平均差误法 实验报告

平均差误法－线段长度差别阈限系部：班级：姓名：学号:摘要：随机抽取沈阳工程应用心理系六名被试和外系两名被试。通过让被试调整比较刺激，使其与标准刺激相等，来学习用平均差误法来测定线段长度差别阈限。关键词：平均差误法、差别阈限、标准刺激、比较刺激前言差别阈限是指刚好能引起差异感受的刺激变化量，其操作定义为有50%的实验次数能引起差别感觉的两个刺激强度之差。正是基于上述操作定义，费希纳设计了三种测量感觉阈限的方法——最小变化法、恒定刺激法和平均差误法，后来被统称为传统心理物理法。平均差误法（或均误法）（methodofaverageerror）又称调整法（methodofadjustment）、再造法（methodofreproduction）、均等法（methodofequation），是最古老且基本心理物理学方法之一。虽然它最适用于测量绝对阈限和等值，但也可用以测量差别阈限。平均差误法的特点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。比较刺激也可由实验者调节，由被试判断。调整法曾是过去在天文学上常用的一个方法。那时让观察者调整一个光表面的强度，使之与某星体的亮度相等，这样就可以比较各星体间的亮度。因此，这个方法是要求被试判断什么时候比较刺激和标准刺激相等。被试判断为与标准刺激相等的比较刺激，并不总是一个固定的数值，而是围绕着一个平均数变化的一个数。这个变化的范围就是不肯定间距。不肯定间距的中点就是主观相等点。通过对主观相等点和不肯定间距的测量，就可以估计差别阈限。把平均误差作为差别阈限，与差别阈限的定义并不相符，但因为平均误差和差别阈限成正比，所以也作为测量差别感受性的指标。用平均差误法测定差别阈限1)自变量用平均差误法测定差别阈限，是向被试者呈现一个标准刺激，让其调整比较刺激。比较刺激是一种连续的量。在被试认为接近时，可反复调整，直到其认为满意为止。2)反应变量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。3)差别阈限的估计值的计算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（averageerror，用符号AE表示）有两种计算方法：a.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:AEm=Σ∣X-PSE∣/Nb.把每次调整结果（X）与标准刺激（St）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：AEst=Σ∣X-St∣/N还可用标准差、四分位差表示差别阈限。多次调节结果的标准差表示差别阈限：标准差小——数据集中，表明被试对于相距很近的两个刺激感觉是相等的，则被试辨别力强标准差大——数据分散，表明被试对于相距甚远的两个刺激感觉是相等的，则被试辨别力差注：标准差——表示一组数据的离散程度实验目的：本实验是用平均差误法来测量线段长度的差别阈限，以此来学习平均差误法。二、方法1被试在本班随机找出六名被试、再从外系找来两名被试。分别为四男四女。2材料计算机及心里实验系统；两根不同长度的线段，一个为标准刺激，长度固定不变，另一个为比较刺激。通过老师准备的实验软件，有两根不同长度的线段，一个为标准项激，长度固定不变，另一个为测验项其与标准项的长度不一致。3实验设计平均差误法会带来动作误差，应注意克服。在本实验中，有一半次数变异刺激长于标准刺激（简称“长”），另一半次数变异刺激短于标准刺激（简称“短”）。同时，为了消除空间误差，应将一半次数在右边呈现变异刺激（简称“右”），另一半次数在左边呈现变异刺激（简称“左”）。因此，组合上述4种方法，可得到“右短”、“右长”、“左短”、“左长”四种方式。实验中每种方式作10次测定，为了消除顺序误差，每种方式又分为两个5次进行，如下表：次数右短右长左长左短左短左长右长右短12345实验步骤①、键入被试姓名后，请仔细阅读指示语，主试应向被试指明反应键（红键和绿键）的位置和使用方法。②、提醒被试分清标准刺激和变异刺激(在标准刺激的下面印有“标准刺激”的字样)。③、被试每次调整完毕后，按反应键盒上的黄键表示确认。本实验的标准刺激是160个象素单位（每次变异为1个象素单位）。④、实验结束，数据被自动保存，实验者可直接查看结果，也可换被试继续实验，以后在主界面的“数据”菜单中查看。三、结果（包括数据的平均数和标准差，统计分析附上表格，有图的附上图）1、结果分数由实验所得的数据显示，001的长度阈限为6.88，依照上述公式计算出被试线段长度估计的平均误差AE=11。相对差别阈限：6.88％绝对差别阈限：11由实验所得的数据显示，002的长度阈限为4.37，依照上述公式计算出被试线段长度估计的平均误差AE=7。相对差别阈限：4.37％绝对差别阈限：7由实验所得的数据显示，003的长度阈限为5.62，依照上述公式计算出被试线段长度估计的平均误差AE=9。相对差别阈限：5.62％绝对差别阈限：9由实验所得的数据显示，004的长度阈限为5，依照上述公式计算出被试线段长度估计的平均误差AE=8。相对差别阈限：5.00％绝对差别阈限：8由实验所得的数据显示，005的长度阈限为5，依照上述公式计算出被试线段长度估计的平均误差AE=8。相对差别阈限：5％绝对差别阈限：8由实验所得的数据显示，006的长度阈限为3.75，依照上述公式计算出被试线段长度估计的平均误差AE=6。相对差别阈限：3.75％绝对差别阈限：6由实验所得的数据显示，007的长度阈限为6.25，依照上述公式计算出被试线段长度估计的平均误差AE=10。相对差别阈限：6.25％绝对差别阈限：10由实验所得的数据显示，008的长度阈限为4.37，依照上述公式计算出被试线段长度估计的平均误差AE=7。相对差别阈限：4.37％绝对差别阈限：72、三种心理物理法的比较虽然极限法、平均差误法和恒定刺激法这三种基本心理物理法都是用来测定感觉阈限的，但各有千秋。极限法是测定阈限的直接方法，其特点是：将刺激按递增或递减的方式沿着一定的维，以间隔相等的小步变化，寻求从一种反应到另一种反应的过渡点。恒定刺激法的基本特点是：根据次数来定阈限，即以次数的整个分布求阈限。平均差误法是首先给被试呈现一个标准刺激，然后让被试再造、复制或调节一个比较刺激，使它与标准刺激相等，如光的明暗、声音强弱高低、线条长短等。其特点是：1）其调节幅度是连续变化的，既不像最小变化法那样以等距离、间断变化的，也不像恒定刺激法那样是几个固定刺激按随机顺序呈现的。2）其比较刺激大都是由被试操作或调整连续的量的变化。由于这个特点，这个方法又叫调整法。接近阈限时，被试可反复调整，直到调整到其感觉相等时停止。究竟使用哪种具体方法最为合适，则要根据研究的对象、要求而定。下面我们从四个方面来比较这三种方法：1）从感觉阈限的含义上比较根据感觉阈限的操作定义，极限法求得的阈限值较能符合感觉阈限的操作定义。因为此法的操作是有系统地探查感觉的转折点，它的计算过程就具体准确地说明了感觉阈限的含义。同时，因被试知道刺激呈现的次序，他可把注意力集中到特别需要集中的地方，从而取得较好的实验效果。但也正是由于被试知道刺激呈现的次序，从而容易产生期望误差和习惯误差。只要刺激序列可以按小阶梯变化，都能用此法测定阈限，它曾被用来测定声音、气味、味道、颜色、温度、痛、光及触觉的阈限。但递减法不宜用于测定味觉和嗅觉阈限，因为嗅觉适应快，味觉的后作用不易被消除。因此对于有一定后作用的刺激，就不易采用极限法。2）从被试者方面比较通常，自变量（刺激）要通过被试者产生反应变化（因变量）。测定的次数过多容易使被试者感觉单调而产生疲劳。若让被试者主动参与测定工作，就可改变这种单调厌倦的情绪，从而使测定结果更准确。平均差误法的实验程序，对被试来说比较自然，让被试自己主动调整比较刺激，也可引起他的兴趣，因此，在这方面平均差误法优于极限法和恒定刺激法。3）从误差方面比较在心理实验中，除自变量外，其他变量都应予以控制，以减少误差。极限法中各刺激是按刺激量的大小依次改变的，因此，被试者回答较有把握，每次测定结果间的差异也就较小。但是，正是由于刺激量大小是依次改变的，因而易产生期望误差和习惯误差。恒定刺激法所用的刺激数目较少，且不需随时调整刺激的强度，因此，用这个方法测量那些不易随时改变强度的刺激（诸如重量之类）则较为方便。又因为刺激是随机呈现的，不会像极限法那样产生期望误差和习惯误差。在用三类判断测定差别阈限时，不肯定间距的大小随被试的态度而变化，从而对所测的差别阈限产生影响。用二类判断测差别阈限，虽然可以避免这一问题，但迫使被试作出肯定回答是不自然的，因为被试确实有难于判断比较刺激与标准刺激哪一个强或弱的情况。此外，在恒定刺激法中，刺激的改变是没有一定方向的，被试者在回答时猜的成分较多，因而产生较大的误差。在平均差误法中，由于它获得数据的标准和计算的方法有所不同，测得的结果可以说只是一个近似值，因此它测定的阈限不能直接与由其他方法求得的阈限进行比较。4）从效率上比较效率是心理实验的质量指标。平均差误法中刺激是由被试者自己调节，回答和记录的次数较少，因而能较快地得到测量结果。而极限法中要回答和记录的次数较多，其效率不及平均差误法。恒定刺激法可不必临时改变刺激，这是其优越之处。在测重量阈限时，通常用恒定刺激法。而且恒定刺激法中的每一个记下的数据都可以利用上，不像在极限法中用来计算阈限值的数据是少数，因此，恒定刺激法的效率较高。应当指出，上述三种方法的比较是相对的，在确定用哪一种方法时要同时考虑研究对象、要求和各种方法的优缺点。但是，在测定要进行比较的两种阈限时，必须用同一种方法，因为，不同的方法所用的指标不同。3、实验中存在的各种误差及其控制方法（1）动作误差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。为消除动作误差，通常使一半比较刺激长于标准刺激，另一半则短于标准刺激（2）空间误差因实验系统所呈现的刺激是视觉的，所以标准刺激设置的位置不同（或左侧或右侧），易产生空间误差。为消除空间误差，通常使比较刺激的位置一半在标准刺激左侧，一般在标准刺激右侧。（3）习惯误差和期望误差习惯误差和期望误差是一对相反的误差。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。期望误差：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。为了让习惯误差和期望误差尽可能相互抵消，可采用多层次的ABBA法和拉丁方设计。（4）练习误差和疲劳误差练习误差和疲劳误差是一对相反的误差。练习误差：是由于实验的多次重复，被试逐渐熟悉了实验情景，对实验产生了兴趣和学习效果，而导致反应速度加快和准确性逐步提高的一种系统误差。疲劳误差：与练习误差相反，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。为了检查有无这两种误差就要分别计算出前一半实验中测定的阈限与后一半实验中测定的阈限，若前一半实验中测定的阈限比后一半实验中测定的阈限大，并差别显著时，就可以认为在测定过程中有练习因素的作用，若前一半实验中测定的阈限比后一半实验中测定的阈限小，并差别显著时，就可以认为在测定过程中有疲劳因素的作用。练习误差和疲劳误差两种影响可能互相抵消，也可能一种影响比另一种影响要大。为了消除两种误差的影响，可采用多层次的ABBA法和拉丁方设计。4、对实验结果的分析 相对差别域限性别MeanNStd.Deviation男4.000043.16228女5.000041.82574Total4.500082.44949从上面可以看出：男女生的均值和标准差相差一般，总平均值为4.5总标准差为2.44949 ANOVATableSumofSquaresdfMeanSquareFSig.相对差别域限*性别BetweenGroups(Combined)2.00012.000.300.604WithinGroups40.00066.667Total42.0007表中的显著性水平sig.值远大于0.05。说明男女学生性别与相对差别域限没有显著性差异。 MeasuresofAssociationEtaEtaSquared相对差别域限*性别.218.048EtaSguared取值很小、说明相对差别域限与性别的相关性一般。这和单因素分析表的结论是一致的。相对差别域限绝对差别域限NValid88Missing00Mean4.50004.5000Range7.007.00Minimum1.001.00Maximum8.008.00Sum36.0036.00总的来说，从各种数据从标准差、均值方面方面可以看出平均差误法来测域限有一定的准确性。但因为被试者的注意力集中程度不同，所花实验的耗时的不同，外周环境的影响大小，以及被试调整时采取的对比线段长度的方法，以及因为实验时间操作的重复造成的被试疲劳效应等都会影响实验结果。使得实验结果会出现一定的差距。但总的来说，此种方法还是可行的。结论：平均差误法可用于测定线段长度差别阈限。参考文献：杨治良.实验心理学.杭州：浙江教育出版社，1998，177—180.郭秀艳.实验心理学.北京：人民教育出版社，2004，231—240.附录＝＝＝＝＝个人信息＝＝＝＝＝编号：001性别：男年龄：21姓名：学历：出生日期：所属：职业：测试日期：2010-11-0115:04:04＝＝＝＝＝结果分数＝＝＝＝＝相对差别阈限：6.88％绝对差别阈限：11＝＝＝＝＝备注＝＝＝＝＝测验耗时：440秒[参数表]间隔时间(毫秒)=500标准刺激长度(像素)=160线段粗度=4线段颜色=黑＝＝＝＝＝详细反应＝＝＝＝＝变异刺激始终右短140170右短123168右短123167右短146163右短120170右长175179右长185179右长178182右长209183右长190183左长193144左长182149左长195155左长200153左长190151左短113148左短134153左短137149左短146152左短113143左短137152左短117146左短111145左短116149左短144153左长187155左长193155左长208139左长204154左长200160右长190170右长197174右长171165右长176180右长183180右短113168右短120171右短116165右短133176右短130167＝＝＝＝＝个人信息＝＝＝＝＝编号：002性别：男年龄：20姓名：学历：大学出生日期：所属：职业：学生测试日期：2010-11-0115:17:09＝＝＝＝＝结果分数＝＝＝＝＝相对差别阈限：4.37％绝对差别阈限：7＝＝＝＝＝备注＝＝＝＝＝测验耗时：1063秒[参数表]间隔时间(毫秒)=500标准刺激长度(像素)=160线段粗度=4线段颜色=黑＝＝＝＝＝详细反应＝＝＝＝＝变异刺激始终右短127158右短146158右短150159右短148157右短122151右长201167右长206174右长188166右长192165右长204160左长199156左长208169左长174169左长181161左长170165左短134149左短144151左短149148左短141144左短121142左短119143左短115145左短146152左短135155左短136149左长190159左长209163左长207162左长182171左长180169右长200173右长197167右长206172右长186169右长209167右短123159右短129165右短150162右短112166右短146163＝＝＝＝＝个人信息＝＝＝＝＝编号：003性别：女年龄：21姓名：李丽学历：大学出生日期：1989-10-08所属：职业：学生测试日期：2010-11-0213:38:37＝＝＝＝＝结果分数＝＝＝＝＝相对差别阈限：5.62％绝对差别阈限：9＝＝＝＝＝备注＝＝＝＝＝测验耗时：362秒[参数表]间隔时间(毫秒)=500标准刺激长度(像素)=160线段粗度=4线段颜色=黑＝＝＝＝＝详细反应＝＝＝＝＝变异刺激始终右短148164右短139164右短116168右短112169右短145166右长188169右长180171右长201173右长205171右长175173左长207147左长194162左长201162左长171166左长182148左短132131左短120154左短148150左短138154左短138149左短140155左短141156左短140151左短123155左短144158左长205161左长182164左长191155左长187153左长190142右长189195右长170168右长175167右长170170右长177169右短145162右短129170右短146174右短142174右短148179＝＝＝＝＝个人信息＝＝＝＝＝编号：004性别：女年龄：20姓名：谭心学历：大学出生日期：1990-0所属：职业：学生测试日期：2010-11-0213:46:59＝＝＝＝＝结果分数＝＝＝＝＝相对差别阈限：5.00％绝对差别阈限：8＝＝＝＝＝备注＝＝＝＝＝测验耗时：459秒[参数表]间隔时间(毫秒)=500标准刺激长度(像素)=160线段粗度=4线段颜色=黑＝＝＝＝＝详细反应＝＝＝＝＝变异刺激始终右短130159右短135158右短130164右短116165右短142166右长184178右长209178右长193179右长209179右长183177左长185163左长175166左长201157左长173165左长172165左短140159左短138160左短141164左短114155左短134158左短148169左短116150左短146160左短145161左短130152左长178167左长184173左长177160左长204171左长173164右长175169右长184174右长194177右长191178右长189174右短138161右短130163右短143172右短118161右短128168＝＝＝＝＝个人信息＝＝＝＝＝编号：005性别：男年龄：20姓名：学历：大学出生日期：所属：职业：学生测试日期：2010-11-0213:57:28＝＝＝＝＝结果分数＝＝＝＝＝相对差别阈限：5.00％绝对差别阈限：8＝＝＝＝＝备注＝＝＝＝＝测验耗时：1152秒[参数表]间隔时间(毫秒)=500标准刺激长度(像素)=160线段粗度=4线段颜色=黑＝＝＝＝＝详细反应＝＝＝＝＝变异刺激始终右短123176右短145169右短125166右短113168右短145168右长203168右长190168右长171168右长176165右长194169左长174160左长173164左长188157左长173152左长172159左短135154左短145152左短117149左短129147左短133149左短147147左短145145左短119150左短117150左短117150左长186159左长177153左长186159左长170156左长205159右长179170右长203170右长195173右长192171右长202174右短128166右短144171右短122171右短137167右短132171＝＝＝＝＝个人信息＝＝＝＝＝编号：006性别：女年龄：20姓名：学历：大学出生日期：所属：职业：学生测试日期：2010-11-0214:19:41＝＝＝＝＝结果分数＝＝＝＝＝相对差别阈限：3.75％绝对差别阈限：6＝＝＝＝＝备注＝＝＝＝＝测验耗时：825秒[参数表]间隔时间(毫秒)=500标准刺激长度(像素)=160线段粗度=4线段颜色=黑＝＝＝＝＝详细反应＝＝＝＝＝变异刺激始终右短114163右短141162右短125163右短133161右短133161右长174174右长185170右长195169右长183166右长196166左长186154左长196154左长201148左长207146左长205152左短150151左短128159左短137157左短143157左短146154左短129153左短119149左短122150左短134152左短121159左长183157左长183160左长189145左长206153左长185157右长185164右长184177右长201170右长181168右长186172右短139162右短131166右短136165右短122162右短130162＝＝＝＝＝个人信息＝＝＝＝＝编号：007性别：女年龄：21姓名：学历：大学出生日期：所属：职业：学生测试日期：2010-11-0214:35:07＝＝＝＝＝结果分数＝＝＝＝＝相对差别阈限：6.25％绝对差别阈限：10＝＝＝＝＝备注＝＝＝＝＝测验耗时：440秒[参数表]间隔时间(毫秒)=500标准刺激长度(像素)=160线段粗度=4线段颜色=黑＝＝＝＝＝详细反应＝＝＝＝＝变异刺激始终右短131167右短116172右短113170右短131166右短130171右长179165右长171167右长170167右长194163右长173161左长204145左长174145左长184153左长204153左长192142左短