第三章心理物理法

1、实验心理学讲义第三章心理物理学方法1第三章第三章 心理物理学方法心理物理学方法PSYCHOPHYSICAL METHOD感觉阈限的测量l感觉阈限l感觉阈限测量的方法最小变化法恒定刺激法平均差误法信号检测论l色子游戏l人对信号刺激的觉察l信号检测论的实验方法有无法评价法心理量表l差别阈限法、等距量表与Fechner定律l数量估计法、比例量表与Stevens定律l心理物理判断的相对性l对偶比较法、等级排列法与顺序量表实验心理学讲义第三章心理物理学方法2心理物理学（心理物理学（1）Psychophysics定义：就是研究心理量和物理量之间的关系的科学。物理量是指对身体各感官的刺激；心理量是指各种感觉

2、或主观印象。l亮度（luminance）明度（brightness）l强度响度实验心理学讲义第三章心理物理学方法3心理物理学（心理物理学（2）Psychophysics心理物理学的先驱是G. T. Fechner（1801-1887）。Fechner通过对感觉强度与刺激强度之间的数量关系的长期研究，发展出了测量感觉的基本方法。 一百多年来，心理物理学方法不断发展，但它的中心问题仍然是物理量和心理量之间的数量关系的问题。心理物理学方法所处理的问题大体上可以分为两大类l感觉阈限的测量；l阈上感觉的测量，也就是心理量表的制作。自从本世纪50年代，W. P. Tanner, Jr.和J. A. Swe

3、ts把信号检测论（signal detection theory，SDT）引入心理学领域以来，又为心理物理学的研究提供了一个新的有力工具。实验心理学讲义第三章心理物理学方法41、感觉阈限的测量、感觉阈限的测量著名的实验心理学史专家Edwin G. Boring（1950）认为对内部感受（internal impression）（the psycho of psychophysics）与外部世界（the physics of the psychophysics）之间关系的测量方法的引入，是科学心理学开始的一个标志。这主要是因为科学家使用心理物理学的方法提出了第一个心理现象的精确定律（mathem

4、atical laws），尽管这个定律不一定那么完美。l首先，测量感觉是非常困难的，我们不能象测量石头的重量或光的强度那样来测量感觉。l其次，内部判断与作用于感受器的物理量之间并不是完全一对一的。因此，我们必须把物理刺激及其引起的感觉区分开。 1、感觉阈限的测量、感觉阈限的测量感觉阈限（sensory threshold），又称阈限，是传统心理物理学的核心概念。阈限可以分为两种：一为绝对阈限，指刚好能够引起心理感受的刺激大小；二为差别阈限，指刚好能引起差异感受的刺激变化量。 实验心理学讲义第三章心理物理学方法6（一）感觉阈限（一）感觉阈限（1）刚刚能引起感觉的最小刺激强度被叫做绝对阈限（abs

5、olute threshold）。按照这种说法，低于绝对阈限的刺激强度我们总是感觉不到的，而高于绝对阈限的刺激强度我们总是能感觉到的。实验心理学讲义第三章心理物理学方法7（一）感觉阈限（一）感觉阈限（2）有50%的次数能引起感觉，50%的次数不能引起感觉的那一种刺激强度。 （操作定义）实验心理学讲义第三章心理物理学方法8（一）感觉阈限（一）感觉阈限（3） 表表1 某些近似的觉察阈限某些近似的觉察阈限感觉种类感觉种类觉察阈限值觉察阈限值视 觉清晰无雾的夜晚30英里处看到的一只烛光听 觉安静条件下20ft.处表的滴答声味 觉一茶匙糖溶于8L水中嗅 觉一滴香水扩散到三室一套的整个房间触 觉一只蜜蜂的

6、翅膀从1cm高处落到你的背部 *引自引自Schiffman（1996），这些阈限值仅作示意用。），这些阈限值仅作示意用。1ft. = 30.48cm实验心理学讲义第三章心理物理学方法9（一）感觉阈限（一）感觉阈限（4）差别阈限是有50%的次数能觉察出差别，50%的次数不能觉察出差别的刺激强度的差别。差别阈限值也称最小可觉差（just noticeable difference，j.n.d）。实验心理学讲义第三章心理物理学方法10（一）感觉阈限（一）感觉阈限（5）1846年E. H. Weber发表了他关于重量差别阈限的研究，系统地阐明了差别阈限和标准刺激之间的关系。他指出差别阈限和标准刺激成正

7、比，并且差别阈限和标准刺激的比例是一个常数，通常用 I/I = k 表示。在这里，I代表差别阈限，I代表标准刺激强度，k是小于1的常数。K也称作韦伯比例或韦伯分数。不同感觉道的韦伯分数是不同的。后来，Fechner把这个 关于差别阈限的规律称为韦伯定律（Weber Law）。 实验心理学讲义第三章心理物理学方法11（一）感觉阈限（一）感觉阈限（6） 表表2 最优条件下各种感觉道的韦伯比例最优条件下各种感觉道的韦伯比例 感感 觉觉 道道韦韦 伯伯 比比 例例 音高/2000Hz1/333 重压觉/400g1/77 视明度/100光子1/62 举重/300g1/52 响度/100dB，1000Hz

8、1/11 橡胶气味/200嗅单位1/10 皮肤压觉/5g/mm21/7 咸味道/3mol/L（3克分子/公升）1/5实验心理学讲义第三章心理物理学方法12（一）感觉阈限（一）感觉阈限（7）韦伯定律的主要贡献l第一，给我们提供了一个比较辨别能力的指标。l第二，可对不同感觉道的感受性进行比较。 实验心理学讲义第三章心理物理学方法13（二）测量感觉阈限的方法（二）测量感觉阈限的方法测量感觉阈限的方法有三种l最小变化法l恒定刺激法l平均差误法学习者应特别注意这三种方法的实验程序和实验结果的统计处理。（1）最小变化法）最小变化法最小变化法又称极限法（limit method）、序列探索法（method

9、of serial exploration）、最小可觉差法（或最小差异法）（method of least difference）等，是测量阈限的直接方法。它的特点是：将刺激按递增或递减系列的方式，以间隔相等的小步变化，寻求从一种反应到另一种反应的瞬时转换点或阈限的位置。实验心理学讲义第三章心理物理学方法15（1）最小变化法）最小变化法最小变化法的刺激由递减和递增的两个系列组成，每次呈现刺激后让被试报告他是否有感觉。刺激的增减应尽可能地小，目的是系统地探求被试由一类反应到另一类反应的转折点，即在多强刺激时，由有感觉变为无感觉，或由无感觉变为有感觉。每个系列的转折点就是该系列的绝对阈限。测量绝对

10、阈限的实验过程 在测定绝对阈限时，刺激系列分为递增和递减两种。递增系列的起点安排在被试基本觉察不到的物理刺激强度范围内，随机选择；递减系列的起点安排在被试基本觉察到的物理刺激强度范围内，随机选择。在实验时，每个刺激系列都从起点处沿递增或递减方向，依次呈现给被试，要求被试报告表示是否感觉到刺激，若被试感觉“说不准”，则要求其进行猜测。主试以“有”、“无”或“”、“-”记录被试的反应。对于递增系列，到被试第一次报告“有”，便停止实验；对于递减系列，到被试第一次报告“无”，停止。下表是用最小变化法测定绝对阈限的实验记录，可以看到递增系列和递减系列交替呈现，起点随机选择，直至被试反应发生变化为止。测量

11、绝对阈限的实验过程绝对阈限计算分为两步：（1）计算每个刺激系列的阈限，被试反应转折点处所对应的两个刺激强度的中点就是这个系列的阈限，表51每列的下方都有列出；（2）求出所有系列阈限的均值，便是最后求得的绝对阈限值。 次数1234567891011121314151617181920增减列数刺激值乐音频率/Hs21+ + +20+ + +19+ + + + + +18+ + + + + + + +17+ + + + + + + + +16+ + + + + + + + + +15+ + + + + + + + + +14+ + + + + + + + + +13+ + + + + +12+ +

12、+11 + +10 9 8 7 6 5 阙限值12.512.511.512.512.510.511.512.511.513.510.512.511.510.512.510.512.510.511.511.5总平均 M=11.7 测量差别阈限的实验过程和绝对阈限的测定不同，用最小变化法测定差别阈限时，每次要呈现两个刺激，让被试比较，一个是强度大小不变的标准刺激，另一个是强度按递增或递减顺序排列的比较刺激。标准刺激在每次比较时都出现，比较刺激按递增或递减系列与标准刺激匹配呈现，直到被试的反应发生转折。将被试的报告分为三类反应：（1）比较刺激大于标准刺激，记为“”；（2）比较刺激等于标准刺激时，记为

13、“”；（3）比较刺激小于标准刺激，记为“”。当被试在比较时表示怀疑，可记作“？”。 次数12345678910111213141516增减系列刺激值乐音频率/Hs0.56 + + 0.52 + + + + + 0.48 + + + + + + 0.44+ + + + =+0.40=+=+=+=+=0.36-= =-=-=-=0.32- -=- = - -0.28- - - - - - -0.24- - - -0.20- -上限0.420.420.420.420.380.420.380.420.420.380.420.380.460.420.420.42下限0.380.380.380.340.3

14、00.340.340.340.380.3030.380.340.340.340.380.34 M上限=0.412 M下限=0.350 DL=0.031 PSE=0.381测量差别阈限的实验过程差别阈限的计算比绝对阈限来得复杂。先要求得一系列的数据。（1）在递减系列中最后一次“”到非“+”（即“”或“”或“？”）之间的中点为差别阈限的上限，用Lu表示；第一次非“”到“”之间的中点为差别阈限的下限，用Ll表示。（2）在递增系列中最后一次“”到非“”之间的中点为Ll；第一次非“”到“”之间的中点为Lu。（3）在上限与下限之间的距离为不肯定间距Iu。（4）不肯定间距的中点是主观相等点。在理论上主观相等

15、点（或主观等点）（point of subjective equality，简称PSE）应与标准刺激（St）相等，但实际上两者有一定的差距，这个差距称为常误（constant error，简称CE）。（5）取不肯定间距的一半或者取上差别阈（DLu=Lu-St）和下差别阈（DLl=St-Ll）之和的一半为差别阈限。 测量差别阈限的实验过程以上阐述可用公式表示为：DLu=Lu-St DLl=St-Ll CE=St-PSE 2误差控制最小变化法测定绝对阈限产生的误差主要有四种：习惯误差和期望误差，练习误差和疲劳误差。习惯误差是指由于被试在长序列中有继续作同一种判断的倾向所引起的误差。如在下降序列中继

16、续说“有”或“是”，在上升序列中继续说“无”或“否”。由于习惯误差的存在，递增系列中，阈值就会偏高，而在递减系列中，阈值就会偏低。实验心理学讲义第三章心理物理学方法242误差控制abba实际无感觉报告无感觉报告有感觉实际有感觉2误差控制而期望误差则是指由于被试在长的序列中给予相反判断（期望转折点的尽快到来）的倾向所导致的误差。由于期望误差的存在，递增系列中，阈值就会偏低，而在递减系列中，阈值就会偏高。为了让习惯误差和期望误差尽可能相互抵消，最小变化法的递增和递减序列要做到数量一致。2误差控制练习误差是由于实验的多次重复，被试逐渐熟悉了实验情境，对实验产生了兴趣和学习效果，而导致反应速度加快和准

17、确性逐步提高的一种系统误差。与此相反，由于实验多次重复，随着实验进程而发展的疲倦或厌烦情绪的影响，而导致被试反应速度减慢和准确性逐步降低的一种系统误差，称之为疲劳误差。随着时间的进展，练习可能使阈限降低，而疲劳可能使阈限升高。为了平衡练习和疲劳的影响，要求最小变化法的递增和递减系列按照ABBA 法安排，交替进行。具体做法是：如以“”代表递增，以“”代表递减，并以四次为一轮，就可以按照“”或“”排列。这样，即使整个实验过程中存在练习效应或疲劳效应，也会平均作用在递增或递减系列上，不至于产生额外的干扰。2误差控制最小变化法测定差别阈限的注意要点和测量绝对阈限时的基本相同：递增、递减系列要保持数量一

18、致，以抵消习惯误差和期望误差；每一系列的起始位置要随机变化，以防止被试形成预测；递增递减系列交替排列，以平衡练习误差和疲劳误差。不同的是：由于测定差别阈限时有了标准刺激的存在，那么标准刺激和比较刺激每次呈现的相对关系（时间先后关系或空间位置关系）也可能构成干扰因素。为了控制标准刺激出现位置和时机的影响，通常采用的办法是多层次ABBA控制法。多层次ABBA法的基本思想和简单的ABBA法是完全一致的。 ABBA法的控制形式法的控制形式 比较刺激系列呈现顺序标准刺激呈现位置相继呈现的先后顺序左右右左右左左右前后后前前后后前（2）恒定刺激法恒定刺激法（或固定刺激法）又叫正误法（true|false m

19、ethod）、次数法（frequency method），它是心理物理学中最准确、应用最广的方法。具体做法如下。（1）主试从预备实验中选出少数刺激，一般是57个，这几个刺激值在整个测定过程中是固定不变的。（2）选定的每种刺激要向被试呈现多次，一般每种刺激呈现50200次。（3）刺激呈现的次序事先经随机安排，不让被试知道。用以测量绝对阈限时，则无须标准值；如用以确定差别阈限或等值时，则需包括一个标准值。（4）此法在统计结果时必须求出各个刺激变量引起某种反应（有、无或大、小）的次数。（2）恒定刺激法特别要注意的是，此法在实验之前需要选定刺激。所选定的刺激最大强度应为每次呈现几乎都能为被试感觉到的强

20、度，它被感觉到的可能性应不低于 95。所选刺激的最小强度应为每次呈现几乎都不能感觉到的强度，它被感觉到的可能性应不高于 5。选定呈现刺激的范围之后，再在这个范围内取距离相等的刺激。恒定刺激法和最小变化法在实验实施过程上无大差异，两者间的不同主要体现在阈限值的计算上。 （1）恒定刺激法绝对阈限的计算1 现以两点阈的恒定刺激法实验数据来演绎绝对阈限的计算步骤。如下表所示，5个等距的刺激8、9、10、11、12毫米，每个呈现200次，要求被试报告是“两点”还是“一点”。用恒定刺激法测定两点阈的实验记录用恒定刺激法测定两点阈的实验记录 刺激/mm报告“两点”的次数报告“两点”的百分数 91011121

21、0 58132 186 1% 5% 29%66% 93%（2）恒定刺激法绝对阈限的计算通常使用直线内插法（linear interpolation）来求绝对阈限。直线内插法是将刺激作为横坐标，以正确判断的百分数作为纵坐标，画出曲线。然后再从纵轴的50处画出与横轴平行的直线，与曲线相交于点a，从点a向横轴画垂线，垂线与横轴相交处就是两点阈，其值等于1057毫米 直线内插法求两点阈 （2）恒定刺激法差别阈限的计算现以重量辨别为例来演绎差别阈限的计算步骤。表55列出了重量辨别恒定刺激法实验数据。以200克为标准刺激，以185215克间隔为5克的7个重量作为比较刺激，要求被试做“重”、“相等”、“轻”

22、三类反应。用恒定刺激法测重量差别阈限的结果用恒定刺激法测重量差别阈限的结果 比较刺激/g比较的结果（次数的%）“+”和“=”“+”“=”“”185549191901218703019515256040200304228722055535109021070181288215859694（2）恒定刺激法差别阈限的计算同样，也使用直线内插法求解差别阈限值。根据表中的“+”、“=”、“-”三个纵列的数据画出三条曲线，用直线内插法求得50的次数被判断比标准刺激重的重量为2045克和50的次数被判断比标准刺激轻的重量为1966克（如下图），这两个数值分别为上限和下限（即Lu=2045克，Ll1966克）。

23、根据上限和下限，就可计算如下：（2）恒定刺激法差别阈限的计算上差别阈=DLu=2045克-200克=45克下差别阈=DLl=200克-1966克=34克 （2）恒定刺激法差别阈限的计算上述实验中，被试的反应为三类反应，当只要求被试进行两类反应时，上述计算方法则会遇到问题：“大于”标准刺激和“小于”标准刺激的两条直线将相交于50%处，上限和下限值相等。此时，则要选取75%处，即与标准刺激完全能辨别（100%）和与标准刺激不能辨别（50%）的中点作直线内插，求得上限和下限。这种差别阈限和前面提到的操作定义不相符合，因此常将这种阈限称为75%差别阈限。75%差别阈限的具体实例可参见其他书籍。 （3）

24、平均差误法）平均差误法平均差误法（或均误法）又称调整法（method of adjustment）、再造法（method of reproduction）、均等法（method of equation），是最古老且基本的心理物理学方法之一。1实验程序 平均差误法实验的实验程序相对其他两种传统心理物理法较为简单。其基本程序是呈现一个标准刺激，令被试再造、复制或调节一个比较刺激，使它与标准刺激相等。由于平均差误法要求被试亲自参与，因此这种方法更能调动被试的实验积极性。在测定差别阈限的实验中，标准刺激由主试呈现，随后被试开始调整比较刺激。按照比较刺激的初始值大于或小于标准刺激，被试的调节方向也就分为

25、渐减和渐增两种。1实验程序当平均差误法用于测定绝对阈限时，没有标准刺激存在，但是我们可以假设，此时的标准刺激为零，即让被试每次将比较刺激与“零”相比较。这样，绝对阈限的测量程序和差别阈限的测量程序就完全一致了。对于1 000赫兹纯音的听觉绝对阈限的测量是这样的：每次试验都出现某个响度的1 000赫兹纯音刺激，被试要将之调节到刚好听不到，而主试则记录每次调节的结果。 2阈限计算平均差误法的绝对阈限就是被试每次调节结果的算术平均数。而差别阈限计算略微复杂一些：用平均差误法测定差别阈限的反应变量是被试每次调整的数值，即其认为与标准刺激相等的数值。由于被试反复测试，每次的结果并不是一个固定的数值，它们

26、是围绕着一个平均数变化的数值。这个变化范围就是不肯定间距。不肯定间距的中点，即多次调整结果的平均数，就是主观相等点，主观相等点与标准刺激的差就是常误。用平均差误法求差别阈限，所得差别阈限只是一个估计值，平均差误（average error，用符号 AE表示）有两种计算方法。2阈限计算（1）把每次的调整结果（X）与主观相等点（用M或PSE表示）的差的绝对值加以平均，作为差别阈限的估计，这个差别阈限的估计值用符号AEM表示： 2阈限计算（2）把每次调整结果（X）与标准刺激的差的绝对值加以平均作为差别阈限的估计，用符号AEst表示：3误差控制 在平均差误法实验中，一般要被试自己操纵实验仪器来调整比较

27、刺激，使其与标准刺激相等。这就要产生动作误差，亦即因被试所采用的方式不同而产生误差。若标准刺激和比较刺激是相继呈现的，又易产生时间误差。因此，在实验中应加以控制，控制方法依具体实验不同而不同，一般可采用多层次的ABBA法，还可使比较刺激从小到大，从大到小，两方面来进行调整，以便控制动作误差等。 实验心理学讲义第三章心理物理学方法47三种方法的比较三种方法的比较以上3种古典心理物理学方法各有自己的特点l最小变化法的实验程序和计算过程都具体地说明了感觉阈限的含义，但它会因其渐增和渐减的刺激系列而产生习惯误差与期望误差。l恒定刺激法的实验结果可以应用各种数学方法加以处理，因而便于与其它测定感受性的方

28、法进行比较。在应用3类反应的实验程序时，被试的态度会对差别阈限值有较大影响。l平均差误法的特点是求等值，它的实验程序容易引起被试的兴趣，但对不能连续变化的刺激则不能用平均差误法来测其差别阈限。 实验心理学讲义第三章心理物理学方法48二、信号检测论二、信号检测论信号检测论（signal detection theory，SDT）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把它应用于人的知觉过程，使心理物理学方法发展到一个新的阶段。实验心理学讲义第三章心理物理学方法49（一）色子游戏（一）色子游戏（1）假设一次掷三颗色子：两颗是正常的，即每个面有

29、一个数字，依次为1到6。第三颗是特殊的，三面写0，另三面写3。你的任务是猜测，特殊色子的哪一面朝上？在猜测之前，告诉你三颗色子朝上的数目总和。实验心理学讲义第三章心理物理学方法50（一）色子游戏（一）色子游戏（2） 8=3+50+81 + 42 + 33 + 24 + 1出现3的可能性为4种总数特殊色子（三）正常色子（二）正常色子（二） + 6 + 5 + 4 + 3 + 2出现0的可能性为5种实验心理学讲义第三章心理物理学方法51（一）色子游戏（一）色子游戏（3）033三颗色子数目总和出现次数出现次数出现概率（%）2100320043005411/5=206522/7=297633/9=33

30、8544/9=449455/9=5610366/9=6711255/7=7112144/5=8013033/3=10014022/2=10015011/1=100总和3636表3 色子数目总数与特殊色子出现概率的关系实验心理学讲义第三章心理物理学方法52（一）色子游戏（一）色子游戏（4）击 中漏 报虚 报正确否定色子游戏的四种情形色子游戏的四种情形猜猜3030特殊色子特殊色子实验心理学讲义第三章心理物理学方法53（二）人对信号刺激的觉察（二）人对信号刺激的觉察（1） 色子游戏 已知色子数目总和 3 判断 0 信号觉察 获得某种感觉 信号 判断 噪音二、信号检测论的二、信号检测论的基本参数基本参

31、数 1. 信号检测论的基本概率 根据上表计算信号判断的：击中概率、漏报概率、虚报概率和正确否定概率，其中的击中概率和虚报概率为：P（y/SN）=f1/(f1+f2) P(y/N)=f3/(f3+f4) 实验心理学讲义第三章心理物理学方法55（二）人对信号刺激的觉察（二）人对信号刺激的觉察（2）因此，上面对色子游戏的分析也就完全适用于人对信号的觉察过程。l人对信号的觉察也有击中、虚报等四种情形；l随着标准的变化，其击中率与虚报率也在变化；l也同样可以绘制其操作者特征曲线和分布曲线。2似然比和辨别力指数 从上图看出 ：（1）信号引起的感觉强度是一正态分布，噪音引起的感觉强度也是一正态分布，二者有一

32、定重叠，这是被试判断无法避免错误的原因所在 ；（2）被试在进行信号识别判断时总会有一标准，当感觉强度大于这个标准就报告有信号，如果感觉强度没有达到这样的标准就报告无信号。提高判断标准，击中概率就会减少，虚报概率也会减少；当降低判断标准时，击中概率会增加，同时虚报概率也会增加。所以击中概率和虚报概率相互牵制，究竟把判断限定在什么标准上，主要取决于被试的价值取向、性格特征和外在奖惩条件（厉害关系）、信号的先定概率等等。（3）噪音感觉分布与信号感觉分布重叠的越多 ，距离越小，越难区分；相距越远则越容易辨别，因此可以用两个感觉强度的正态分布的距离作为辨别力指数。 信号检测论的三大测量指标反应倾向性判断

33、标准 C=（I2-I1）/d Z1+I1感受性或辨别力I2高强度刺激的强度值， I1低强度刺激的强度值，d 被试感受性，Z1低强度刺激的正确否定概率。信号检测论的三大测量指标反应倾向性：解释被试对刺激进行判断所持的标准的严格性，一般此值大于1，判断标准就严格；此值小于1，判断标准就宽松；此值在1左右，判断标准不严也不松。反应倾向性受先验概率的影响较大。判断标准：判断标准数值越大，被试的标准越严格，相反则宽松。感受性或辨别力：区别与传统心理物理法的指标，对被试的反应倾向性和反应敏感性进行区分。当被试反应敏感时，击中率提高，虚报率下降，辨别力高。以此类推。辨别力不受先验概率的影响，较为恒定。铁 路

34、桌 子山 林课 桌物 理教学汽 车马 车历 史政 治首 先四 川哲 学黄 河深 圳电 脑长 江淮 河大 桥武 汉杭州教 师校 园宾 馆商 场广 州高 楼街道车 站上 班请您判断下表中的哪些词是刚才学习过的、哪些是刚才没有学习过的，分别用Y和N表示。OK !利用信号检测方法分析信息检测者的判别特征的步骤：第一步：根据信号检测原始记录求出击中概率和虚报概率；第二步：查PZO表得到ZSN、ZN、OSN、ON；第三步：求出似然比和辨别力指数，说明被试判别标准和辨别能力的高低和大小。实验心理学讲义第三章心理物理学方法63操作特征曲线以虚报率作为横坐标，击中率作为纵坐标做图时，我们就可以形象地看到随着标准

35、的变化，击中率与虚报率也相应地发生变化的情形。这个曲线上各点代表在特定刺激条件下被试所采用的各种反应方式，所以叫做接受者操作特点（特征）曲线（receiver operating characteristic curve, ROC）。3. 信号接收者操作特征曲线 很明显，在信号检测判断中，被试的判断受到多种主客观因素的影响和制约。主观方面包括检测者的信号分辨能力、态度或动机、个性特征等等；客观方面包括信号的先定概率、信号的可分辨性、反应正误所引起的利害关系等等。有人研究得到下列似然比与其他因素的关系式：公式显示：先定概率越大，似然比越小；正确否定奖励数和虚报处罚数越多，似然比越大；击中奖励数越

36、多、漏报处罚数越多，似然比越小。在各种不同的条件下，信号接收者信号检测的击中概率和虚报概率会都可能发生变化，我们以其虚报概率和击中概率分别作为横坐标和纵坐标可以得到一条二维曲线，该曲线能够反映该接收者的辨别能力和判别标准随条件发生变化的特征，所以叫做信号接收者操作特征曲线，也叫ROC曲线。实验心理学讲义第三章心理物理学方法66（三）信号检测论的实验方法（三）信号检测论的实验方法有无法lld评价法lld 实验心理学讲义第三章心理物理学方法671、有无法（1）这个方法要求事先选定SN刺激和N刺激，并规定SN和N出现的概率，然后以随机方式呈现SN或N，要求被试回答，刚才的刺激是SN还是N。根据被试对

37、呈现刺激的判断结果来估计P(y/SN)和P(y/N)。实验心理学讲义第三章心理物理学方法681、有无法（2）击中 f1漏报 f2虚报 f3正确否定f4反 应ynSNN刺 激P(y/SN) = f1/(f1+ f2)P(y/N) = f3/(f3+ f4)实验心理学讲义第三章心理物理学方法691、有无法（3）虚报率的纵坐标击中率的纵坐标SNNzzd实验心理学讲义第三章心理物理学方法701、有无法（4）当被试的反应方式或判断标准发生变化时，虽然击中率和虚报率也发生变化，但如果信号和噪音的差别不变，根据击中率和虚报率计算出来的SN分配和N分配的平均数的距离并不变化，也就是对于ROC曲线上的各点来说，

38、d是恒定的，所以ROC曲线又叫做等感受性曲线。纯机遇线实验心理学讲义第三章心理物理学方法712、评价法确信程度含 义相应的概率判断第6等十分肯定有信号出现100%有信号出现第5等肯定有信号出现80%有信号出现第4等可能有信号出现60%有信号出现第3等可能没有信号出现40%有信号出现第2等肯定没有信号出现20%有信号出现第1等十分肯定没有信号出现0%有信号出现表4 各个确信程度含义 与有无法相比，评价法有两个明显优势，一是信息与有无法相比，评价法有两个明显优势，一是信息量大、二是效率高。有无法只要求被试做有无信号的判量大、二是效率高。有无法只要求被试做有无信号的判断，被试就只能以某一标准来判断，

39、但在实际上不同时断，被试就只能以某一标准来判断，但在实际上不同时刻被试判断的信心水平是不同的，这种不同的信心水平刻被试判断的信心水平是不同的，这种不同的信心水平可以在评价法实验中得以充分表现，所以评价法实验能可以在评价法实验中得以充分表现，所以评价法实验能够更充分的显示被试信号检测中的心理活动特征。在实够更充分的显示被试信号检测中的心理活动特征。在实验效率方面，一个评价法实验过程相当于几次有无法的验效率方面，一个评价法实验过程相当于几次有无法的实验成效，效率大大提高了。实验成效，效率大大提高了。 评价法信号检测实验实评价法信号检测实验实例分析例分析 某企业在业务员考核中，要求其将30件次品与3

40、0件合格品区分开来，并且考核中要求参加者给出每次反应的信心水平。下边是一业务员完成的情况：100肯定次肯定次品品25 肯肯定合格定合格50 肯肯定合格定合格75 肯肯定合格定合格100肯肯定合格定合格合格品合格品30132717次品次品30204312 请练习：在各种不同判断标准上的击中概率、虚报概率；似然比、辨别力指数等。 “信号检测论引进到心理实验中来，是心理物理学方法信号检测论引进到心理实验中来，是心理物理学方法的一个重大突破：第一，在感受性的测量上，把主观态度与的一个重大突破：第一，在感受性的测量上，把主观态度与辨别力分开，获得了成功；第二，在解决辨别力指数的问题辨别力分开，获得了成功；第二，在解决辨别力指数的问题上，明确地建立起反映噪音变量的虚报概念，这一点对于辨上，明确地建立起反映噪音变量的虚报概念，这一点对于辨别力的估量不可缺少，而且对于被试主观态度或反应偏好的别力的估量不可缺少，而且对于被试主观态度或反应偏好的测量具有重要意义。这里是说，如果不能建立噪音变量的