐標(biāo)，描出第一個(gè)點(diǎn)；以較高一半S值的平均數(shù)作為橫坐標(biāo)，以相對應(yīng)的P值所轉(zhuǎn)換的較高一半的Z值的平均數(shù)作為縱坐標(biāo)，描出第二個(gè)點(diǎn)。通過這兩點(diǎn)可以畫一條直線，過這條直線與Z=0的水平線的交點(diǎn)，向橫軸做垂線，橫軸上對應(yīng)的刺激值就是絕對閾限。如果刺激為偶數(shù)個(gè)，就把數(shù)值平均分成兩半，求出每一半的平均S和平均Z；如果刺激為奇數(shù)個(gè)，中間的那個(gè)S和它的Z要被上下兩半各用一次。也可以用公式直接計(jì)算出絕對閾限【見63頁】。 AL = S+（S S）0 - Z / Z ZAL = S+（S S）Z / Z+ZSD =（S- AL）/Z= （AL- S）/Z（3）最小二乘法最小二乘法（least squares）,是通過線性回歸方程推導(dǎo)出來的計(jì)算絕對閾限的方法，當(dāng)各個(gè)刺激強(qiáng)度的反應(yīng)百分?jǐn)?shù)符合正態(tài)分布時(shí)，能得到最精確的絕對閾限。 AL = AM+i（dZdZd）/（nZdZd）SD=ind（d）/（nZdZd）其中：AM為刺激的估計(jì)平均值，可任選一個(gè)刺激值充當(dāng)；i是刺激強(qiáng)度間距；d=（XAM）/i；Z為反應(yīng)百分?jǐn)?shù)P轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)分?jǐn)?shù)；n是刺激的個(gè)數(shù)；X=S,就是各個(gè)刺激值。當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，AM選中間那個(gè)刺激強(qiáng)度充當(dāng)，d=0，上兩式可以簡化為：AL=AMiZd/（nZd）SD= id/Zd（4）斯皮爾曼分配法斯皮爾曼分配法（Spearman distribution method）,將正反應(yīng)的百分?jǐn)?shù)，轉(zhuǎn)換成正態(tài)累加百分?jǐn)?shù)，再還原為次數(shù)分配，求次數(shù)分配的平均數(shù)，即50%反應(yīng)次數(shù)所對應(yīng)的刺激值就是絕對閾限。具體做法是：先找到每兩個(gè)刺激的中間點(diǎn)；再求出每一個(gè)刺激梯級間的反應(yīng)百分?jǐn)?shù)，即每兩個(gè)刺激之間的反應(yīng)百分?jǐn)?shù)之差。認(rèn)為各個(gè)刺激中間點(diǎn)的反應(yīng)百分?jǐn)?shù)，就是各個(gè)刺激梯級間的反應(yīng)百分?jǐn)?shù)，而且這些反應(yīng)次數(shù)呈現(xiàn)正態(tài)分配。AL = AM + i（fd）/n SD = i （fd）/n（fd）/n其中：AM為各刺激中點(diǎn)的估計(jì)平均值，可任選一個(gè)刺激值充當(dāng)；i是刺激強(qiáng)度的間距；d=（XAM）/i；X是各個(gè)刺激的中點(diǎn)值；n是實(shí)驗(yàn)的總次數(shù)；f是還原次數(shù)，等于各刺激中點(diǎn)值的反應(yīng)百分?jǐn)?shù)乘以實(shí)驗(yàn)的總次數(shù)。以上四種方法的比較如果實(shí)驗(yàn)次數(shù)相當(dāng)大，實(shí)驗(yàn)結(jié)果接近正態(tài)分布，最好用直線內(nèi)插法；如果刺激系列限制在過渡地帶之間（P值大約落在15%85%之間），則最好用平均Z分?jǐn)?shù)法（刺激數(shù)目為偶數(shù)）和最小二乘法（刺激數(shù)目為奇數(shù)）；如果刺激系列能擴(kuò)展到過渡地帶兩端的極限（P值最小接近0%，最大接近100%），最好用斯皮爾曼分配法。（二）用恒定刺激法測定差別閾限 1、自變量標(biāo)準(zhǔn)刺激是被試能感覺到的某一刺激強(qiáng)度。比較刺激的范圍可以全部大于或全部小于標(biāo)準(zhǔn)刺激；也可以擴(kuò)展在標(biāo)準(zhǔn)刺激之上和之下一段距離，在完全沒感覺出差別到完全感覺出差別的范圍內(nèi)，選57個(gè)刺激強(qiáng)度作為比較刺激。比較刺激隨機(jī)呈現(xiàn)，每個(gè)比較刺激呈現(xiàn)的次數(shù)相等，而且次數(shù)最好達(dá)到100次以上。2、反應(yīng)變量被試口頭報(bào)告“大于”、“等于”、“小于”，記作“+”、“=”、“-”。3、差別閾限的計(jì)算（1）兩類反應(yīng)的差別閾限的計(jì)算“大于”和“相等”（或“小于”和“相等”）反應(yīng)當(dāng)比較刺激系列都分布在大于（或小于）標(biāo)準(zhǔn)刺激一側(cè)時(shí)，被試的反應(yīng)只有“大于”和“相等”（或“小于”和“相等”），任何非“+”（或非“-”），都作為“=”記錄。這里的差別閾限，就是50%次數(shù)正反應(yīng)（或負(fù)反應(yīng)）所對應(yīng)的比較刺激的值，與標(biāo)準(zhǔn)刺激值的差。先用求絕對閾限的各種方法，計(jì)算出50%正反應(yīng)（負(fù)反應(yīng)）的比較刺激值，它與標(biāo)準(zhǔn)刺激值之間的差就是差別閾限?！按笥凇焙汀靶∮凇狈磻?yīng)當(dāng)比較刺激系列都分布在標(biāo)準(zhǔn)刺激的上下兩側(cè)時(shí)，被試的反應(yīng)只有“大于”和“小于”，不接受“=”的反應(yīng)。這里，與標(biāo)準(zhǔn)刺激完全能辨別的是100%次數(shù)為“+”和為“-”的反應(yīng)所對應(yīng)的比較刺激，被試的主觀相等點(diǎn)是50%次數(shù)為“+” 和為“-”的反應(yīng)所對應(yīng)的比較刺激。因此，取75%的次數(shù)為“+”反應(yīng)的比較刺激值作為差別閾限的上限，取75%的次數(shù)為“-”反應(yīng)的比較刺激值作為差別閾限的下限，兩者的差數(shù)就是不肯定間距，不肯定間距的一半就是差別閾限。這樣求得的差別閾限與前面的操作定義不相符，因?yàn)樯舷夼c下限與標(biāo)準(zhǔn)刺激的比較都有75%的次數(shù)可以辨別，所以把這種差別閾限稱為75%的差別閾限。它是差別閾限中的一種。（2）三類反應(yīng)差別閾限的確定當(dāng)比較刺激系列分布在標(biāo)準(zhǔn)刺激的上下兩側(cè)時(shí)，被試的反應(yīng)有“大于”、“等于”和“小于”，主試記錄三類反應(yīng)“+”、“=”、“-”的次數(shù)。50%的正反應(yīng)所對應(yīng)的比較刺激值，可作為正反應(yīng)到非正反應(yīng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，即差別閾上限（T+）；50%的負(fù)反應(yīng)所對應(yīng)的比較刺激值，可作為負(fù)反應(yīng)到非負(fù)反應(yīng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，即差別閾下限（T-）?？梢韵扔们蠼^對閾限的幾種方法，求出50%的正反應(yīng)和50%的負(fù)反應(yīng)所對應(yīng)的比較刺激值，再計(jì)算差別閾限D(zhuǎn)L=（T+）（T-）/2。三類反應(yīng)中不肯定間距的不穩(wěn)定性如果被試較為自信，則做出的“等于”反應(yīng)較少，不肯定間距就較小，差別閾限也較?。蝗绻辉囕^為謹(jǐn)慎，則做出的“等于”反應(yīng)較多，不肯定間距就較大，差別閾限也較大?？梢?，利用三類反應(yīng)計(jì)算出來的差別閾限，可能并不代表一個(gè)人的辨別力，而是代表了一個(gè)人做判斷的態(tài)度。為了克服這種缺點(diǎn)，需要訓(xùn)練被試掌握好判斷標(biāo)準(zhǔn)；還可以用標(biāo)準(zhǔn)差和四分差作為差別閾限的替代值；另外，盡可能使用兩類反應(yīng)來計(jì)算差別閾限。（三）恒定刺激法測量差別閾限的變式 1、分組法有時(shí)每一次呈現(xiàn)刺激都要改變刺激強(qiáng)度很不方便，因此，可以將大于和小于標(biāo)準(zhǔn)刺激，并且與標(biāo)準(zhǔn)刺激等距的比較刺激分到一組中去，通常分三個(gè)組。然后將每組的兩個(gè)比較刺激都與標(biāo)準(zhǔn)刺激比較2025次，各組的比較順序按照1、2、3、3、2、1排列。記錄數(shù)據(jù)和結(jié)果處理都按照恒定刺激法的正常方式進(jìn)行。2、用對數(shù)單位的比較刺激系列對于差別閾限較大的感覺現(xiàn)象，刺激系列可以采用對數(shù)梯級，不用算術(shù)梯級。3、單一刺激法用恒定刺激法測定差別閾限時(shí)，有時(shí)可以先讓被試做一定的練習(xí)，然后在正式的實(shí)驗(yàn)中不呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)刺激，只呈現(xiàn)比較刺激，讓被試憑印象去做判斷。練習(xí)題四：用恒定刺激法測定皮膚的兩點(diǎn)閾在813毫米的范圍內(nèi)，以1毫米的間隔取6個(gè)刺激，分別是8、9、10、11、12、13毫米，每個(gè)刺激呈現(xiàn)200次，共呈現(xiàn)刺激1000次。要求被試報(bào)告“兩點(diǎn)”或“一點(diǎn)”。結(jié)果如下： 刺激（毫米）89101112報(bào)告“兩點(diǎn)”的次數(shù)21264136192報(bào)告“兩點(diǎn)”的百分?jǐn)?shù)（%）16326896 要求：分別用直線內(nèi)插法、平均Z分?jǐn)?shù)法計(jì)算絕對閾限。練習(xí)題五：用恒定刺激法測定兩類反應(yīng)的重量差別閾限以200克重量為標(biāo)準(zhǔn)刺激，比較刺激是從185克到215克的間隔為5克的7個(gè)重量，被試只做“重”和“輕”兩種反應(yīng)。結(jié)果如下：比較刺激（克）