實(shí)驗(yàn)心理學(xué)3(心理物理法)

1、1實(shí)驗(yàn)心理學(xué)實(shí)驗(yàn)心理學(xué)第三章 心理物理法2心理物理學(xué)概述 心理物理學(xué)：描述由物理量刺激變化而引起的心理反應(yīng)變化的學(xué)科，由德國心理學(xué)家費(fèi)希納所提出。 物理量是指對身體各感官的刺激；心理量是指各種感覺或主觀印象。如： 物理光強(qiáng)度 心理明度 物理聲音強(qiáng)度 心理響度 物理稱重大小 心理重量 物理電強(qiáng)度 心理疼痛3感覺閾限的測量 感覺閾限可以分為兩種： 絕對閾限（RL），指剛好能夠引起心理感受的刺激大小。 差別閾限（DL）指剛好能引起差異感受的刺激變化量。 絕對閾限的操作定義：有50的實(shí)驗(yàn)次數(shù)能引起感覺的刺激值。 差別閾限的操作定義：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。4測定閾限的三種基

2、本方法 明確了閾限的操作定義，就能夠用心理物理學(xué)方法來測定閾限。 測量感覺閾限的方法有三種： 最小變化法 恒定刺激法 平均差誤法5最小變化法 概念：又叫極限法、最小可覺差法，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(yīng)到另一種反應(yīng)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)或閾限的位置。 6運(yùn)用最小變化法測量RL 一般應(yīng)選10到20個(gè)強(qiáng)度水平的刺激，其中最高水平應(yīng)可以被人們明顯感到到，而最低水平則應(yīng)被人們明顯感受不到。 在測量時(shí)，這些不同強(qiáng)度水平的刺激系列按遞增或遞減的順序向被試呈現(xiàn)。 每次呈現(xiàn)刺激后被試進(jìn)行報(bào)告，被試感覺到有刺激，就報(bào)告“有”，被試沒有感覺到有刺激，就報(bào)告“無”，在說不準(zhǔn)的情況下被試可

3、進(jìn)行猜測，主試對被試的報(bào)告的結(jié)果進(jìn)行記錄（+，-） 刺激強(qiáng)度按照由小到大遞增呈現(xiàn)時(shí)，直到被試第一次報(bào)告“有”，這一系列才停止；刺激強(qiáng)度按照由大到小遞減呈現(xiàn)時(shí)，直到被試第一次報(bào)告“無”，這一系列才停止，然后再進(jìn)行下一個(gè)系列。7 被試報(bào)告從無到有或從有到無前后兩個(gè)刺激值的平均數(shù)就是這個(gè)系列的閾限。求出所有系列閾限的均值，便是最后求得的絕對閾限值。 8運(yùn)用最小變化法測量DL 用最小變化法測定差別閾限時(shí)，每次要呈現(xiàn)兩個(gè)刺激，一個(gè)是強(qiáng)度大小不變的標(biāo)準(zhǔn)刺激，另一個(gè)是強(qiáng)度按遞增或遞減順序排列的比較刺激。 被試比較兩個(gè)刺激的大小，認(rèn)為比較刺激大于標(biāo)準(zhǔn)刺激時(shí)，報(bào)告“大”（+）；認(rèn)為比較刺激小于標(biāo)準(zhǔn)刺激時(shí)，報(bào)告“

4、小”（-）；認(rèn)為比較刺激與標(biāo)準(zhǔn)刺激相等時(shí)，報(bào)告“相等”（=）；無法確定時(shí)，報(bào)告“懷疑”（？）。 在比較刺激是遞增序列的情況下，當(dāng)被試第一次報(bào)告比較刺激大于標(biāo)準(zhǔn)刺激時(shí)，該序列停止；在比較刺激是遞減序列的情況下，當(dāng)被試第一次報(bào)告比較刺激小于標(biāo)準(zhǔn)刺激時(shí)，該序列停止。9 首先計(jì)算出各個(gè)刺激系列差別閾限的上限和下限，上限指被試報(bào)告從“+”到“=”或“？”時(shí)前后兩個(gè)刺激值的平均數(shù)，下限指被試報(bào)告從“-”到“=”或“？”時(shí)前后兩個(gè)刺激值的平均數(shù)。求出所有序列上限和下限的平均值，上限均值減下限均值后除以二即可得到差別閾限。10運(yùn)用最小變化法時(shí)易出現(xiàn)的誤差 用最小變化法測定絕對閾限產(chǎn)生的誤差主要有四種（兩對）：

5、 習(xí)慣誤差和期望誤差 練習(xí)誤差和疲勞誤差11習(xí)慣誤差和期望誤差 習(xí)慣誤差：使用最小變化法時(shí)，由于刺激是按一定的順序呈現(xiàn)的，被試容易在長序列中出現(xiàn)繼續(xù)維持之前判斷的傾向，在遞增法序列中，即使刺激強(qiáng)度早已超出閾限，被試仍報(bào)告感覺不到，相反，在遞減法序列中，即使刺激強(qiáng)度早已小于閾限，被試仍報(bào)告有感覺，這種被試習(xí)慣于前面幾次刺激所引起的感覺叫作習(xí)慣誤差。 期望誤差：與習(xí)慣誤差相反，它表現(xiàn)為被試在長的序列中給予相反判斷的傾向，期望轉(zhuǎn)折點(diǎn)的盡快到來。12abb實(shí)際無感覺報(bào)告無感覺報(bào)告有感覺實(shí)際有感覺習(xí)慣誤差示例 在刺激強(qiáng)度遞減時(shí)，實(shí)際上被試在a強(qiáng)度處的時(shí)候就已經(jīng)感受不到刺激了，但是受之前判斷傾向的影響，被

6、試依然報(bào)告有感覺，直到到b強(qiáng)度時(shí)才報(bào)告無感覺。 而刺激強(qiáng)度遞增時(shí)，實(shí)際上被試在a強(qiáng)度處的時(shí)候就已經(jīng)感受到刺激了，但是受之前判斷傾向的影響，被試依然報(bào)告無感覺，直到到b強(qiáng)度時(shí)才報(bào)告有感覺。a13abb報(bào)告無感覺實(shí)際無感覺報(bào)告有感覺實(shí)際有感覺期望誤差示例 在刺激強(qiáng)度遞減時(shí)，實(shí)際上被試在b強(qiáng)度處的時(shí)候才感受不到刺激了，但是由于對轉(zhuǎn)折點(diǎn)產(chǎn)生了期待，被試在a強(qiáng)度的時(shí)候就報(bào)告沒有感覺了。 而刺激強(qiáng)度遞增時(shí)，實(shí)際上被試在b強(qiáng)度處的時(shí)候才能感受到刺激，但是由于對轉(zhuǎn)折點(diǎn)產(chǎn)生了期待，被試在a強(qiáng)度的時(shí)候就報(bào)告有感覺了。a14練習(xí)誤差和疲勞誤差 練習(xí)誤差：在實(shí)實(shí)驗(yàn)的多次重復(fù)后，被試逐漸熟悉了實(shí)驗(yàn)情境，對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了興趣

7、和學(xué)習(xí)效果，從而導(dǎo)致反應(yīng)速度加快和準(zhǔn)確性逐步提高。 疲勞誤差：在實(shí)驗(yàn)多重重復(fù)后，被試感到疲倦或厭煩，從而導(dǎo)致反應(yīng)速度減慢和準(zhǔn)確性逐步降低。 習(xí)慣和期望誤差：與人們的心理反應(yīng)傾向有關(guān)。 練習(xí)和疲勞誤差：與人們的生理感受敏感度變化有關(guān)。15abb正常人無感覺被試報(bào)告無感覺正常人有感覺被試報(bào)告有感覺練習(xí)誤差示例 在刺激強(qiáng)度遞減時(shí)，正常人在a強(qiáng)度處的時(shí)候就已經(jīng)感受不到刺激了，但是被試由于實(shí)驗(yàn)練習(xí)的影響，感受敏感度提高，直到到b強(qiáng)度時(shí)才報(bào)告無感覺。 在刺激強(qiáng)度遞增時(shí)，正常人在b強(qiáng)度處的時(shí)候才能感受到刺激，但是被試由于實(shí)驗(yàn)練習(xí)的影響，感受敏感度提高，在a強(qiáng)度時(shí)就報(bào)告感受刺激了。a16abb被試報(bào)告無感覺正

8、常人無感覺被試報(bào)告有感覺正常人有感覺疲勞誤差示例 在刺激強(qiáng)度遞減時(shí)，正常人在b強(qiáng)度處的時(shí)候才會(huì)感受不到刺激，但是被試產(chǎn)生了疲勞，感受敏感度下降，在a強(qiáng)度時(shí)就報(bào)告感受不到刺激了。 在刺激強(qiáng)度遞增時(shí)，正常人在a強(qiáng)度處的時(shí)候就能感受到刺激，但是被試產(chǎn)生了疲勞，感受敏感度下降，在b強(qiáng)度時(shí)才報(bào)告能感受到刺激。a17消除誤差的方法 平衡法，遞增和遞減序列做到數(shù)量一致、交替呈現(xiàn)，這樣就可以將習(xí)慣誤差與期待誤差、以及練習(xí)誤差與疲勞誤差相互抵消。 隨機(jī)選擇每個(gè)序列刺激強(qiáng)度的起點(diǎn)，避免被試形成習(xí)慣或期待。18恒定刺激法 恒定刺激法：指以相同的次數(shù)呈現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)恒定的刺激，通過被試覺察到每個(gè)刺激的次數(shù)來確定閾限。它是

9、心理物理學(xué)中最準(zhǔn)確、應(yīng)用最廣的方法。 19 主試選出少數(shù)刺激，一般是5到7個(gè)強(qiáng)度差異成等比數(shù)列的刺激，這幾個(gè)刺激值在整個(gè)測定過程中是固定不變的；測量絕對閾限時(shí)，最大強(qiáng)度刺激應(yīng)可以較為明顯的被人感受到，最小強(qiáng)度刺激應(yīng)則應(yīng)幾乎感受不到。測量差別閾限時(shí)，最大強(qiáng)度刺激與標(biāo)準(zhǔn)刺激的差異應(yīng)較為明顯，而最小強(qiáng)度刺激與標(biāo)準(zhǔn)刺激的差異則應(yīng)幾乎感受不到。 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)50到200次；刺激呈現(xiàn)的次序完全隨機(jī)安排。被試則報(bào)告是否感受得到刺激（RL）或刺激與標(biāo)準(zhǔn)刺激強(qiáng)度是否有差異（DL）。之后根據(jù)數(shù)據(jù)作圖并使用直線內(nèi)插法就可以求出絕對閾限或差別閾限。運(yùn)用恒定刺激法測量RL和DL20運(yùn)

10、用恒定刺激法測量絕對閾限 將刺激強(qiáng)度作為橫坐標(biāo)，以被試報(bào)告感覺到刺激的百分?jǐn)?shù)作為縱坐標(biāo)，畫出曲線。然后再從縱軸的50處畫出與橫軸平行的直線，與曲線相交于一點(diǎn)，從該點(diǎn)向橫軸畫垂線，垂線與橫軸相交處就是絕對閾限。21運(yùn)用恒定刺激法測量差別閾限 計(jì)算出每種強(qiáng)度水平的刺激與標(biāo)準(zhǔn)刺激相比被試選擇刺激大于（+）、小于（-）與等于（=）標(biāo)準(zhǔn)刺激的百分比。 例子：標(biāo)準(zhǔn)刺激為200g的重量，每個(gè)刺激水平與標(biāo)準(zhǔn)刺激比較100次，被試做出重（+）、輕（-）、相等（=）的反應(yīng)。22 將刺激強(qiáng)度作為橫坐標(biāo)，分別以被試報(bào)告感覺刺激大于、小于及等于標(biāo)準(zhǔn)刺激的百分?jǐn)?shù)作為縱坐標(biāo)畫出三條曲線。使用直線內(nèi)插法求得50%的次數(shù)被判斷

11、為比標(biāo)準(zhǔn)刺激大的刺激值，求得50%的次數(shù)被判斷為比標(biāo)準(zhǔn)刺激小的刺激值，這兩個(gè)值分別是上限與下限，上限與下限的差值除于二即得到差別閾限。23平均差誤法 平均差誤法：呈現(xiàn)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)刺激，令被試再造、復(fù)制或調(diào)節(jié)一個(gè)比較刺激，使它與標(biāo)準(zhǔn)刺激相等。 在測定差別閾限的實(shí)驗(yàn)中，標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)刺激，被試的調(diào)節(jié)方向也就分為漸減和漸增兩種。 當(dāng)平均差誤法用于測定絕對閾限時(shí)，并沒有標(biāo)準(zhǔn)刺激存在，但是我們可以假設(shè)，此時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)刺激為零，即讓被試者每次將比較刺激與“零”相比較。24 使用平均差誤法測量RL和DL 絕對閾限：被試每次調(diào)節(jié)結(jié)果的算術(shù)平均數(shù)。 差別

12、閾限：用平均差誤法求差別閾限，計(jì)算方法并不符合差別閾限的操作定義，因此只能求得一個(gè)估計(jì)值，有兩種方法：（1）把每次的調(diào)整結(jié)果（X）與主觀相等點(diǎn)（PSE表示）的差的絕對值加以平均，作為差別閾限的估計(jì)；（2）把每次調(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)。25運(yùn)用平均差誤法時(shí)易出現(xiàn)的誤差 在平均差誤法實(shí)驗(yàn)中，被試自己操縱實(shí)驗(yàn)儀器來調(diào)整比較刺激易產(chǎn)生動(dòng)作誤差（因被試所采用的方式不同而產(chǎn)生誤差）。 控制可采用平衡法對誤差進(jìn)行控制使比較刺激從小到大，從大到小兩方面來進(jìn)行調(diào)整，以便抵消動(dòng)作誤差。26測定閾限的三種基本方法 最小變化法：將刺激按遞增或遞減系列的方式向被試呈現(xiàn)，

13、尋求反應(yīng)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)（從無到有、從相等到不相等）。易產(chǎn)生期望誤差與習(xí)慣誤差，以及練習(xí)誤差與疲勞誤差。 恒定刺激法：以相同的次數(shù)呈現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)恒定的刺激，通過被試覺察到每個(gè)刺激的百分比來確定閾限。易產(chǎn)生練習(xí)誤差與疲勞誤差。 平均差誤法：通過使被試復(fù)制比較刺激，計(jì)算被試的平均差誤以計(jì)算閾限。由于是被試主動(dòng)探索的過程，因此避免了疲勞誤差，實(shí)驗(yàn)效率較高，但易產(chǎn)生動(dòng)作誤差，且所得的閾限值不精確，不符合絕對閾限與差別閾限的操作定義。27實(shí)驗(yàn)心理學(xué)實(shí)驗(yàn)心理學(xué)第三章 心理物理法第二節(jié) 心理量表的建立28心理物理量表 心理物理量表：將心理感受與物理刺激強(qiáng)度間對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行完全量化的圖表?？杀憩F(xiàn)為物理強(qiáng)度與心理反應(yīng)強(qiáng)

14、度的函數(shù)關(guān)系圖，也可表現(xiàn)為數(shù)學(xué)公式。 建立心理量表的方式： 順序量表 等距量表 比例量表29順序量表 定義：將給定的刺激按照一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行順序排位，如強(qiáng)度從大到小，從喜愛到討厭。 順序量表的建立方式： 等級排列法：被試對所有的刺激進(jìn)行等級排序，之后計(jì)算出所有被試對每一個(gè)刺激排序的平均值，據(jù)此建立順序量表。 對偶比較法：通過兩兩比較對刺激進(jìn)行等級排序。30等距量表 等距量表是一種有相等單位但沒有絕對零點(diǎn)的量表。它要求整個(gè)量表的各個(gè)部分的單位是相等的，但沒有絕對的零點(diǎn)。等距指的是心理感受強(qiáng)度差異的等距，而不是物理強(qiáng)度差異的等距。 等距量表的建立方式： 感覺等距法 差別閾限法 由順序量表轉(zhuǎn)化31等距

15、量表感覺等距法 感覺等距法是通過將某種感覺上的一段心理量分成主觀上相等的若干距離來制作量表的。 例如：將20公斤與40公斤之間的重量感分為四段。 將30度與80度之間的溫度分為溫度感受等差的三段。 將2006500赫茲的純音按音高分出四個(gè)等分。32等距量表差別閾限法 差別閾限法是通過在不同強(qiáng)度的基礎(chǔ)上測量最小可覺差來制作等距量表的。使用差別閾限法時(shí)，研究者先測出感覺的絕對閾限，并以此為量表的起點(diǎn)；然后以絕對閾限為標(biāo)準(zhǔn)刺激，確定第一個(gè)差別閾限；再以絕對閾限加上第一個(gè)差別閾限的刺激強(qiáng)度為基準(zhǔn)，再測量第二個(gè)差別閾限，以此類推。這樣，測量許多最小可覺差以后，以刺激強(qiáng)度為橫坐標(biāo)，以最小可覺差為縱坐標(biāo)，畫

16、出的心理物理關(guān)系圖(表)就是等距量表。 這種方法所的基礎(chǔ)假設(shè)是：每一個(gè)最小可覺差在心理上都是相等的（物理強(qiáng)度不相等），因此最小可覺差可以作為心理物理量表的等距單位。33差別閾限法與費(fèi)希納定律 研究發(fā)現(xiàn)，心理量的變化和物理量的變化并不是一致的，一般情況下，心理量的增長要慢于物理量的增長，隨著心理感受量的提高，產(chǎn)生下一個(gè)最小可覺察所需的物理強(qiáng)度增值會(huì)越來越大。例如，30公斤重量的最小可覺差是2公斤，而32公斤重量的最小可覺差是3公斤，而35公斤重量的最小可覺差則可能達(dá)到5公斤。 心理學(xué)家費(fèi)希納在此基礎(chǔ)上提出了費(fèi)希納定律，心理量與物理刺激量的對數(shù)成正比。用公式表示為： = Klog 其中，表示物理刺

17、激量， 表示心理感受量，K為固定系數(shù)。34差別閾限法與費(fèi)希納定律 費(fèi)希納定律的圖表表示35比例量表 在等距量表中，量表零點(diǎn)并不代表完全沒有感覺。其量表零點(diǎn)是絕對閾限，不是真正意義上的零感覺。 比例量表不僅具有等距的單位，也有絕對零點(diǎn)。絕對零點(diǎn)是指量表中的零點(diǎn)確實(shí)代表了被測量屬性的值是零。因此，比例量表是最高水平的心理物理量表。 分段法建立比例量表 數(shù)量估計(jì)法建立比例量表36比例量表分段法 選擇一個(gè)閾上刺激作為標(biāo)準(zhǔn)刺激，讓被試調(diào)整比較刺激，使比較刺激引起的感覺與標(biāo)準(zhǔn)刺激成一定比例，例如，2 倍、3 倍、1/2 倍、或 1/3 倍等。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)刺激比較若干次后，再換另外一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)刺激進(jìn)行比較，所有的標(biāo)

18、準(zhǔn)刺激都經(jīng)過比較之后，就可以用與各標(biāo)準(zhǔn)刺激在感覺上成一定比例的相應(yīng)的物理量值制成一個(gè)比例量表。 分段法與制作等距量表時(shí)所用的感覺等距法有些相似，不同之處在于，分段法不僅會(huì)要求被試將標(biāo)準(zhǔn)刺激幾等分，也會(huì)要求將標(biāo)準(zhǔn)刺激加倍；同時(shí)，不僅會(huì)選用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)刺激，而是會(huì)選用多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)刺激。37比例量表分段法 以明度比例量表為例，有八個(gè)刺激，每個(gè)被試對每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)刺激作減半（1/2）判斷，根據(jù)判斷結(jié)果作圖。38比例量表數(shù)量估計(jì)法 數(shù)量估計(jì)法的特點(diǎn)：要求被試根據(jù)心理感受直接按其強(qiáng)度賦予數(shù)值。 操作方法：主試者先呈現(xiàn)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)刺激，例如，一個(gè)重量，并賦予標(biāo)準(zhǔn)刺激一個(gè)主觀值，例如為 10，然后讓被試者以這個(gè)主觀值為標(biāo)準(zhǔn)，將

19、其他比較刺激的主觀強(qiáng)度用數(shù)據(jù)表示。計(jì)算出每組被試對每個(gè)比較刺激量估計(jì)的幾何平均數(shù)（為避免被試使用的數(shù)字過大或過小對結(jié)果的影響，使用幾何平均數(shù)：n個(gè)數(shù)值乘積的n次方根）以刺激值為橫坐標(biāo)，感覺值為縱坐標(biāo)，制成感覺比例量表。39數(shù)量估計(jì)法與史蒂文斯定律 心理學(xué)家史蒂文斯用數(shù)量估計(jì)法得到了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，他根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果指出，心理量和物理量之間的共變關(guān)系應(yīng)該是一個(gè)冪函數(shù)關(guān)系，定律可用公式表示為： 其中，S代表心理量，I代表物理量，b是由量表單位決定的常數(shù)；a是感覺通道和刺激強(qiáng)度決定的冪指數(shù)，對于某些感覺通道，心理量的增幅會(huì)慢于物理量的增幅，如明度、音響，此時(shí)a小于1；也有某些感覺通道，心理量的增幅會(huì)快于

20、于物理量的增幅，如疼痛感，此時(shí)當(dāng)a大于1。S=bIa40數(shù)量估計(jì)法與史蒂文斯定律 電擊：a1，電擊痛感的強(qiáng)度增速快于電擊的物理增速 明度：a1，明度的感覺強(qiáng)度增速慢于光能增速 長度感受：a=1，線段的主觀長度和線段的物理長度有相同的增長率。41三種量表的比較42實(shí)驗(yàn)心理學(xué)實(shí)驗(yàn)心理學(xué)第三章 心理物理法第三節(jié) 信號檢測論43對傳統(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“有人敲門”，乙卻說“沒有”。是否可以說，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“那里有燈光”，乙卻說“沒有”。是否可以說，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

21、，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，第二位戰(zhàn)士對疼痛的感覺不敏銳？441950年代以后，經(jīng)典的閾限測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)的主觀傾向性（反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)）區(qū)別開來經(jīng)典的閾限測量沒有考慮許多非感覺變量對被試的影響。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）45刺激出現(xiàn)的概率(先定概率) 然而，如果每一次實(shí)驗(yàn)中刺激不是必然然而，如果每一次實(shí)驗(yàn)中刺激不是必然出現(xiàn)，即出現(xiàn)，即P P(S)(S)不等于不等于1 1，這樣一來被試，這樣一來被試的可能反應(yīng)類型就擴(kuò)大到了的可能反應(yīng)類型就

22、擴(kuò)大到了4 4種：種： “擊中擊中”：刺激出現(xiàn)并報(bào)告：刺激出現(xiàn)并報(bào)告”有有” “漏報(bào)漏報(bào)”：刺激出現(xiàn)并報(bào)告：刺激出現(xiàn)并報(bào)告“無無” ” “虛驚虛驚”：刺激沒有出現(xiàn)并報(bào)告：刺激沒有出現(xiàn)并報(bào)告“有有” “ “正確拒斥正確拒斥”：刺激沒有出現(xiàn)并報(bào)：刺激沒有出現(xiàn)并報(bào)告告“無無”報(bào)告有報(bào)告有報(bào)告無報(bào)告無實(shí)際刺實(shí)際刺激出現(xiàn)激出現(xiàn)擊中擊中漏報(bào)漏報(bào)實(shí)際無實(shí)際無刺激刺激虛驚虛驚正確拒正確拒斥斥 傳統(tǒng)的心理物理學(xué)實(shí)驗(yàn)中，刺激出現(xiàn)的概率（傳統(tǒng)的心理物理學(xué)實(shí)驗(yàn)中，刺激出現(xiàn)的概率（以以P P（S S）表）表示示），其值總是），其值總是1.01.0，這樣被試的反應(yīng)只有兩種：，這樣被試的反應(yīng)只有兩種：“感受到感受到刺激刺激

23、”或或“沒感受到刺激沒感受到刺激”。46 研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)刺激出現(xiàn)的概念研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)刺激出現(xiàn)的概念P P（S S）發(fā)生變化時(shí)，被試）發(fā)生變化時(shí)，被試的判斷傾向（判斷的判斷傾向（判斷“有有”或或“無無”的概率）會(huì)發(fā)生變化，的概率）會(huì)發(fā)生變化，測出的閾限值也會(huì)發(fā)生變化。例如，測出的閾限值也會(huì)發(fā)生變化。例如，GesGes Cheider Cheider et al. et al.（19711971）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： 當(dāng)當(dāng)P P（S S）等于）等于 0.70.7時(shí)，觸覺閾限是時(shí)，觸覺閾限是 1 1 微米；微米；P P（S S）為）為0.30.3時(shí)，觸覺閾限則是時(shí)，觸覺閾限則是1.5 1.5

24、微米。而且，當(dāng)刺激不出現(xiàn)時(shí)，微米。而且，當(dāng)刺激不出現(xiàn)時(shí)，被試回答感受到刺激的概率也明顯地高于零。被試回答感受到刺激的概率也明顯地高于零。刺激出現(xiàn)的概率(先定概率)47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。響。 如果正確地報(bào)告了如果正確地報(bào)告了“有有”刺激（刺激（“擊中擊中”）得到的獎(jiǎng)）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)（爭取獎(jiǎng)賞），在這種情況下，所測量的閾反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)（爭取獎(jiǎng)賞），在這種情況下，所測量的閾限相對值便低。限相對值便低。 如果擊中

25、時(shí)所得獎(jiǎng)賞少，而錯(cuò)報(bào)時(shí)所受懲罰多，則被如果擊中時(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)輕易做出出“有有”反應(yīng)，這時(shí)，所測量的閾限值便高。反應(yīng)，這時(shí)，所測量的閾限值便高。 例如：如果駕駛員認(rèn)為飛機(jī)或火車的制動(dòng)系統(tǒng)可能存在例如：如果駕駛員認(rèn)為飛機(jī)或火車的制動(dòng)系統(tǒng)可能存在問題，即使概率極低，也會(huì)為了避免嚴(yán)重的過失而判斷問題，即使概率極低，也會(huì)為了避免嚴(yán)重的過失而判斷存在問題。存在問題。48從上述二種非感覺變量的討論中看到：從上述二種非感覺變量的討論中看到： 被試反應(yīng)被試反應(yīng)= =客觀的感受過程客觀的感受過程( (辨別

26、力辨別力)+)+主觀的決策主觀的決策( (反應(yīng)反應(yīng)傾向傾向) )過程。傳統(tǒng)心理物理法無法把感受性的測量和被過程。傳統(tǒng)心理物理法無法把感受性的測量和被試的動(dòng)機(jī)、態(tài)度等主觀因素造成的反應(yīng)分開，傳統(tǒng)心試的動(dòng)機(jī)、態(tài)度等主觀因素造成的反應(yīng)分開，傳統(tǒng)心理物理學(xué)測得的感覺閾限是被試客觀感受性和主觀判理物理學(xué)測得的感覺閾限是被試客觀感受性和主觀判斷標(biāo)準(zhǔn)的混合物。斷標(biāo)準(zhǔn)的混合物。 而信號檢測論能夠把人的感受性與他的判斷標(biāo)準(zhǔn)區(qū)分而信號檢測論能夠把人的感受性與他的判斷標(biāo)準(zhǔn)區(qū)分開來，并以獨(dú)立的數(shù)據(jù)來分別表達(dá)它們開來，并以獨(dú)立的數(shù)據(jù)來分別表達(dá)它們。49信號檢測論的基本原理信號檢測論是信息論的一個(gè)重要分支。它的理論信號檢

27、測論是信息論的一個(gè)重要分支。它的理論基礎(chǔ)是統(tǒng)計(jì)決策理論。基礎(chǔ)是統(tǒng)計(jì)決策理論。19541954年，美國心理學(xué)家坦納和斯韋茨把它應(yīng)用于年，美國心理學(xué)家坦納和斯韋茨把它應(yīng)用于人的知覺過程，使心理物理學(xué)方法發(fā)展到一個(gè)新人的知覺過程，使心理物理學(xué)方法發(fā)展到一個(gè)新的階段。其基本假設(shè)是：人們在對刺激進(jìn)行感知的階段。其基本假設(shè)是：人們在對刺激進(jìn)行感知時(shí)，干擾（噪聲）總是存在的，通過探索人們?nèi)鐣r(shí)，干擾（噪聲）總是存在的，通過探索人們?nèi)绾卧谠胍糁袡z測信號，就可以得到人的刺激辨別何在噪音中檢測信號，就可以得到人的刺激辨別力和反應(yīng)傾向。力和反應(yīng)傾向。50信號檢測論的基本原理 在心理物理法實(shí)驗(yàn)中：在心理物理法實(shí)驗(yàn)中：

28、信號：實(shí)驗(yàn)中的目標(biāo)刺激。例如，在實(shí)驗(yàn)中要求被試信號：實(shí)驗(yàn)中的目標(biāo)刺激。例如，在實(shí)驗(yàn)中要求被試判斷是否感受到了觸碰，那么判斷是否感受到了觸碰，那么“觸碰觸碰”就是信號。被就是信號。被試對刺激是否出現(xiàn)的判斷可理解為信號檢測，即判斷試對刺激是否出現(xiàn)的判斷可理解為信號檢測，即判斷“有信號有信號”或或“無信號無信號”。 噪音：噪音：所有對目標(biāo)刺激起干擾作用的背景因素，這些所有對目標(biāo)刺激起干擾作用的背景因素，這些干擾主要來自環(huán)境變化、儀器設(shè)備、自發(fā)的神經(jīng)活動(dòng)干擾主要來自環(huán)境變化、儀器設(shè)備、自發(fā)的神經(jīng)活動(dòng)以及直接的實(shí)驗(yàn)操作等。例如，以及直接的實(shí)驗(yàn)操作等。例如，在實(shí)驗(yàn)中要求被試判在實(shí)驗(yàn)中要求被試判斷是否感受到

29、了觸碰，即使主試沒有向被試施加觸碰斷是否感受到了觸碰，即使主試沒有向被試施加觸碰刺激，被試也可能將威風(fēng)或局部皮膚瘙癢誤認(rèn)為是對刺激，被試也可能將威風(fēng)或局部皮膚瘙癢誤認(rèn)為是對其進(jìn)行了觸碰。其進(jìn)行了觸碰。51噪音（Noise）分布與信號（Signal）分布 信號檢測論認(rèn)為，信信號檢測論認(rèn)為，信號和噪音總是混雜在號和噪音總是混雜在一起的，且產(chǎn)生不同一起的，且產(chǎn)生不同的感覺印象分布：信的感覺印象分布：信號加噪聲（號加噪聲（SNSN）的分）的分布與噪聲分布（布與噪聲分布（N N）。）。 由于信號總是疊加在由于信號總是疊加在噪聲背景之上，因此噪聲背景之上，因此SNSN分布總是比分布總是比N N分布分布的心

30、理感受性要更強(qiáng)。的心理感受性要更強(qiáng)。 被試的生理敏感越高，感受到刺激的強(qiáng)度就越大，被試的生理敏感越高，感受到刺激的強(qiáng)度就越大，SNSN與與N N重重合的區(qū)域就越小，合的區(qū)域就越小，SNSN與與N N分布重合的區(qū)域意味著，同樣的感分布重合的區(qū)域意味著，同樣的感受強(qiáng)度，既可能是噪聲引起的，也可能是信號引起的。重受強(qiáng)度，既可能是噪聲引起的，也可能是信號引起的。重疊程度越高，被試就越難分清心理感受是噪聲引起的還是疊程度越高，被試就越難分清心理感受是噪聲引起的還是信號引起的。信號引起的。52 在重合區(qū)域內(nèi)的感覺強(qiáng)度（在重合區(qū)域內(nèi)的感覺強(qiáng)度（W W點(diǎn)），既可能是由噪聲引起的，點(diǎn)），既可能是由噪聲引起的，也

31、可能是由信號引起的，因此被試對此類感覺強(qiáng)度的判斷會(huì)也可能是由信號引起的，因此被試對此類感覺強(qiáng)度的判斷會(huì)受其判斷標(biāo)準(zhǔn)影響，如果被試的判斷標(biāo)準(zhǔn)比較寬松（受其判斷標(biāo)準(zhǔn)影響，如果被試的判斷標(biāo)準(zhǔn)比較寬松（a a線），線），就會(huì)傾向于判斷有信號，如果被試的判斷標(biāo)準(zhǔn)比較嚴(yán)（就會(huì)傾向于判斷有信號，如果被試的判斷標(biāo)準(zhǔn)比較嚴(yán)（b b線），就會(huì)傾向于判斷無信號。線），就會(huì)傾向于判斷無信號。 被試的判斷標(biāo)準(zhǔn)會(huì)受到信號先定概率及反應(yīng)后果（懲罰、獎(jiǎng)被試的判斷標(biāo)準(zhǔn)會(huì)受到信號先定概率及反應(yīng)后果（懲罰、獎(jiǎng)勵(lì)）等因素的影響。勵(lì)）等因素的影響。噪音（Noise）分布與信號（Signal）分布53 利用信號檢測論模型，利用信號檢測論

32、模型，就可以將被試的辨別能就可以將被試的辨別能力（感受性）和主觀傾力（感受性）和主觀傾向（判斷標(biāo)準(zhǔn)）分開。向（判斷標(biāo)準(zhǔn)）分開。 其中，被試的感受性用其中，被試的感受性用辨別力指數(shù)辨別力指數(shù)dd來表示，來表示，由于被試的感受性越高，由于被試的感受性越高，信號分布（信號分布（SNSN）與噪音）與噪音分布（分布（N N）間的距離就越）間的距離就越大，因此可以用大，因此可以用信號分信號分布和噪音分布的中軸之布和噪音分布的中軸之間的距離代表間的距離代表dd辨別力指數(shù)d和決策標(biāo)準(zhǔn) 辨別力指數(shù)辨別力指數(shù)dd的計(jì)算公式是：的計(jì)算公式是：d d Z Z擊中擊中Z Z虛報(bào)虛報(bào) 54分辨力指數(shù)d，數(shù)值越大，分辨力越

33、高55 由于存在信號與噪音的混雜，必須確定一個(gè)判斷信號是否由于存在信號與噪音的混雜，必須確定一個(gè)判斷信號是否出現(xiàn)的內(nèi)在標(biāo)準(zhǔn)，即決策標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)的內(nèi)在標(biāo)準(zhǔn)，即決策標(biāo)準(zhǔn)，也稱似然比。在圖上以一，也稱似然比。在圖上以一條垂直于橫坐標(biāo)軸的直線表示，它可以左右移動(dòng)表示標(biāo)準(zhǔn)條垂直于橫坐標(biāo)軸的直線表示，它可以左右移動(dòng)表示標(biāo)準(zhǔn)的變化。的變化。 決策標(biāo)準(zhǔn)決策標(biāo)準(zhǔn)主要受信號先定概率和決策后果的影響，例如，主要受信號先定概率和決策后果的影響，例如，當(dāng)漏報(bào)會(huì)產(chǎn)生很嚴(yán)重的懲罰時(shí)，決策標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)變低，在感當(dāng)漏報(bào)會(huì)產(chǎn)生很嚴(yán)重的懲罰時(shí)，決策標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)變低，在感覺強(qiáng)度的橫坐標(biāo)上左移。覺強(qiáng)度的橫坐標(biāo)上左移。 決策標(biāo)準(zhǔn)決策標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算公式是：的計(jì)算公式是： O擊中擊中/O虛報(bào)虛報(bào)辨別力指數(shù)d和決策標(biāo)準(zhǔn) 56感受性不變時(shí)，決策標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)，數(shù)值越大，決策越嚴(yán)格57辨別力指數(shù)d和決策標(biāo)準(zhǔn) 在心理物理法實(shí)驗(yàn)（檢測信號）的過程中，兩個(gè)指標(biāo)影響對信號的偵查和做出決策的過程： 辨別力指數(shù)d：指被試的感受性。d越高，被試分清噪音（無刺激）與信號（目標(biāo)刺激）的能力就越強(qiáng)，主要受被試個(gè)人的生理敏感性和信號刺激強(qiáng)度的影響，因此，在實(shí)驗(yàn)中，如果信號刺激強(qiáng)度不變，d也不變。 決策標(biāo)準(zhǔn) ：指被試的反應(yīng)偏向，即判斷標(biāo)準(zhǔn)的變化，如果在實(shí)驗(yàn)中改變先定概率的大小或獎(jiǎng)懲辦法等條件，那么就會(huì)有相應(yīng)的改變。 辨