實(shí)驗(yàn)七-信號(hào)檢測(cè)論報(bào)告

學(xué)號(hào)：09370135姓名：林文實(shí)驗(yàn)七同組成員：譚莉、趙小琴、劉勝君實(shí)驗(yàn)日期：2010年12月1日信號(hào)檢測(cè)論有無(wú)法檢驗(yàn)對(duì)線段長(zhǎng)短的感受性【摘要】實(shí)驗(yàn)采用心理物理學(xué)中的信號(hào)檢測(cè)論的有無(wú)法，測(cè)量被試對(duì)線段長(zhǎng)短的判斷，通過ROC曲線檢驗(yàn)被試對(duì)判別線段長(zhǎng)短的感受性。通過研究可得到以下結(jié)論：被試對(duì)于判別線段長(zhǎng)短的感受性波動(dòng)較大，且被試掌握的判定標(biāo)準(zhǔn)不符合“同一被試的辨別力相對(duì)穩(wěn)定”的規(guī)律。所得結(jié)論與一般規(guī)律相違背，主要是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)操作時(shí)沒有嚴(yán)格控制好主客觀因素，造成較大誤差?！娟P(guān)鍵詞】信號(hào)檢測(cè)論、有無(wú)法、ROC曲線、1、前言自從費(fèi)希納開創(chuàng)了心理物理學(xué)的研究之后，此領(lǐng)域受到眾多心理學(xué)家的關(guān)注并在理論和方法上取得了重大的突破，最終形成了現(xiàn)代心理物理學(xué)，其中一個(gè)重要方面的內(nèi)容就是信號(hào)檢測(cè)法(郭秀艷、楊治良2005)。信號(hào)檢測(cè)論是信息論的重要分支，1954年美國(guó)心理學(xué)家W.P.Tanner和J.A.Swets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)新的階段（朱瀅2009）。信號(hào)檢測(cè)論是現(xiàn)代心理物理學(xué)最重要的內(nèi)容之一，他的出現(xiàn)徹底改變了以往人們對(duì)閾限的理解，將個(gè)體客觀的感受性和主觀動(dòng)機(jī)、反應(yīng)偏好等加以區(qū)分，從而解決了傳統(tǒng)心理物理學(xué)所無(wú)法解決的問題。信號(hào)檢測(cè)論被引入心理學(xué)其中不外乎于兩個(gè)原因：（1）信號(hào)檢測(cè)論本身的發(fā)展；（2）心理學(xué)的發(fā)展需要有新的理論加入(楊治良1988)。實(shí)驗(yàn)通過ROC曲線檢驗(yàn)被試對(duì)判別線段長(zhǎng)短的感受性。接受者操作特性曲線（receiveroperatingcharacteristiccurve），簡(jiǎn)稱ROC曲線（ROCcurve）在心理學(xué)上又稱為感受性曲線（sensitivitycurve），這就是說，曲線上各點(diǎn)反映著相同的感受性，它們都是對(duì)同一信號(hào)刺激的反應(yīng)，不過是在幾種不同的判定標(biāo)準(zhǔn)下所得的結(jié)果（楊博民1989）。實(shí)驗(yàn)采用信號(hào)檢測(cè)論有無(wú)法測(cè)定被試對(duì)線段長(zhǎng)短辨別的感受性；學(xué)習(xí)信號(hào)檢測(cè)法實(shí)驗(yàn)中的有無(wú)法。2.方法2.1被試樂山師范學(xué)院教育科學(xué)學(xué)院09級(jí)心理學(xué)班4名同學(xué)，其中男生1名，女生3名，年齡均在19—23歲，視力或矯正視力正常，以前均沒有參加過類似實(shí)驗(yàn)。2.2儀器和材料2.2.1A4卡片若干張，卡片A為信號(hào)，畫有10.5cm和9.5cm兩條平行線段，其中一條線段畫在卡片正中央，另一條線段以它的中點(diǎn)為起點(diǎn)，兩條線段相距2cm2.2.2卡片B為噪音，畫有兩條均為10.5cm的線段，畫法與卡片A相同，兩種卡片分別準(zhǔn)備5張。2.2.3記錄數(shù)據(jù)的紙筆若干。 2.2.4卡片離被試距離為124cm2.3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)采用的信號(hào)檢測(cè)論有無(wú)法，屬于心理物理學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)的自變量是信號(hào)（兩條不等的線段）出現(xiàn)的概率：0.1、0.3、0.5、0.7、0.9，因變量是被試判斷線段長(zhǎng)短的擊中率和虛報(bào)率。。本實(shí)驗(yàn)需要控制的變量有：被試的視力或矯正視力要正常，被試與信號(hào)和噪音的距離一致。2.4實(shí)驗(yàn)程序4人輪流做主試與被試。2.4.1要求被試在實(shí)驗(yàn)位置就坐，主試向被試陳述指導(dǎo)語(yǔ)，先讓被試熟悉一下信號(hào)和噪音的區(qū)別，要求被試在排除視覺的情況下根據(jù)感覺報(bào)告相等與不等（僅兩種報(bào)告結(jié)果）。目的是讓被試明白實(shí)驗(yàn)的操作過程。2.4.2確信被試明白實(shí)驗(yàn)的操作過程后，開始試驗(yàn)。主試按照預(yù)先列表的順序呈現(xiàn)刺激，并告知被試在這20次中信號(hào)出現(xiàn)的概率。2.4.3每種概率2.4.4實(shí)驗(yàn)過程中主試不要提示被試報(bào)告正確與否，也不要做出任何暗示。2.5數(shù)據(jù)收集，并用用EXCEL中的數(shù)據(jù)分析進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。3.結(jié)果3.1根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)信號(hào)檢測(cè)法所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并計(jì)算，具體運(yùn)用到的公式有：P（H）=擊中次數(shù)／（擊中次數(shù)+漏報(bào)次數(shù)）P(FA)=虛報(bào)次數(shù)／（虛報(bào)次數(shù)+正拒次數(shù)）d’=Z擊中-Z虛報(bào)β=擊中率的縱坐標(biāo)／虛報(bào)率的縱坐標(biāo)3.2分析結(jié)果分析得出的P(SN)與β的關(guān)系，得到下表：表一被試一的P(SN)與β的關(guān)系實(shí)驗(yàn)信號(hào)出現(xiàn)概率結(jié)果ynβd’A0.1SN0.50.50.151.01N0.440.56B0.3SN0.50.51.442.82N0.070.93C0.5SN0.70.30.311.23N0.20.8D0.7SN0.860.141.060.57N0.50.5E0.9SN0.890.111.371.34N10表二被試二的P(SN)與β的關(guān)系實(shí)驗(yàn)信號(hào)出現(xiàn)概率結(jié)果ynβd’A0.1SN0.40.62.332.70N01B0.3SN0.830.171.641.79N01C0.5SN0.830.170.110.91N0.20.8D0.7SN0.790.210.151.14N0.170.83E0.9SN0.830.171.641.79N01表三被試三的P(SN)與β的關(guān)系實(shí)驗(yàn)信號(hào)出現(xiàn)概率結(jié)果ynβd’A0.1SN102.010.42N0.280.72B0.3SN012.040.41N0.290.71C0.5SN0.30.72.062.44N01D0.7SN0.570.430.170.99N0.50.5E0.9SN0.670.330.430.91N0.50.5表四被試四的P(SN)與β的關(guān)系實(shí)驗(yàn)信號(hào)出現(xiàn)概率結(jié)果ynβd’A0.1SN0.50.52.582.79N01B0.3SN0.170.831.641.79N01C0.5SN0.70.32.062.44N01D0.7SN0.930.070.50.55N0.170.83E0.9SN0.890.111.210.48N0.50.53.3根據(jù)以上的P(SN)與β的關(guān)系的表格，得到以下ROC曲線：圖一根據(jù)表一畫的ROC曲線圖二根據(jù)表二畫的ROC曲線圖三根據(jù)表三畫的ROC曲線圖四根據(jù)表四畫的ROC曲線從結(jié)果可得，被試一、四的辨別力隨先定概率的增大變化波動(dòng)不是很大，而被試二、四的辨別力則出現(xiàn)了極大的波動(dòng)變化，曲線波折。因此實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性不高。4.討論4.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)采用信號(hào)檢測(cè)論有無(wú)法測(cè)定被試對(duì)線段長(zhǎng)短辨別的感受性，根據(jù)ROC曲線得出被試的感受性變化。4.2變量控制在實(shí)驗(yàn)中要控制無(wú)關(guān)變量和額外變量。實(shí)驗(yàn)要求被試的視力或矯正視力正常，同時(shí)所有的被試要都沒有參加過類似的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)還要求被試與信號(hào)和噪音的距離一致。4.3存在問題4.3.1被試受到疲勞誤差影響。由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間有限，所以被試在實(shí)驗(yàn)過程中的休息時(shí)間不充足。實(shí)驗(yàn)時(shí)，環(huán)境不安靜，偶爾有同學(xué)觀看，其他同學(xué)的表情與言語(yǔ)反應(yīng)影響了被試判斷。在以后的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中必須注意這兩點(diǎn)，以減少誤差。4.3.2SN先驗(yàn)概率對(duì)被試判斷標(biāo)準(zhǔn)的影響一般來(lái)說，β越大，則被試越不容易傾向于報(bào)告“信號(hào)”，而β越小則越容易虛報(bào)。則被試在先定概率為0.9的虛報(bào)概率大大低于前兩種水平的先定概率，符合實(shí)際結(jié)果；被試的先驗(yàn)概率的增大，會(huì)使被試更容易傾向于報(bào)告“信號(hào)”，即越容易虛報(bào)。但從結(jié)果看來(lái)，被試的ROC曲線不符合，被試二的標(biāo)準(zhǔn)與先驗(yàn)概率之間的相關(guān)性較低。造成這一重大誤差的原因有以下幾點(diǎn)：第一，被試最開始接觸該實(shí)驗(yàn)時(shí)，并未能完全理解，偶爾會(huì)出現(xiàn)“分不清哪個(gè)是信號(hào)哪個(gè)是噪音”的情況；而操作次數(shù)越多，被試越能領(lǐng)悟到如何更好的判斷，所以虛報(bào)的概率大大減少；第二，由于時(shí)間急促，被試在完成90%先定概率的實(shí)驗(yàn)時(shí)有壓力，影響其判斷，故出現(xiàn)較大誤差。5.結(jié)論從結(jié)果可得，被試一、四的辨別力隨先定概率的增大變化波動(dòng)不是很大，而被試二、四的辨別力則出現(xiàn)了極大的波動(dòng)變化，曲線波折，不符合“