信号检测论(有无法)

1、信号检测论（有无法）信号检测论（有无法）梁振宇2014级心理学2班 2014704217摘要 本实验选取了岭南师范学院教科院 2014级心理学2班的一名女生作为被试，运用信号检测论的有 无法测量被试在先定概率下的辨别力指数和判断标准的大小，并绘制出ROCffi线，检验信号检测论的先定概率发生变化时，被试的击中率、虚报率、辨别力指数和判断标准是否受其影响。结果发现：（1）当先定概率增加时，辨别力指数变化较大，判断标准变化不大； （2）当先定概率增加时，被试的击中率和虚报率 基本稳定。关键词 信号检测论 有无法 先定概率 判断标准0辨别力指数d ' Roc曲线1、引言信号检测论（Signa

2、l Detection Theory , 简称SDT,是一种心理物理法，是关于人们在 不确定的情况下如何作出决定的理论。它是信息 论的一个重要分支，1954年，美国心理学家 W.P.Tanner和J.A.Swets把它运用于人的知觉 过程，使心里物理学方法发展到一个新的阶段， 它的出现彻底改变了以往人们对阈限的理解，将 客体客观的感受性和主观的动机、反应偏好等加 以区分，从而解决了传统心理物理学所无法解决 的问题。信号检测论有两个独立指标：一是感觉辨别 力指标（d=Z击中Z虚狼）表示感知能力，又称感觉敏 感性；另一个是反应偏向，可用判断标准（产击 中率的纵坐标/虚报率的纵坐标）来表不，它包 括

3、利益得失、动机、态度等因素。信号和噪音是信号检测论的基本概念。 信号 检测论实验一般是在信号和背景分不清的条件 下进行，对信号检测起干扰作用的背景称为 “噪 音”。主试呈现的刺激，有时只呈现“噪音”刺 激（以N表示）；有时在信号刺激呈现的同时呈 现噪音刺激（以SN表示），让被试对信号刺激做 出反应。在呈现刺激之前，主试告诉被试刺激N和SN各自出现的概率，这个概率称为先定概 率，同时对被试说明判定结果的奖惩办法。 每次 实验呈现的无论是N还是SN都是随机安排的。 主试在呈现刺激之前要给被是一个预备信号。在 信号检测论的实验中，被试对有无信号出现的判 定有四种结果：击中、虚报、漏报和正确否定。击中

4、，是当信号出现时（SN,被告报告为 “有”，这称为击中，以Y/SN表示。这个判定的 概率被称为击中的条件概率，以P （Y/SN）表示。 虚报，是当只有噪音出现时（N）,被试报告“有”， 这称为虚报。这个判定的概率被称为虚报条件概 率，以P(Y/N)表示。漏报，是当信号出现时(N), 被试报告“无”，这称为漏报，以n/SN表示。这 种判定的概率被称为漏报条件概率， 以P (n/SN) 表示。正确否定，是当噪音出现时(SN),被试 报告“无”。这个判定的概率被称为正确否定概 率。用三线表表示如下：反应 Y n刺激信号SNfif2噪首Nf 3f 4三线表中：%为击中次数，f2为漏报次数，f3为 虚报

5、次数，f4为正确否定次数，击中概率P(Y/SN) =f 1/ (f 1+f 2 ),虚报概率 P (Y/N)=f3/ (f 3+ f 4)。主试 通过改变先定概率 P (SN和P (N),改变判定 结果的奖惩方法以及改变指导语等来改变被试 采用的判断标准 度击中率的纵坐标/虚报率的纵 坐标，而辨别力指数d=Z击中-Z隹捱，则不受情绪、动 机等影响。显然被试会由于主试改变先定概率等 因素，而采取不同态度，即判断标准，进而影响 到实验结果(户1被试掌握的标准较严，6=1说明被 试掌握的标准不严不松， B<1说明被试掌握的标准较松）， d越大表示敏感性越高，d越小，表示敏感性越 低。信号检测论

6、有三种方法：有无法、评价法和 迫选法。有无法的基本程序是当主试呈现刺激 后，让被试判定所呈现的刺激中有无信号， 并给 予口头报告，被试的反应很简单。被试对有无信 号出现的判断的四种结果：击中、虚报、漏报和 正确否定，但判断的条件概率一般只用击中的条 件概率和虚报的条件概率，因为其他的两个是这 两个条件概率的互补。ROC线线一一操作者特征曲线，又叫做等感 受性曲线，以虚报率为横坐标，击中率为纵坐标 绘出。ROCffi线的曲率代表着被试对信号的感受 性以及他（她）的反应指标。当信号本身的强度 很大时，ROC®线向左边弯得更高；当信号变弱， ROCa线就向45度对角线靠拢。换句话说，即 R

7、OQffi线的曲率是由信号强度来决定的，与被试 的判断标准无关，它是由被试的感受性和信号强 度共同决定的。前人对应用信号检测论的研究有很多，但我 们现在的目的是通过重量鉴别，学习信号检测论 实验的有无法。2、实验方法2.1 被试被试是岭南师范学院教育科学学院 2014级心 理学（师范）2班一名女生，年龄19,智力正常， 身体健康。2.2 实验仪器和材料EPT512ZK量鉴别器中的100克，104克， 108克，112克各一个，显示屏挡板一个2.3 实验方法主试把104克，108克和112克分别让被试 和100克比较10次，总共30次，选出一个在 10次比较中7次或8次觉得比100克重的作为 信

8、号刺激，最后选定了 108克。100克作为噪音。 主试按以下三种不同的SN和N出现的先定概率 安排实验顺序如下：顺序(1)(2) (3)先定概率P(SN) 205080P(N) 805020每种先定概率做100次（分两轮，每轮50次）， 主试做好实验记录。每50次实验开始之前，主试先让被试熟悉 以下信号刺激（SN）和噪音刺激（N）的区别，同时 告诉被试这50次中信号出现的概率和噪音出现 的概率。接着开始实验，主试给被试冲量刺激。 举例：记录表中第一大列 0.50概率。第一次主 试呈现刺激，被试回答“信号”，则主试记录“+”, 第二次呈现信号，被试回答“噪音”，则主试记 录“一”，第三次呈现噪音

9、，被试回答“噪音”。 则记录“一”，第四次呈现噪音，被试回答“信 号”，则记录“ +”。第五次呈现信号，回答“噪 音”则记录“一”。总之，主试按随机原则呈现 信号和噪音，只要信号呈现满足先定概率即刻。 每做完50次，休息3分钟，然后告诉被试下面 要做实验的先定概率及让其熟悉信号和噪音 按上述方法测试，直到做完300次为止。两次呈 现刺激时间间隔应大于3秒。被试用优势手绕过迷宫的挡板接受刺激，被 试提举重量时，提的高低，快慢要前后一致，并根据自己的判断啊办稿“信号”和“噪音”。2.4数据处理采用Excel数据分析软件对收集的数据进行分 析计算，通过查P-Z-O转换表找出相应的数值计 算出判断标准

10、6和辨别力指数d，3、结果分析3.1三种先定概率的实验结先定概率（0.2 ）报告（Y）报告（n）SN 173N 2852表1先定概率P（SN） 为0.2的实验结果先定概率（0.5 ）报告（Y）报告（n）SN 4010N 1832表2先定概率P(SN)为0.5的实验结果先定概率(0.8 )报告(Y)报告(n)SN 6911N 812表3先定概率P (SN)为0.8的 实验结果先定概率(Y/N)P(Y/SN)0.200.850.350.500.800.360.800.860.40表4不同先定概率P (SN)下的击 中率和虚报率3.2不同先定概率下的辨别力指数d,和判断标准0根据不同先定概率下的击中

11、率和虚报率，查一 一 一 、一 一 一 )找P-Z-O转换表，计算出辨别力指数d和判断标准如下表先定概率P(SN) 0.200.500.80P Z O P Z O P Z OY/SN0.851.0360.2330.800.841 0.2800.86 1.08 0.223Y/N0.35-0.3850.3710.36-0.3580.3740.40-0.2530.6510.4830.386d0.827B 0.6280.7490.578表 5不同先定概率下的辨别力指数d'和判断标准B3.3根据不同先定概率下的击中率和虚报率绘制ROCS线标准无关。当然，信号增强也保证了信号能更多 地被觉察，因此

12、，ROC®线的曲率是有由被试的 感受性和信号强度所共同决定的。根据数据得到的ROC®线离对角线（辨别力指数d' =0）较近, 说明被试的感受性较低。每一个人的感受性是不 同的，不会影响判断标准。我们知道影响被试判断标准的因素主要有信 号出现的概率 P （SN）（先定概率）和对被试的 奖惩方法，在这里，我们主要讨论 SN的先定概 率。当先定概率低时，被试不轻易回答有信号， 表明被试的判断标准高。当先定概率高时，被试 倾向于回多说信号，表明被试的判断标准低。换 句话说，即当信号不经常出现时，被试获得很强 的感觉才说有信号；而当信号频频发生时，被试 获得轻微的感觉就说有信号了。但是当几轮实验 中，从表2中可以看出，当先定概率不同时，被 试的辨别力指数d /并不稳定，发生较大的变 化，说明结果并不符合理论上应为随着先定概率 增大，判断标准减小。说明本组实验不够严谨， 实验过程误差控制没做