感覺閾限的測(cè)量-最小變化法

1、a1心理物理學(xué)心理物理學(xué)雷玉菊雷玉菊心理學(xué)教研室心理學(xué)教研室a2科學(xué)心理學(xué)之初科學(xué)心理學(xué)之初 1860年，費(fèi)希納，年，費(fèi)希納，心理物理學(xué)綱要心理物理學(xué)綱要 心理物理學(xué)方法的中心問題是揭示物理量心理物理學(xué)方法的中心問題是揭示物理量（對(duì)身體各感官的刺激）與心理量（各種（對(duì)身體各感官的刺激）與心理量（各種感覺或主觀印象）之間的數(shù)量關(guān)系。感覺或主觀印象）之間的數(shù)量關(guān)系。 促成了科學(xué)心理學(xué)的誕生促成了科學(xué)心理學(xué)的誕生a3物理量與心理量物理量與心理量物理量物理量測(cè)量?jī)x器測(cè)量?jī)x器心理量心理量亮度亮度光度計(jì)光度計(jì)明度明度聲強(qiáng)（聲壓）聲強(qiáng)（聲壓）聲級(jí)計(jì)聲級(jí)計(jì)響度響度重量重量秤秤重量覺重量覺溫度溫度溫度計(jì)溫度計(jì)溫

2、度覺溫度覺a4傳統(tǒng)的心理物理學(xué)傳統(tǒng)的心理物理學(xué) 感覺閾限的測(cè)量感覺閾限的測(cè)量 閾上感覺的測(cè)量，也就是心理量表的制作閾上感覺的測(cè)量，也就是心理量表的制作a5感覺閾限的測(cè)量感覺閾限的測(cè)量 絕對(duì)閾限：剛剛能引起感覺的最小刺激強(qiáng)絕對(duì)閾限：剛剛能引起感覺的最小刺激強(qiáng)度叫做絕對(duì)閾限（度叫做絕對(duì)閾限（absolute threshold）。）。 差別閾限：剛剛能覺察出兩個(gè)刺激有差異差別閾限：剛剛能覺察出兩個(gè)刺激有差異的刺激變化量稱為差別閾限（的刺激變化量稱為差別閾限（difference threshold），又稱最小可覺差（），又稱最小可覺差（just noticeable difference，j.n.

3、d）。）。a6某些近似的絕對(duì)閾限某些近似的絕對(duì)閾限感覺種類感覺種類覺察閾限值覺察閾限值視視 覺覺清晰無霧的夜晚清晰無霧的夜晚30英里處看到的一只燭光英里處看到的一只燭光聽聽 覺覺安靜條件下安靜條件下20ft.處表的滴答聲處表的滴答聲味味 覺覺一茶匙糖溶于一茶匙糖溶于8L水中水中嗅嗅 覺覺一滴香水?dāng)U散到三室一套的整個(gè)房間一滴香水?dāng)U散到三室一套的整個(gè)房間觸觸 覺覺一只蜜蜂的翅膀從一只蜜蜂的翅膀從1cm高處落到你的背部高處落到你的背部a7操作定義操作定義 絕對(duì)閾限：有絕對(duì)閾限：有50%的次的次數(shù)能引起感覺，數(shù)能引起感覺，50%的的次數(shù)不能引起感覺的刺次數(shù)不能引起感覺的刺激強(qiáng)度為該刺激的絕對(duì)激強(qiáng)度為該

4、刺激的絕對(duì)閾限。閾限。 差別閾限：有差別閾限：有50%的次的次數(shù)能覺察出差別，數(shù)能覺察出差別，50%的次數(shù)不能覺察出差別的次數(shù)不能覺察出差別的刺激強(qiáng)度差別值為該的刺激強(qiáng)度差別值為該刺激的差別閾限。刺激的差別閾限。a8測(cè)量感覺閾限的三種方法測(cè)量感覺閾限的三種方法 測(cè)量感覺閾限的方法有三種：測(cè)量感覺閾限的方法有三種： 最小變化法最小變化法 恒定刺激法恒定刺激法 平均差誤法平均差誤法 學(xué)習(xí)者應(yīng)特別注意這三種方法的實(shí)驗(yàn)程學(xué)習(xí)者應(yīng)特別注意這三種方法的實(shí)驗(yàn)程序和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)處理。序和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)處理。a9感覺閾限的測(cè)量-最小變化法最小變化法a10a11 又稱極限法又稱極限法（limit method）

5、、）、序列探索法序列探索法（method of serial explortation）、）、最小可覺差最小可覺差（或最小差異法）（或最小差異法）（method of least difference）等。等。 特點(diǎn)：將刺激按遞減或遞增系列的方式，特點(diǎn)：將刺激按遞減或遞增系列的方式，以相隔相等的小步變化，尋求從一種反應(yīng)以相隔相等的小步變化，尋求從一種反應(yīng)到另一種反應(yīng)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)或閾限的位置。到另一種反應(yīng)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)或閾限的位置。a12基本程序基本程序 測(cè)定絕對(duì)閾限測(cè)定絕對(duì)閾限 刺激：刺激系列（遞增或遞減系列）起點(diǎn)的確定刺激：刺激系列（遞增或遞減系列）起點(diǎn)的確定 程序：呈現(xiàn)刺激系列，要求被試報(bào)告

6、是否感覺到程序：呈現(xiàn)刺激系列，要求被試報(bào)告是否感覺到刺激，當(dāng)被試反應(yīng)變化時(shí)停止刺激，當(dāng)被試反應(yīng)變化時(shí)停止 閾限的計(jì)算閾限的計(jì)算 （1）求每個(gè)系列的閾限值）求每個(gè)系列的閾限值被試反應(yīng)發(fā)生轉(zhuǎn)折處被試反應(yīng)發(fā)生轉(zhuǎn)折處的兩個(gè)刺激值的中點(diǎn)；的兩個(gè)刺激值的中點(diǎn)； （2）求所有系列絕對(duì)閾限的算數(shù)平均值，即該感）求所有系列絕對(duì)閾限的算數(shù)平均值，即該感覺的絕對(duì)閾限值覺的絕對(duì)閾限值a13a14a15a16a17a18a19+ ?24232221201919181716151413121110987+?+?+1 2 3 4 5 6 7 8 9 10閾限 16.5 15.5 14.5 14.5 14.5 14.5 14

7、.5 13.5 14.5 14.5M=14.50.45刺激Hza20a21 測(cè)定差別閾限 刺激：一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)刺激（Sl）和比較刺激（Sv）序列（遞增或遞減） 序列：呈現(xiàn)比較刺激序列，要求被試將之與標(biāo)準(zhǔn)刺激比較，直到被試反應(yīng)發(fā)生轉(zhuǎn)折，以“+”“-“”=“”？”記錄被試反應(yīng)。a22 閾限的確定：閾限的確定： 每個(gè)系列中最后一次每個(gè)系列中最后一次“+”到非到非“+”之間的中點(diǎn)是之間的中點(diǎn)是差別閾限的上限差別閾限的上限(Lu)，最后一次，最后一次“-”到非到非“-”之間之間的中點(diǎn)是差別閾限的下限的中點(diǎn)是差別閾限的下限(Ll) 上限和下限之間的距離是不肯定間距上限和下限之間的距離是不肯定間距(Iu) 不肯定

8、間距的不肯定間距的1/2定義為差別閾限定義為差別閾限(DL) 不肯定間距的中點(diǎn)是主觀相等點(diǎn)不肯定間距的中點(diǎn)是主觀相等點(diǎn)(PSE)，理論上，理論上PSE與標(biāo)準(zhǔn)刺激與標(biāo)準(zhǔn)刺激(St)相等，兩者之間的差距稱常相等，兩者之間的差距稱常誤誤(CE) 將所有系列的上限平均，下限平均，即可求得該將所有系列的上限平均，下限平均，即可求得該刺激的絕對(duì)差別閾限刺激的絕對(duì)差別閾限 DL=(Lu-Ll)/2a23 最小變化法測(cè)定時(shí)間差別閾限(標(biāo)準(zhǔn)刺激0.4)a24a25a26a27a28遞增遞減系列中的習(xí)慣誤差abba實(shí)際無感覺報(bào)告無感覺報(bào)告有感覺實(shí)際有感覺a29p測(cè)定絕對(duì)閾限時(shí)產(chǎn)生的誤差以及控制測(cè)定絕對(duì)閾限時(shí)產(chǎn)生的

9、誤差以及控制u習(xí)慣誤差：繼續(xù)作同一種判斷的傾向；使遞增系列閾限習(xí)慣誤差：繼續(xù)作同一種判斷的傾向；使遞增系列閾限值偏高，遞減系列閾限值偏低；值偏高，遞減系列閾限值偏低；當(dāng)遞增系列的閾限大于當(dāng)遞增系列的閾限大于遞減系列的閾限且差異顯著時(shí)，可以判定存在習(xí)慣誤差遞減系列的閾限且差異顯著時(shí)，可以判定存在習(xí)慣誤差u期望誤差：期望轉(zhuǎn)折點(diǎn)的盡快到來的傾向；使遞增系列期望誤差：期望轉(zhuǎn)折點(diǎn)的盡快到來的傾向；使遞增系列閾限值偏低，遞減系列閾限值偏高；閾限值偏低，遞減系列閾限值偏高；當(dāng)遞減系列的閾限當(dāng)遞減系列的閾限大于遞增序列的閾限且差異顯著時(shí)，存在期望誤差大于遞增序列的閾限且差異顯著時(shí)，存在期望誤差 抵消習(xí)慣和期望

10、誤差的方法為遞增和遞減序列數(shù)量一致抵消習(xí)慣和期望誤差的方法為遞增和遞減序列數(shù)量一致a30 采用抵消平衡設(shè)計(jì)（即采用抵消平衡設(shè)計(jì)（即ABBAABBA設(shè)計(jì)）：設(shè)計(jì)）：第一次：遞增（第一次：遞增（A A）第二次：遞減（第二次：遞減（B B）第三次：遞減（第三次：遞減（B B）第四次：遞增（第四次：遞增（A A）a31 練習(xí)誤差練習(xí)誤差（error of practiceerror of practice）是由于實(shí)驗(yàn)的多）是由于實(shí)驗(yàn)的多次重復(fù)，被試逐漸熟悉了實(shí)驗(yàn)情景，對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生次重復(fù)，被試逐漸熟悉了實(shí)驗(yàn)情景，對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了興趣和學(xué)習(xí)效果，而導(dǎo)致反應(yīng)速度了興趣和學(xué)習(xí)效果，而導(dǎo)致反應(yīng)速度加快和準(zhǔn)確加快和準(zhǔn)確

11、性逐步提高性逐步提高的一種系統(tǒng)誤差。的一種系統(tǒng)誤差。 與此相反，由于實(shí)驗(yàn)多次重復(fù)，隨著實(shí)驗(yàn)進(jìn)程而與此相反，由于實(shí)驗(yàn)多次重復(fù)，隨著實(shí)驗(yàn)進(jìn)程而發(fā)展的疲倦或厭煩情緒的影響，而導(dǎo)致被試反應(yīng)發(fā)展的疲倦或厭煩情緒的影響，而導(dǎo)致被試反應(yīng)速度減慢和準(zhǔn)確性逐步速度減慢和準(zhǔn)確性逐步降低降低的一種系統(tǒng)誤差，稱的一種系統(tǒng)誤差，稱之為之為疲勞誤差疲勞誤差（error of fatigueerror of fatigue）。）。 隨著時(shí)間的進(jìn)展，練習(xí)可能使閾限降低，而疲勞隨著時(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。可能使閾限升高。 a32a33+ ?24232221201919181716151413121

12、110987+?+?+1 2 3 4 5 6 7 8 9 10閾限 16.5 15.5 14.5 14.5 14.5 14.5 14.5 13.5 14.5 14.5M=14.50.45刺激Hza34a35a36 用極限法測(cè)定差別閾限時(shí)，每次要呈現(xiàn)兩個(gè)刺激，用極限法測(cè)定差別閾限時(shí)，每次要呈現(xiàn)兩個(gè)刺激，讓被試比較，其中一個(gè)是讓被試比較，其中一個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)刺激標(biāo)準(zhǔn)刺激，即，即刺激是固刺激是固定的，其強(qiáng)度大小不變定的，其強(qiáng)度大小不變；另一個(gè)是；另一個(gè)是比較刺激比較刺激又稱又稱變異刺激，即變異刺激，即刺激的強(qiáng)度按由小而大或由大而小刺激的強(qiáng)度按由小而大或由大而小順序排列順序排列。 標(biāo)準(zhǔn)刺激和比較刺激可同時(shí)呈

13、現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)刺激在每標(biāo)準(zhǔn)刺激和比較刺激可同時(shí)呈現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)刺激在每次比較時(shí)都出現(xiàn)，比較刺激按遞增或遞減系列，次比較時(shí)都出現(xiàn)，比較刺激按遞增或遞減系列，以測(cè)定絕對(duì)閾限的同樣方法與標(biāo)準(zhǔn)刺激匹配呈現(xiàn)。以測(cè)定絕對(duì)閾限的同樣方法與標(biāo)準(zhǔn)刺激匹配呈現(xiàn)。 a37a38a39a40a41差別閾限的確定差別閾限的確定： A、在遞減系列中最后一次、在遞減系列中最后一次“+”到非到非“=”之之間的中點(diǎn)為差別閾限的上限（間的中點(diǎn)為差別閾限的上限（Lu） 第一次非第一次非“-”到到“-”之間的中點(diǎn)為差別之間的中點(diǎn)為差別閾限的下限（閾限的下限（Ll） B、在遞增系列中的最后一次、在遞增系列中的最后一次“-”到非到非“-”之間的中點(diǎn)

14、為差別閾限的下限（之間的中點(diǎn)為差別閾限的下限（Ll） 第一次非第一次非“+”到到“+”之間的中點(diǎn)為差之間的中點(diǎn)為差別閾限的上限（別閾限的上限（Lu）a42 C、上限與下限之間叫不肯定間距、上限與下限之間叫不肯定間距IU D、不肯定間距的中點(diǎn)叫主觀相等點(diǎn)（、不肯定間距的中點(diǎn)叫主觀相等點(diǎn)（PSE）理論上理論上PSE應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)刺激（應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)刺激（St）相等，但）相等，但實(shí)際有差距，叫常誤（實(shí)際有差距，叫常誤（CE） E、取不肯定間距的一半或取上差別閾、取不肯定間距的一半或取上差別閾（DLu=Lu-St）和下差別閾（）和下差別閾（DLl=St-Ll）之和的一半為差別閾限之和的一半為差別閾限a43 DLu

15、=Lu-St DLl=St-Ll PSE=（Lu-Ll）/2 CE=St-PSE DL=（Lu-St）+（St-Ll）/2 =DLu+DLl/2 =Lu-Ll/2a44a45比較刺激系列呈現(xiàn)順比較刺激系列呈現(xiàn)順序序標(biāo)準(zhǔn)刺激呈現(xiàn)位置標(biāo)準(zhǔn)刺激呈現(xiàn)位置相繼呈現(xiàn)的先后順序相繼呈現(xiàn)的先后順序 左右左右 右左右左 左右左右 右左右左前后前后 后前后前 前后前后 后前后前a46最小變化法的變式階梯法 最小變化法是按一定的梯級(jí)增加或減少刺激強(qiáng)度最小變化法是按一定的梯級(jí)增加或減少刺激強(qiáng)度來測(cè)定閾限的，并且漸增系列和漸減系列是完全來測(cè)定閾限的，并且漸增系列和漸減系列是完全分開的。分開的。 階梯法和最小變化法不同的

16、地方，就在于它階梯法和最小變化法不同的地方，就在于它把增把增加和減少刺激強(qiáng)度的程序連續(xù)進(jìn)行加和減少刺激強(qiáng)度的程序連續(xù)進(jìn)行。當(dāng)被試報(bào)告。當(dāng)被試報(bào)告感覺不到開始呈現(xiàn)的刺激時(shí)，主試就按一定梯級(jí)感覺不到開始呈現(xiàn)的刺激時(shí)，主試就按一定梯級(jí)來增加刺激強(qiáng)度；而當(dāng)增加到被試感覺到了時(shí)，來增加刺激強(qiáng)度；而當(dāng)增加到被試感覺到了時(shí)，又按一定的梯級(jí)來減少刺激強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)按這樣的又按一定的梯級(jí)來減少刺激強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)按這樣的順序繼續(xù)下去，直至達(dá)到一個(gè)先定的標(biāo)準(zhǔn)或先定順序繼續(xù)下去，直至達(dá)到一個(gè)先定的標(biāo)準(zhǔn)或先定的實(shí)驗(yàn)次數(shù)為止。的實(shí)驗(yàn)次數(shù)為止。a47XXXXXXXXXXa48XXXXXXXXXXXXXXXa49XXXXXXXXXX

17、XXXXXXXXXXXXa50 確定刺激變化梯度的原則確定刺激變化梯度的原則 被試改變反應(yīng)前，連續(xù)相同的反應(yīng)次數(shù)不得多被試改變反應(yīng)前，連續(xù)相同的反應(yīng)次數(shù)不得多于于3次次 階梯太大，刺激變化，反應(yīng)也變化，測(cè)量精確階梯太大，刺激變化，反應(yīng)也變化，測(cè)量精確性下降；階梯太小，連續(xù)相同的反應(yīng)次數(shù)增加，性下降；階梯太小，連續(xù)相同的反應(yīng)次數(shù)增加，測(cè)驗(yàn)的效用降低測(cè)驗(yàn)的效用降低a51恒定刺激法 基本程序基本程序 選擇距離相等的選擇距離相等的5到到7個(gè)刺激，最大刺激強(qiáng)個(gè)刺激，最大刺激強(qiáng)度被感知的可能性大于度被感知的可能性大于95%，最小刺激強(qiáng)，最小刺激強(qiáng)度被感知的可能性低于度被感知的可能性低于5% 每種刺激呈現(xiàn)到

18、每種刺激呈現(xiàn)到50到到200次次 刺激呈現(xiàn)順序隨機(jī)安排，測(cè)量絕對(duì)閾限時(shí)，刺激呈現(xiàn)順序隨機(jī)安排，測(cè)量絕對(duì)閾限時(shí)，無需標(biāo)準(zhǔn)值，測(cè)量差別閾限時(shí)，需將以上無需標(biāo)準(zhǔn)值，測(cè)量差別閾限時(shí)，需將以上刺激與某一標(biāo)準(zhǔn)值比較刺激與某一標(biāo)準(zhǔn)值比較 求出各個(gè)刺激變量引起某種反應(yīng)的次數(shù)，求出各個(gè)刺激變量引起某種反應(yīng)的次數(shù)，如有、無或大、小如有、無或大、小a52絕對(duì)閾限的計(jì)算絕對(duì)閾限的計(jì)算以兩點(diǎn)閾的以兩點(diǎn)閾的測(cè)定為例測(cè)定為例 實(shí)驗(yàn)程序：5個(gè)等距的刺激8、9、10、11、12毫米，每個(gè)呈現(xiàn)200次，要求被試報(bào)告是“兩點(diǎn)還是“一點(diǎn)”u 用直線內(nèi)插法求絕對(duì)閾限： 將刺激作為橫坐標(biāo)，以正確判斷的百分?jǐn)?shù)作為縱坐標(biāo)畫曲線 從縱軸的50%處畫出與橫軸平行的直線，與曲線相交于點(diǎn)a,從點(diǎn)a向橫軸畫垂線，垂線與橫軸相交處就是兩點(diǎn)閾。 應(yīng)用比例算式計(jì)算：11-10/66-29=X-10/50-29a53 差別閾限的計(jì)算差別閾限的計(jì)算以重量辨別實(shí)驗(yàn)為例以重量辨別實(shí)驗(yàn)為例 實(shí)驗(yàn)程序：以實(shí)驗(yàn)程序：以200克為標(biāo)準(zhǔn)刺激，以從克為