第五章心理物理學(xué)

第五章心理物理學(xué)情景一晚上你在一個點(diǎn)有十根蠟燭的房間里，如果再增加一根蠟燭，你會不會覺出房間里更亮了？如果你所在的房間里只有一根蠟燭，再增加一根，你會不會覺出房間里更亮了？

情景二小實(shí)驗(yàn)在一個信封里放進(jìn)一枚一元的硬幣，另一個放兩枚。你可以覺察到兩個信封的重量差別然后把兩個信封分別放進(jìn)兩只同樣的皮鞋，再拿起鞋。你現(xiàn)在能判斷哪只鞋里有兩枚硬幣嗎?

傳統(tǒng)心理物理學(xué)心理物理函數(shù)感覺的直接測量信號檢測論1234

主要內(nèi)容1、傳統(tǒng)心理物理學(xué)

心理物理學(xué)的目標(biāo)是最終用精確的數(shù)學(xué)函數(shù)的形式來描述外部的物理刺激與由此而發(fā)生的感覺和知覺之間的定量關(guān)系。感覺閾限的測量閾上感覺的量化感覺閾限的測量絕對閾限：剛好能夠引起心理感受的刺激大小。差別閾限：剛好能引起差異感受的刺激變化量。1、傳統(tǒng)心理物理學(xué)操作定義：絕對閾限：有50%的實(shí)驗(yàn)次數(shù)能引起反應(yīng)的刺激值。差別閾限：有50%的實(shí)驗(yàn)次數(shù)能引起差別感覺的兩個刺激強(qiáng)度之差。1、傳統(tǒng)心理物理學(xué)某些近似的絕對閾限感覺種類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?dāng)U散到三室一套的整個房間觸覺一只蜜蜂的翅膀從1cm高處落到你的背部感覺閾限的測量1、傳統(tǒng)心理物理學(xué)最小變化法恒定刺激法平均差誤法閾上感覺的測量閾上感覺的量化是由心理物理量表來完成的。根據(jù)心理量表是否等距和有無絕對零點(diǎn)分為：順序量表等距量表比例量表2、心理物理函數(shù)心理物理函數(shù)：描述對刺激的心理感受和刺激的物理屬性之間關(guān)系的函數(shù)。描述某種感覺如何隨著刺激量的變化而變化。2、心理物理函數(shù)心理物理函數(shù)：韋伯定律費(fèi)希納定律史蒂文斯定律現(xiàn)代心理物理學(xué)的進(jìn)步：心理感受的直接測量閾限概念的重新理解4、信號檢測論信號檢測論是現(xiàn)代心理物理學(xué)最重要的內(nèi)容之一，是人們在對刺激做出判斷時，對不確定的情況做出某種決定的理論。信號檢測論將個體客觀的感受性和主觀的動機(jī)、反應(yīng)偏好等加以區(qū)分，改變了人們對閾限的理解。4、信號檢測論假設(shè)甲乙二人正在家里看電視，外面有人敲門。甲說：“有人敲門?！币艺f：“我沒聽見。”我們能不能說甲的聽覺更敏銳？感受性判斷標(biāo)準(zhǔn)4、信號檢測論——色子游戲假設(shè)一次擲三顆色子，兩顆是正常的，即每個面有一個數(shù)字，依次為1到6。第三顆是個特殊的，三個面為0，三個面為3。告訴你三顆色子朝上的數(shù)目總和，要求你猜測特殊色子的哪個面朝上。4、信號檢測論——色子游戲總數(shù)特殊色子（三）正常色子（一）正常色子（二）3+50+81+42+33+24+1出現(xiàn)3的可能性為4種

+6+5+4+3+2出現(xiàn)0的可能性為5種8=4、信號檢測論——色子游戲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=338544/9=449455/9=5610366/9=6711255/7=7112144/5=8013033/3=10014022/2=10015011/1=100總和3636色子數(shù)目總數(shù)與特殊色子出現(xiàn)概率的關(guān)系正確否定虛報擊中漏報4、信號檢測論——色子游戲操作者特征曲線4、信號檢測論——色子游戲4、人對信號刺激的覺察

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4、人對信號刺激的覺察4、信號檢測論——有無法事先選定SN刺激和N刺激，并規(guī)定SN和N出現(xiàn)的概率，以隨機(jī)方式呈現(xiàn)SN和N，要求被試回答，呈現(xiàn)的是SN還是N。例子：白噪音背景檢測純音信號，100次信號100次噪音隨機(jī)呈現(xiàn)。結(jié)果：100次信號中回答16次信號，100次噪音中回答2次信號。4、信號檢測論——有無法虛報率的縱坐標(biāo)擊中率的縱坐標(biāo)β=判斷標(biāo)準(zhǔn)：4、信號檢測論——有無法感受性：d′=ZN-ZSN4、信號檢測論——有無法4、信號檢測論——有無法4、信號檢測論——有無法4、信號檢測論——有無法被試的判斷標(biāo)準(zhǔn)改變擊中率隨之改變但感受性不變。4、信號檢測論——有無法不同感受能力的被試產(chǎn)生不同的擊中率和虛報率4、信號檢測論——有無法影響判斷標(biāo)準(zhǔn)變化的因素：信號出現(xiàn)的概率獎懲辦法4、信號檢測論——評價法X1X24、信號檢測論——評價法確信程度含義相應(yīng)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4、信號檢測論——色子游戲擊中漏報虛報正確否定色子游戲的四種情形猜3030特殊色子信號檢測論引入的緣由傳統(tǒng)心理物理學(xué)家假定，被試的反應(yīng)不會受到任何與刺激無關(guān)的因素的影響，如被試的態(tài)度、期望等。被試偵測刺激并報告為“有”的概率P(y)僅是物理刺激強(qiáng)度的函數(shù)，P(y)=50%所對應(yīng)的刺激強(qiáng)度為感覺閾限。事實(shí)上，P(y)不僅受刺激強(qiáng)度的影響，也受各種非感覺因素的影響。刺激出現(xiàn)概率P(s)就是其中之一。指尖振動刺激的絕對閾限：P(y)和物理刺激強(qiáng)度之間的關(guān)系受到不同P(s)取值的影響，P(s)=0.7時，閾限為1微米；P(s)=0.3時，閾限為1.5微米。傳統(tǒng)心理物理學(xué)中，P(s)=1，忽略了P(s)不等于1的情形。P(s)不等于1，每一次試驗(yàn)可能出現(xiàn)也可能不出現(xiàn)刺激，被試的反應(yīng)類型有四種：P(y)=P(hit)+P(fa)擊中漏報虛報正確拒絕最小變化法又稱極限法、最小可覺差法、序列探索法。特點(diǎn)：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)的瞬時轉(zhuǎn)換點(diǎn)或閾限的位置。最小變化法最小變化法基本程序刺激：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，要求被試報告是否感覺到刺激，當(dāng)被試反應(yīng)變化時停止閾限的計算（1）求每個系列的閾限值—被試反應(yīng)發(fā)生轉(zhuǎn)折處的兩個刺激值的中點(diǎn)；（2）求所有系列絕對閾限的算數(shù)平均值，即該感覺的絕對閾限值以最小變化法測定音高絕對閾限的記錄最小變化法測定差別閾限刺激：一個標(biāo)準(zhǔn)刺激和比較刺激，比較刺激序列遞增或遞減。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)。最小變化法閾限的確定：每個系列中最后一次“+”到非“+”之間的中點(diǎn)是差別閾限的上限(Lu)，最后一次“-”到非“-”之間的中點(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(Iu)。不肯定間距的1/2定義為差別閾限(DL)。不肯定間距的中點(diǎn)是主觀相等點(diǎn)(PSE)，理論上PSE與標(biāo)準(zhǔn)刺激(St)相等，兩者之間的差距稱常誤(CE)

最小變化法最小變化法閾限的確定：將所有系列的上限平均，下限平均，即可求得該刺激的差別閾限D(zhuǎn)L=(Lu-Ll)/2最小變化法測定時間差別閾限記錄（標(biāo)準(zhǔn)刺激0.4s）最小變化法誤差控制：最小變化法練習(xí)誤差疲勞誤差習(xí)慣誤差期望誤差A(yù)BBA安排遞增遞減序列遞增遞減序列數(shù)量一致測量差別閾限時比較刺激和標(biāo)準(zhǔn)刺激呈現(xiàn)的時間先后和空間位置采用多層次ABBA控制法。最小變化法比較刺激系列呈現(xiàn)順序標(biāo)準(zhǔn)刺激呈現(xiàn)位置左右右左右左左右相繼呈現(xiàn)的先后順序前后后前前后后前習(xí)慣誤差ab實(shí)際無感覺報告無感覺ba報告有感覺實(shí)際有感覺期望誤差ab報告無感覺實(shí)際無感覺ba實(shí)際有感覺報告有感覺恒定刺激法恒定刺激法又叫正誤法、次數(shù)法。基本程序：選出5～7個固定不變的刺激。每種刺激呈現(xiàn)50～200次，呈現(xiàn)次序隨機(jī)安排。統(tǒng)計各個刺激量引起某種反應(yīng)的次數(shù)。最大刺激強(qiáng)度被感覺到的可能性不低于95%，最小刺激強(qiáng)度被感覺到的可能性不高于5%，在這個范圍內(nèi)取距離相等的刺激。絕對閾限計算方法：恒定刺激法用恒定刺激法測定兩點(diǎn)閾的實(shí)驗(yàn)記錄（200次）恒定刺激法直線內(nèi)插法恒定刺激法差別閾限的計算——以重量辨別為例實(shí)驗(yàn)程序：以200克為標(biāo)準(zhǔn)刺激，以從185到215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”三類反應(yīng)。以三種反應(yīng)的次數(shù)百分比作為縱坐標(biāo)畫曲線。直線內(nèi)插求得50%次被判斷為比標(biāo)準(zhǔn)刺激重的重量和50%次被判斷比標(biāo)準(zhǔn)刺激輕的重量，分別作為上限和下限，根據(jù)上限和下限，計算差別閾限=1/2(上限-下限)。恒定刺激法平均差誤法平均差誤法又稱調(diào)整法、再造法、均等法。實(shí)驗(yàn)程序：呈現(xiàn)一個標(biāo)準(zhǔn)刺激，令被試再造、復(fù)制或調(diào)節(jié)一個比較刺激，使它與標(biāo)準(zhǔn)刺激相等。閾限計算絕對閾限：被試每次調(diào)節(jié)結(jié)果的算術(shù)平均數(shù)。差別閾限：每次調(diào)整結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)刺激的差的絕對值的平均數(shù)。平均差誤法誤差控制：動作誤差順序量表的建立順序量表：不等距也無絕對零點(diǎn)。只要求根據(jù)某一標(biāo)準(zhǔn)排出一個次序。等級排列法對偶比較法等級排列法等級排列法：把許多刺激同時呈現(xiàn)，讓許多被試按照一定標(biāo)準(zhǔn)，把這些刺激排成一個順序，然后把許多人對同一刺激評定的等級平均，根據(jù)每個刺激的平均等級排序。例：17名評判者對10張廣告的優(yōu)劣作評比。等級排列法用等級排列法建立順序量表需要注意的：被試的代表性隨機(jī)誤差對偶比較法對偶比較法：把所有要比較的刺激配成對，然后一對一對地呈現(xiàn)，讓被試依據(jù)刺激的某一特性進(jìn)行比較，并作出判斷：這種特性在兩個刺激中的哪一個上表現(xiàn)得更為突出。假如n為刺激總數(shù)，配成對的個數(shù)是n(n-1)/2。例：比較五種樣品A、B、C、D、E。對偶比較法對偶比較法需要注意的：針對一個被試的心理物理量表，推廣性受到限制。要求對偶比較是可傳遞的。等距量表的建立等距量表要求體現(xiàn)事物屬性的大小順序，還要有一個固定的測量單位。可以改造順序量表建立等距量表。直接建立等距量表的方法：感覺等距法差別閾限法感覺等距法制作方法：將一個感覺分成主觀上相等距離。二分法：呈現(xiàn)兩個刺激A和C，要求選擇第三個刺激B，使得A和B之間的距離等于B和C之間的距離例：史蒂文斯等人要求被試把200～6500赫茲的純音，按音高分出四個等份。差別閾限法差別閾限法是制作等距量表的一種間接方法。制作方法：以絕對閾限為量表起點(diǎn)；然后以絕對閾限為標(biāo)準(zhǔn)刺激，確定第一個差別閾限；再以絕對閾限加上第一個差別閾限的刺激強(qiáng)度為基準(zhǔn)，再測量第二個差別閾限....每一個最小可覺差在心理上都是相等的，因此最小可覺差可以作為心理物理量表的等距單位。差別閾限法以刺激強(qiáng)度為橫坐標(biāo)，以絕對閾限以上的最小可覺差數(shù)為縱坐標(biāo)，畫出的心理物理關(guān)系圖就是等距量表（如圖）。比例量表的建立比例量表既有真正的零點(diǎn)，也有等距單位。比例量表的制作方法有：分段法數(shù)量估計法分段法分段法具體做法：①呈現(xiàn)一個固定的閾上刺激作為標(biāo)準(zhǔn)，讓被試調(diào)整比較刺激，使它所引起的感覺為標(biāo)準(zhǔn)刺激的一定比例（比如2倍）。②

每次只選定同一個比例，同一刺激比較若干次后，再換另外幾個標(biāo)準(zhǔn)刺激進(jìn)行比較。③

所有刺激比較完后，用各標(biāo)準(zhǔn)刺激在感覺上成一定比例的相應(yīng)物理量制作感覺比例量表。數(shù)量估計法數(shù)量估計法步驟：①主試先呈現(xiàn)一個標(biāo)準(zhǔn)刺激，并賦予標(biāo)準(zhǔn)刺激一個主觀值。②讓被試以這個主觀值為標(biāo)準(zhǔn)，將其他比較刺激的主觀強(qiáng)度用數(shù)據(jù)表示。③計算出每組被試對每個比較刺激量估計的幾何平均數(shù)或中數(shù)，以刺激值為橫坐標(biāo)，感覺值為縱坐標(biāo)，即可制成感覺比例量表。例：假定長度單位1作為標(biāo)準(zhǔn)刺激，用其他10種比它長的刺激作為比較刺激。韋伯定律關(guān)心刺激強(qiáng)度和差別閾限間的關(guān)系。1834年，德國生理學(xué)家韋伯：兩個較重的物體比兩個較輕的物體具有更大的差異時，才能被感受為重量不等的兩個物體。韋伯定律韋伯定律：ΔΦ/Φ=C（ΔΦ和Φ分別為差別閾限的大小和刺激的強(qiáng)度水平，C代表韋伯分?jǐn)?shù)）例：重量的差別閾限刺激強(qiáng)度很小時，韋伯定律失效韋伯定律韋伯定律修正：ΔΦ/(Φ+a)=C或者ΔΦ=C(Φ+a)●

a是一個數(shù)值很小的常數(shù)，修定后對極低刺激強(qiáng)度下的數(shù)據(jù)有較好的擬合。●參數(shù)a解釋為感覺噪音。費(fèi)希納定律費(fèi)希納定律的推導(dǎo)依據(jù)的心理量表：差別閾限法依據(jù)韋伯定律推導(dǎo)費(fèi)希納定