《心理物理法》PPT课件

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1、第四章第四章 心理物理法心理物理法第一节第一节 传统心理物理学传统心理物理学 思考思考: 人脑的加工对象可能包括哪些内容人脑的加工对象可能包括哪些内容? 可直接感知的信息（有关外界事物的信可直接感知的信息（有关外界事物的信息，客体信息）；不可直接感知的信息（有关息，客体信息）；不可直接感知的信息（有关事物之间关系的信息，范畴信息）。除了事物之间关系的信息，范畴信息）。除了“信信息息”之外，人脑的加工对象还有之外，人脑的加工对象还有“感觉感觉”本身，本身，即是否有感觉，感觉好还是不好，感觉有强还即是否有感觉，感觉好还是不好，感觉有强还是弱，不涉及感觉到是弱，不涉及感觉到“什么什么”的问题。的问题

2、。一、心理物理学的含义（一）心理物理学是一门精密的关于身体和心理（一）心理物理学是一门精密的关于身体和心理之间函数依附关系的理论。之间函数依附关系的理论。（二）（二）心理物理法，是指用来研究心理量与物理心理物理法，是指用来研究心理量与物理量之间对应关系的研究方法。量之间对应关系的研究方法。 心理物理法所处理的问题主要分为两大类：一心理物理法所处理的问题主要分为两大类：一类是类是感觉阈限的测量感觉阈限的测量，另一类是，另一类是阈上感觉的测阈上感觉的测量量，也就是心理量表的制作。，也就是心理量表的制作。 应用价值：应用价值：应用价值：应用价值：如光学物理学中对光谱辐射和视觉的相对可见度的测量如光学

3、物理学中对光谱辐射和视觉的相对可见度的测量如光学物理学中对光谱辐射和视觉的相对可见度的测量如光学物理学中对光谱辐射和视觉的相对可见度的测量（光能量（光能量（光能量（光能量可见度），照明工程中，采光标准的制定（照度可见度），照明工程中，采光标准的制定（照度可见度），照明工程中，采光标准的制定（照度可见度），照明工程中，采光标准的制定（照度情绪），情绪），情绪），情绪），电声学研究中听觉刺激强度单位的标定（强度电声学研究中听觉刺激强度单位的标定（强度电声学研究中听觉刺激强度单位的标定（强度电声学研究中听觉刺激强度单位的标定（强度响度），色度学中色度响度），色度学中色度响度），色度学中色度响度），色

4、度学中色度标度，即色度最小可觉梯度的建立（颜色刺激标度，即色度最小可觉梯度的建立（颜色刺激标度，即色度最小可觉梯度的建立（颜色刺激标度，即色度最小可觉梯度的建立（颜色刺激色觉），食品工业中品色觉），食品工业中品色觉），食品工业中品色觉），食品工业中品尝师的培养（食品尝师的培养（食品尝师的培养（食品尝师的培养（食品味觉），航空领域不同信号的闪光频率可觉差的测味觉），航空领域不同信号的闪光频率可觉差的测味觉），航空领域不同信号的闪光频率可觉差的测味觉），航空领域不同信号的闪光频率可觉差的测量（闪光频率差异量（闪光频率差异量（闪光频率差异量（闪光频率差异心理可觉差）心理可觉差）心理可觉差）心理可觉差

5、） 在日常生活中很多问题也需要用心理物理学的方法解决。如对限制食在日常生活中很多问题也需要用心理物理学的方法解决。如对限制食在日常生活中很多问题也需要用心理物理学的方法解决。如对限制食在日常生活中很多问题也需要用心理物理学的方法解决。如对限制食盐摄入的病人的食品中，含盐量的配制；课桌桌面照度的设定等。盐摄入的病人的食品中，含盐量的配制；课桌桌面照度的设定等。盐摄入的病人的食品中，含盐量的配制；课桌桌面照度的设定等。盐摄入的病人的食品中，含盐量的配制；课桌桌面照度的设定等。二、感觉阈限的测量二、感觉阈限的测量（一）阈限及其操作定义（一）阈限及其操作定义 阈限可以分为两类：绝对阈限和差别阈限阈限可

6、以分为两类：绝对阈限和差别阈限阈限可以分为两类：绝对阈限和差别阈限阈限可以分为两类：绝对阈限和差别阈限 绝对阈限绝对阈限绝对阈限绝对阈限是指刚刚能引起感觉的刺激量；是指刚刚能引起感觉的刺激量；是指刚刚能引起感觉的刺激量；是指刚刚能引起感觉的刺激量； 差别阈限差别阈限差别阈限差别阈限是指刚刚能引起差别感觉的刺激间的最小差是指刚刚能引起差别感觉的刺激间的最小差是指刚刚能引起差别感觉的刺激间的最小差是指刚刚能引起差别感觉的刺激间的最小差别。别。别。别。 然而根据上述两个定义，我们无法对它们进行测量然而根据上述两个定义，我们无法对它们进行测量然而根据上述两个定义，我们无法对它们进行测量然而根据上述两个

7、定义，我们无法对它们进行测量。为了便于测量，必须给抽象的定义下操作定义。为了便于测量，必须给抽象的定义下操作定义。为了便于测量，必须给抽象的定义下操作定义。为了便于测量，必须给抽象的定义下操作定义。 绝对阈限的操作定义：绝对阈限的操作定义：有有50%50%的实验次数能引起积极的实验次数能引起积极反应的刺激值。反应的刺激值。 差别阈限的操作定义：差别阈限的操作定义：有有50%50%的实验次数能引起差别的实验次数能引起差别感觉的那个刺激强度差。感觉的那个刺激强度差。（二）阈限测定实验的基本要求（二）阈限测定实验的基本要求1.1.选好刺激系列和反应系列。选好刺激系列和反应系列。刺激系列是指一刺激系列

8、是指一系列强度不同的同类刺激。刺激系列的范围要系列强度不同的同类刺激。刺激系列的范围要包括被试总是无法感觉到刺激和被试一直能感包括被试总是无法感觉到刺激和被试一直能感觉到的刺激。觉到的刺激。2.2.要尽量简化被试对刺激所作的反应。要尽量简化被试对刺激所作的反应。常用的常用的反应有：反应有：“有、无有、无”；“大于，小于，等于大于，小于，等于”；“两倍，一半两倍，一半”等。等。3.3.测定的次数要多。测定的次数要多。由于阈限值不是一个突然由于阈限值不是一个突然的分界点，而是一个逐渐的过度区，因此需要的分界点，而是一个逐渐的过度区，因此需要多次反复测量。一般都需要上百次。多次反复测量。一般都需要上

9、百次。（三）测（三）测定阈限的三种传统方法定阈限的三种传统方法费希纳提出的测量阈限的三种传统方法：最小费希纳提出的测量阈限的三种传统方法：最小变化法、恒定刺激法和平均误差法。变化法、恒定刺激法和平均误差法。最小变化法最小变化法 又叫又叫又叫又叫极限法、系列探查法、最小可觉差法极限法、系列探查法、最小可觉差法极限法、系列探查法、最小可觉差法极限法、系列探查法、最小可觉差法。是一。是一。是一。是一种种种种 将刺激按递增或递减系列的方式，以间隔相等将刺激按递增或递减系列的方式，以间隔相等将刺激按递增或递减系列的方式，以间隔相等将刺激按递增或递减系列的方式，以间隔相等的小步阶梯变化，寻求从一类反应到另

10、一类反应的的小步阶梯变化，寻求从一类反应到另一类反应的的小步阶梯变化，寻求从一类反应到另一类反应的的小步阶梯变化，寻求从一类反应到另一类反应的瞬时转换点或阈限的位置的方法。这是测量阈限的瞬时转换点或阈限的位置的方法。这是测量阈限的瞬时转换点或阈限的位置的方法。这是测量阈限的瞬时转换点或阈限的位置的方法。这是测量阈限的传统方法。传统方法。传统方法。传统方法。1、用最小变化法测定绝对阈限、用最小变化法测定绝对阈限（1）自变量）自变量（注意：域限测定中的实验和前述实（注意：域限测定中的实验和前述实验不同）验不同） 自变量为自变量为刺激系列刺激系列和和呈现方式呈现方式。刺激系列包。刺激系列包括括15-

11、20个具体的刺激值，即检查点。呈现方式包个具体的刺激值，即检查点。呈现方式包括渐增系列和渐减系列，为了控制顺序效应，二括渐增系列和渐减系列，为了控制顺序效应，二者以者以ABBA的顺序交替呈现。渐增系列从阈下刺激的顺序交替呈现。渐增系列从阈下刺激开始，渐减系列从阈上刺激开始。两种系列的实开始，渐减系列从阈上刺激开始。两种系列的实验次数分别至少需要验次数分别至少需要50次。次。（2 2）反应变量）反应变量）反应变量）反应变量被试的内省报告，具体反应为被试的内省报告，具体反应为被试的内省报告，具体反应为被试的内省报告，具体反应为“ “有有有有” ”和和和和“ “无无无无” ”，主试分别用主试分别用主

12、试分别用主试分别用“+”“+”和和和和“-”“-”记录被试的反应。递增记录被试的反应。递增记录被试的反应。递增记录被试的反应。递增系列在第一次报告系列在第一次报告系列在第一次报告系列在第一次报告“ “有有有有” ”时停止，递减系列在第时停止，递减系列在第时停止，递减系列在第时停止，递减系列在第一次报告一次报告一次报告一次报告“ “无无无无” ”时停止。时停止。时停止。时停止。（3 3）阈限的确定）阈限的确定）阈限的确定）阈限的确定 在一个刺激系列中，被试报告在一个刺激系列中，被试报告在一个刺激系列中，被试报告在一个刺激系列中，被试报告“ “有有有有” ”和和和和“ “无无无无” ”时，相应时，

13、相应时，相应时，相应的两个刺激强度的中点，就是这个系列的阈限值。在每个的两个刺激强度的中点，就是这个系列的阈限值。在每个的两个刺激强度的中点，就是这个系列的阈限值。在每个的两个刺激强度的中点，就是这个系列的阈限值。在每个系列的阈限值的基础上，计算出递增系列与递减系列的两系列的阈限值的基础上，计算出递增系列与递减系列的两系列的阈限值的基础上，计算出递增系列与递减系列的两系列的阈限值的基础上，计算出递增系列与递减系列的两个平均值，这两个平均值的平均数就是一种感觉的绝对阈个平均值，这两个平均值的平均数就是一种感觉的绝对阈个平均值，这两个平均值的平均数就是一种感觉的绝对阈个平均值，这两个平均值的平均数

14、就是一种感觉的绝对阈限值。限值。限值。限值。（4 4）误差及控制）误差及控制）误差及控制）误差及控制 最小变化法实验中包含两对四种误差，具体内容见下表。最小变化法实验中包含两对四种误差，具体内容见下表。最小变化法实验中包含两对四种误差，具体内容见下表。最小变化法实验中包含两对四种误差，具体内容见下表。误差的类型误差的类型误差的类型误差的类型 误差的含义误差的含义误差的含义误差的含义 判断方法判断方法判断方法判断方法 控制方法控制方法控制方法控制方法期望误差期望误差期望误差期望误差 递增系列提前报告有递增系列提前报告有递增系列提前报告有递增系列提前报告有 用用用用t t检验比较两个序列检验比较两

15、个序列检验比较两个序列检验比较两个序列 切实掌握实验切实掌握实验切实掌握实验切实掌握实验 递减系列提前报告无递减系列提前报告无递减系列提前报告无递减系列提前报告无 的平均阈限值，若差异显著，的平均阈限值，若差异显著，的平均阈限值，若差异显著，的平均阈限值，若差异显著， 标准；采用标准；采用标准；采用标准；采用 则存在这两种误差，若则存在这两种误差，若则存在这两种误差，若则存在这两种误差，若 ABBAABBA法；对法；对法；对法；对习惯误差习惯误差习惯误差习惯误差 递增系列坚持报告无递增系列坚持报告无递增系列坚持报告无递增系列坚持报告无 MM增增增增 MM减，则存在习惯误差减，则存在习惯误差减，

16、则存在习惯误差减，则存在习惯误差 点做随机变化点做随机变化点做随机变化点做随机变化练习误差练习误差练习误差练习误差 经重复产生学习效果经重复产生学习效果经重复产生学习效果经重复产生学习效果 用用用用t t检验比较前后两部分结果，检验比较前后两部分结果，检验比较前后两部分结果，检验比较前后两部分结果， 同上同上同上同上 导致反应敏感性提高导致反应敏感性提高导致反应敏感性提高导致反应敏感性提高 若差异显著，说明存在这两种若差异显著，说明存在这两种若差异显著，说明存在这两种若差异显著，说明存在这两种 疲劳误差疲劳误差疲劳误差疲劳误差 因疲倦厌烦情绪导致因疲倦厌烦情绪导致因疲倦厌烦情绪导致因疲倦厌烦情

17、绪导致 误差，若误差，若误差，若误差，若MM前前前前 MM后，则存在练习后，则存在练习后，则存在练习后，则存在练习 反应变慢敏感性降低反应变慢敏感性降低反应变慢敏感性降低反应变慢敏感性降低 误差，若误差，若误差，若误差，若MM前前前前 标准刺激，记录为标准刺激，记录为“+”；比；比较刺激较刺激标准刺激，记录为标准刺激，记录为“-”；比较刺激；比较刺激=标准刺激，记录为标准刺激，记录为“=”。（3 3）差别感觉的确定）差别感觉的确定）差别感觉的确定）差别感觉的确定uu差别上限（差别上限（差别上限（差别上限（LuLu）的确定：的确定：的确定：的确定：渐增系列中从渐增系列中从渐增系列中从渐增系列中从

18、第一次（最后一次）第一次（最后一次）第一次（最后一次）第一次（最后一次）非非非非“ “正正正正” ”到到到到“ “正正正正” ”的之间的中点，和渐减系列中从最后一次的之间的中点，和渐减系列中从最后一次的之间的中点，和渐减系列中从最后一次的之间的中点，和渐减系列中从最后一次“ “正正正正” ”到非到非到非到非“ “正正正正” ”之间的中点。之间的中点。之间的中点。之间的中点。？P96P96、100100uu 差别下限（差别下限（差别下限（差别下限（LlLl）的确定：的确定：的确定：的确定：渐增系列中从最后一次渐增系列中从最后一次渐增系列中从最后一次渐增系列中从最后一次“ “负负负负” ”到第一次

19、非到第一次非到第一次非到第一次非“ “负负负负” ”之间的中点；和渐减系列中从第一次非之间的中点；和渐减系列中从第一次非之间的中点；和渐减系列中从第一次非之间的中点；和渐减系列中从第一次非“ “负负负负” ”到到到到“ “负负负负” ”之间的中点。之间的中点。之间的中点。之间的中点。uu 不肯定间距（不肯定间距（不肯定间距（不肯定间距（IuIu）的计算：的计算：的计算：的计算：上限与下限之间的距离，上限与下限之间的距离，上限与下限之间的距离，上限与下限之间的距离， IuIu= Lu- = Lu- LlLluu 主观相等点（主观相等点（主观相等点（主观相等点（PSEPSE）的确定：的确定：的确定

20、：的确定：就是不肯定间距的中点。就是不肯定间距的中点。就是不肯定间距的中点。就是不肯定间距的中点。PSEPSE与标准刺激之与标准刺激之与标准刺激之与标准刺激之间的差别为间的差别为间的差别为间的差别为常误（常误（常误（常误（CECE）。）。）。）。uu 差别阈限（差别阈限（差别阈限（差别阈限（DLDL）的计算：的计算：的计算：的计算：不肯定间距的一半或上差别阈限（不肯定间距的一半或上差别阈限（不肯定间距的一半或上差别阈限（不肯定间距的一半或上差别阈限（Lu-StLu-St）与下）与下）与下）与下差别阈限（差别阈限（差别阈限（差别阈限（St-St-LlLl）之和的一半，就是差别阈限。）之和的一半，

21、就是差别阈限。）之和的一半，就是差别阈限。）之和的一半，就是差别阈限。DL=DL=（Lu- LlLu- Ll）/2/2。（4 4）误差及控制）误差及控制）误差及控制）误差及控制 主要有四种误差：期望误差、习惯误差、时间误差、空间误主要有四种误差：期望误差、习惯误差、时间误差、空间误主要有四种误差：期望误差、习惯误差、时间误差、空间误主要有四种误差：期望误差、习惯误差、时间误差、空间误差。差。差。差。时间误差，时间误差，时间误差，时间误差，在相继呈现的实验中存在；在相继呈现的实验中存在；在相继呈现的实验中存在；在相继呈现的实验中存在；空间误差，空间误差，空间误差，空间误差，在同时呈现在同时呈现在

22、同时呈现在同时呈现的实验中存在。的实验中存在。的实验中存在。的实验中存在。可采用可采用可采用可采用ABBAABBA对相继呈现中的对相继呈现中的对相继呈现中的对相继呈现中的前后顺序前后顺序前后顺序前后顺序和同时呈现中的和同时呈现中的和同时呈现中的和同时呈现中的左右顺序左右顺序左右顺序左右顺序进行控制进行控制进行控制进行控制恒定刺激法恒定刺激法1 1、恒定刺激法的基本程序、恒定刺激法的基本程序、恒定刺激法的基本程序、恒定刺激法的基本程序 又叫又叫又叫又叫正误法正误法正误法正误法或或或或次数法次数法次数法次数法，是一种通过对数目有限的刺激进行多，是一种通过对数目有限的刺激进行多，是一种通过对数目有限

23、的刺激进行多，是一种通过对数目有限的刺激进行多次实验，根据被试反应的次数分布求解阈限的方法。次实验，根据被试反应的次数分布求解阈限的方法。次实验，根据被试反应的次数分布求解阈限的方法。次实验，根据被试反应的次数分布求解阈限的方法。是心理是心理是心理是心理物理学中最准确、应用最广的方法。物理学中最准确、应用最广的方法。物理学中最准确、应用最广的方法。物理学中最准确、应用最广的方法。该法的具体做法为：该法的具体做法为：该法的具体做法为：该法的具体做法为： （1 1）通过预备实验，选取）通过预备实验，选取）通过预备实验，选取）通过预备实验，选取5-75-7个刺激。所选的最大刺激强度应是每次呈现均个刺

24、激。所选的最大刺激强度应是每次呈现均个刺激。所选的最大刺激强度应是每次呈现均个刺激。所选的最大刺激强度应是每次呈现均有不低于有不低于有不低于有不低于95%95%的可能性被觉察到；所选的最小刺激强度应是每次呈现均只的可能性被觉察到；所选的最小刺激强度应是每次呈现均只的可能性被觉察到；所选的最小刺激强度应是每次呈现均只的可能性被觉察到；所选的最小刺激强度应是每次呈现均只有不超过有不超过有不超过有不超过5%5%的可能性被觉察到。在实验过程中，这些刺激值保持固定不变。的可能性被觉察到。在实验过程中，这些刺激值保持固定不变。的可能性被觉察到。在实验过程中，这些刺激值保持固定不变。的可能性被觉察到。在实验

25、过程中，这些刺激值保持固定不变。 （2 2）安排好向被试）安排好向被试）安排好向被试）安排好向被试随机呈现刺激的顺序随机呈现刺激的顺序随机呈现刺激的顺序随机呈现刺激的顺序。通过这种随机呈现方式，能有效。通过这种随机呈现方式，能有效。通过这种随机呈现方式，能有效。通过这种随机呈现方式，能有效地控制期望误差和习惯误差。地控制期望误差和习惯误差。地控制期望误差和习惯误差。地控制期望误差和习惯误差。 （3 3）向被试多次呈现刺激，每个刺激呈现的次数不少于）向被试多次呈现刺激，每个刺激呈现的次数不少于）向被试多次呈现刺激，每个刺激呈现的次数不少于）向被试多次呈现刺激，每个刺激呈现的次数不少于1010次，

26、一般为次，一般为次，一般为次，一般为50-50-200200次次次次。在同一个实验中，各刺激呈现的次数要相等。在同一个实验中，各刺激呈现的次数要相等。在同一个实验中，各刺激呈现的次数要相等。在同一个实验中，各刺激呈现的次数要相等。 （4 4）记录被试对每个刺激每次呈现的反应结果（）记录被试对每个刺激每次呈现的反应结果（）记录被试对每个刺激每次呈现的反应结果（）记录被试对每个刺激每次呈现的反应结果（“ “有、无有、无有、无有、无” ”或或或或“ “大、小大、小大、小大、小” ”），），），），计算出每个刺激引起积极特定反应的次数和百分比。最后，根据次计算出每个刺激引起积极特定反应的次数和百分比。

27、最后，根据次计算出每个刺激引起积极特定反应的次数和百分比。最后，根据次计算出每个刺激引起积极特定反应的次数和百分比。最后，根据次数分布图求出阈限值。数分布图求出阈限值。数分布图求出阈限值。数分布图求出阈限值。2 2、用恒定刺激法测定绝对阈限、用恒定刺激法测定绝对阈限、用恒定刺激法测定绝对阈限、用恒定刺激法测定绝对阈限（1 1）自变量：刺激强度，由从感觉到和不被感觉到这一中间地带选出的）自变量：刺激强度，由从感觉到和不被感觉到这一中间地带选出的）自变量：刺激强度，由从感觉到和不被感觉到这一中间地带选出的）自变量：刺激强度，由从感觉到和不被感觉到这一中间地带选出的5-75-7个等距的刺个等距的刺个

28、等距的刺个等距的刺激组成。激组成。激组成。激组成。（2 2）反应变量：被试的口头报告，）反应变量：被试的口头报告，）反应变量：被试的口头报告，）反应变量：被试的口头报告，“ “有有有有” ”或或或或“ “无无无无” ”，主试分别记录为，主试分别记录为，主试分别记录为，主试分别记录为“+”“+”和和和和“-”“-”。（3 3）绝对阈限的确定：）绝对阈限的确定：）绝对阈限的确定：）绝对阈限的确定：采用直线内插法求解。具体做法为：以刺激强度为横坐标，以采用直线内插法求解。具体做法为：以刺激强度为横坐标，以采用直线内插法求解。具体做法为：以刺激强度为横坐标，以采用直线内插法求解。具体做法为：以刺激强度

29、为横坐标，以正确判断百分率为纵坐标，画出次数分布曲线；再从纵轴的正确判断百分率为纵坐标，画出次数分布曲线；再从纵轴的正确判断百分率为纵坐标，画出次数分布曲线；再从纵轴的正确判断百分率为纵坐标，画出次数分布曲线；再从纵轴的50%50%处画出与横轴的平行处画出与横轴的平行处画出与横轴的平行处画出与横轴的平行线与曲线交于一点，该点的横坐标值就是所求的阈限值。线与曲线交于一点，该点的横坐标值就是所求的阈限值。线与曲线交于一点，该点的横坐标值就是所求的阈限值。线与曲线交于一点，该点的横坐标值就是所求的阈限值。（4 4）应用举例：以两点阈的测定为例，采用的固定刺激有）应用举例：以两点阈的测定为例，采用的固

30、定刺激有）应用举例：以两点阈的测定为例，采用的固定刺激有）应用举例：以两点阈的测定为例，采用的固定刺激有5 5个，分别为个，分别为个，分别为个，分别为8 8、9 9、1010、1111、1212毫米。每个刺激呈现毫米。每个刺激呈现毫米。每个刺激呈现毫米。每个刺激呈现200200次，被试共接受次，被试共接受次，被试共接受次，被试共接受10001000次试验。主试根据被试反应可记录到次试验。主试根据被试反应可记录到次试验。主试根据被试反应可记录到次试验。主试根据被试反应可记录到如下的数据：如下的数据：如下的数据：如下的数据： 刺刺刺刺 激激激激 强强强强 度度度度 8 9 10 11 12 8 9

31、 10 11 12 报告次数（有感觉）报告次数（有感觉）报告次数（有感觉）报告次数（有感觉） 2 10 58 132 186 2 10 58 132 186 报告百分数报告百分数报告百分数报告百分数 1% 5% 29% 66% 93% 1% 5% 29% 66% 93%3 3、用恒定刺激法测差别阈限、用恒定刺激法测差别阈限、用恒定刺激法测差别阈限、用恒定刺激法测差别阈限自变量：自变量：自变量：自变量：包含标准刺激与比较刺激两类刺激。两类刺激应满足如下要求：包含标准刺激与比较刺激两类刺激。两类刺激应满足如下要求：包含标准刺激与比较刺激两类刺激。两类刺激应满足如下要求：包含标准刺激与比较刺激两类刺

32、激。两类刺激应满足如下要求：（1 1）标准刺激是能被感觉到的某一个刺激强度，每次都要呈现；（标准刺激是能被感觉到的某一个刺激强度，每次都要呈现；（标准刺激是能被感觉到的某一个刺激强度，每次都要呈现；（标准刺激是能被感觉到的某一个刺激强度，每次都要呈现；（2 2）比较刺激是）比较刺激是）比较刺激是）比较刺激是在标准刺激上下一段距离内在标准刺激上下一段距离内在标准刺激上下一段距离内在标准刺激上下一段距离内5-75-7个刺激点，实验过程中随机呈现；（个刺激点，实验过程中随机呈现；（个刺激点，实验过程中随机呈现；（个刺激点，实验过程中随机呈现；（3 3）每个比）每个比）每个比）每个比较刺激要至少与标准

33、刺激比较较刺激要至少与标准刺激比较较刺激要至少与标准刺激比较较刺激要至少与标准刺激比较100100次。（次。（次。（次。（4 4）用）用）用）用ABBAABBA法控制两类刺激前后呈现法控制两类刺激前后呈现法控制两类刺激前后呈现法控制两类刺激前后呈现顺序不同导致的误差，如顺序不同导致的误差，如顺序不同导致的误差，如顺序不同导致的误差，如5050次标准刺激在前，另次标准刺激在前，另次标准刺激在前，另次标准刺激在前，另5050次比较刺激在前。次比较刺激在前。次比较刺激在前。次比较刺激在前。因变量：因变量：因变量：因变量：被试的口头报告。有两种报告方式：三类反应和二类反应。三类反应包被试的口头报告。有

34、两种报告方式：三类反应和二类反应。三类反应包被试的口头报告。有两种报告方式：三类反应和二类反应。三类反应包被试的口头报告。有两种报告方式：三类反应和二类反应。三类反应包括括括括“ “大于大于大于大于” ”、“ “小于小于小于小于” ”和和和和“ “等于等于等于等于” ”。二类反应只包括。二类反应只包括。二类反应只包括。二类反应只包括“ “大于大于大于大于” ”和和和和“ “小于小于小于小于” ”。两种方式各有利弊。两种方式各有利弊。两种方式各有利弊。两种方式各有利弊。前者受心理偏向的影响；后者不够准确。前者受心理偏向的影响；后者不够准确。前者受心理偏向的影响；后者不够准确。前者受心理偏向的影响

35、；后者不够准确。差别阈限的计算：差别阈限的计算：差别阈限的计算：差别阈限的计算：只介绍只介绍只介绍只介绍三类反应实验的计算方法。具体求法为：（三类反应实验的计算方法。具体求法为：（三类反应实验的计算方法。具体求法为：（三类反应实验的计算方法。具体求法为：（1 1）用直线用直线用直线用直线内插法根据内插法根据内插法根据内插法根据“ “大于大于大于大于” ”反应曲线，求出反应曲线，求出反应曲线，求出反应曲线，求出50%50%被判断为被判断为被判断为被判断为“ “大于大于大于大于” ”的刺激值，该值就的刺激值，该值就的刺激值，该值就的刺激值，该值就是差别上限是差别上限是差别上限是差别上限LuLu；（

36、；（；（；（2 2）用直线内插法根据用直线内插法根据用直线内插法根据用直线内插法根据“ “小于小于小于小于” ”反应曲线，求出反应曲线，求出反应曲线，求出反应曲线，求出50%50%被判断被判断被判断被判断为为为为“ “小于小于小于小于” ”的刺激值，该值就是差别下限的刺激值，该值就是差别下限的刺激值，该值就是差别下限的刺激值，该值就是差别下限LlLl；（；（；（；（3 3）根据上限和下限，求出差根据上限和下限，求出差根据上限和下限，求出差根据上限和下限，求出差别阈限别阈限别阈限别阈限DLDL， DL= DL= （Lu- LlLu- Ll）/2/2。平均差误法平均差误法1 1、含义、含义、含义、

37、含义又叫又叫又叫又叫调整法调整法调整法调整法、再造法和均等法再造法和均等法再造法和均等法再造法和均等法。其基本方法为：呈现。其基本方法为：呈现。其基本方法为：呈现。其基本方法为：呈现一个标准刺激，令被试再造、复制或调节一个比较一个标准刺激，令被试再造、复制或调节一个比较一个标准刺激，令被试再造、复制或调节一个比较一个标准刺激，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。被判断为与标准刺激刺激，使它与标准刺激相等。被判断为与标准刺激刺激，使它与标准刺激相等。被判断为与标准刺激刺激，使它与标准刺激相等。被判断为与标准刺激相等的比较刺激值的变化范围就是不肯定间距。根相等的比较刺激值的变化

38、范围就是不肯定间距。根相等的比较刺激值的变化范围就是不肯定间距。根相等的比较刺激值的变化范围就是不肯定间距。根据不肯定间距与主观相等点，就可以求出阈限。据不肯定间距与主观相等点，就可以求出阈限。据不肯定间距与主观相等点，就可以求出阈限。据不肯定间距与主观相等点，就可以求出阈限。2 2、用平均差误法测定绝对阈限、用平均差误法测定绝对阈限、用平均差误法测定绝对阈限、用平均差误法测定绝对阈限（1 1）自变量：）自变量：）自变量：）自变量： 以以以以“ “零零零零” ”为标准刺激，调节比较刺激为标准刺激，调节比较刺激为标准刺激，调节比较刺激为标准刺激，调节比较刺激的大小。的大小。的大小。的大小。（2

39、2）反应变量：）反应变量：）反应变量：）反应变量：被判断为与标准刺激相等的比较刺激被判断为与标准刺激相等的比较刺激被判断为与标准刺激相等的比较刺激被判断为与标准刺激相等的比较刺激值，即被试刚刚调到感觉不到时的比较刺激值。值，即被试刚刚调到感觉不到时的比较刺激值。值，即被试刚刚调到感觉不到时的比较刺激值。值，即被试刚刚调到感觉不到时的比较刺激值。（3 3）绝对阈限的确定：各次测定数值的平均数即为绝）绝对阈限的确定：各次测定数值的平均数即为绝）绝对阈限的确定：各次测定数值的平均数即为绝）绝对阈限的确定：各次测定数值的平均数即为绝对阈限对阈限对阈限对阈限。 3、用平均差误法测定差别阈限、用平均差误法

40、测定差别阈限 自变量：自变量：自变量：自变量：呈现一个标准刺激，要求被试调节比较刺呈现一个标准刺激，要求被试调节比较刺呈现一个标准刺激，要求被试调节比较刺呈现一个标准刺激，要求被试调节比较刺激的大小，使其与标准刺激相等。比较刺激是一连续变激的大小，使其与标准刺激相等。比较刺激是一连续变激的大小，使其与标准刺激相等。比较刺激是一连续变激的大小，使其与标准刺激相等。比较刺激是一连续变量。量。量。量。 反应变量反应变量反应变量反应变量：被判断为与标准刺激相等的比较刺激值。：被判断为与标准刺激相等的比较刺激值。：被判断为与标准刺激相等的比较刺激值。：被判断为与标准刺激相等的比较刺激值。 差别阈限的确定

41、差别阈限的确定差别阈限的确定差别阈限的确定：该法所测定的差别阈限值只是估：该法所测定的差别阈限值只是估：该法所测定的差别阈限值只是估：该法所测定的差别阈限值只是估计值，而且不符合阈限的操作定义。具体求法为：计值，而且不符合阈限的操作定义。具体求法为：计值，而且不符合阈限的操作定义。具体求法为：计值，而且不符合阈限的操作定义。具体求法为：（1 1）把每次的调整结果（）把每次的调整结果（）把每次的调整结果（）把每次的调整结果（X X）与主观相等点（与主观相等点（与主观相等点（与主观相等点（PSEPSE或或或或MM）的的的的差的绝对值加以平均差的绝对值加以平均差的绝对值加以平均差的绝对值加以平均，将

42、所求的平均数作为差别，将所求的平均数作为差别，将所求的平均数作为差别，将所求的平均数作为差别阈限的估计值。阈限的估计值。阈限的估计值。阈限的估计值。AEM=|X-PSE| / NAEM=|X-PSE| / N。（2 2）把每次的调整结果（把每次的调整结果（把每次的调整结果（把每次的调整结果（X X）与标准刺激（与标准刺激（与标准刺激（与标准刺激（StSt）的差的的差的的差的的差的绝对值加以平均，将所求的平均数作为差别阈限的估计绝对值加以平均，将所求的平均数作为差别阈限的估计绝对值加以平均，将所求的平均数作为差别阈限的估计绝对值加以平均，将所求的平均数作为差别阈限的估计值。值。值。值。 AESt

43、=|X -St| / NAESt=|X -St| / N。误差及控制误差及控制在平均差误法实验中，主要可能存在三种误差：动作误差、时间在平均差误法实验中，主要可能存在三种误差：动作误差、时间在平均差误法实验中，主要可能存在三种误差：动作误差、时间在平均差误法实验中，主要可能存在三种误差：动作误差、时间误差和空间误差。误差和空间误差。误差和空间误差。误差和空间误差。动作误差，动作误差，动作误差，动作误差，是指因被试所采用的动作方式不同而产生的误差。如是指因被试所采用的动作方式不同而产生的误差。如是指因被试所采用的动作方式不同而产生的误差。如是指因被试所采用的动作方式不同而产生的误差。如由小到大调

44、节与由大到小调节所使用的动作不同。由小到大调节与由大到小调节所使用的动作不同。由小到大调节与由大到小调节所使用的动作不同。由小到大调节与由大到小调节所使用的动作不同。时间误差，时间误差，时间误差，时间误差，是指在标准刺激与比较刺激相继呈现的实验中，因标是指在标准刺激与比较刺激相继呈现的实验中，因标是指在标准刺激与比较刺激相继呈现的实验中，因标是指在标准刺激与比较刺激相继呈现的实验中，因标准刺激相对比较刺激在前与在后的不同而产生的误差。准刺激相对比较刺激在前与在后的不同而产生的误差。准刺激相对比较刺激在前与在后的不同而产生的误差。准刺激相对比较刺激在前与在后的不同而产生的误差。空间误差，空间误差

45、，空间误差，空间误差，是指在标准刺激与比较刺激同时呈现的实验中，因标是指在标准刺激与比较刺激同时呈现的实验中，因标是指在标准刺激与比较刺激同时呈现的实验中，因标是指在标准刺激与比较刺激同时呈现的实验中，因标准刺激相对比较刺激在空间位置上的不同而产生的误差。如在准刺激相对比较刺激在空间位置上的不同而产生的误差。如在准刺激相对比较刺激在空间位置上的不同而产生的误差。如在准刺激相对比较刺激在空间位置上的不同而产生的误差。如在左与在右的不同。左与在右的不同。左与在右的不同。左与在右的不同。误差控制的方法误差控制的方法误差控制的方法误差控制的方法：（：（：（：（1 1）多层次的）多层次的）多层次的）多层

46、次的ABBAABBA法；（法；（法；（法；（2 2）动作规范化。）动作规范化。）动作规范化。）动作规范化。 多层次多层次ABBA法的控制形式法的控制形式比较刺激系列呈现顺序 递增 递减 递减 递增标准刺激呈现位置 左右 右左 右左 左右相继呈现的先后顺序 前后 后前 前后 后前三种传统的心理物理法的比较三种传统的心理物理法的比较三种传统的心理物理法的比较三种传统的心理物理法的比较 优点优点优点优点 缺点缺点缺点缺点最最最最 符合两种阈限的操作定义符合两种阈限的操作定义符合两种阈限的操作定义符合两种阈限的操作定义 易产生期望误差和习惯误差易产生期望误差和习惯误差易产生期望误差和习惯误差易产生期望

47、误差和习惯误差小小小小 可以系统探察感觉转折点可以系统探察感觉转折点可以系统探察感觉转折点可以系统探察感觉转折点 实验的效率低，有效数据少实验的效率低，有效数据少实验的效率低，有效数据少实验的效率低，有效数据少变变变变 刺激系列可等距变化刺激系列可等距变化刺激系列可等距变化刺激系列可等距变化 对于有后作用的刺激和容易适应对于有后作用的刺激和容易适应对于有后作用的刺激和容易适应对于有后作用的刺激和容易适应 化化化化 可用于多种感觉阈限的测定可用于多种感觉阈限的测定可用于多种感觉阈限的测定可用于多种感觉阈限的测定 的感觉，不宜使用的感觉，不宜使用的感觉，不宜使用的感觉，不宜使用法法法法 恒恒恒恒

48、刺激数目少，省时，效率高刺激数目少，省时，效率高刺激数目少，省时，效率高刺激数目少，省时，效率高 三类反应实验易受态度影响三类反应实验易受态度影响三类反应实验易受态度影响三类反应实验易受态度影响定定定定 适用于不易随意改变刺激适用于不易随意改变刺激适用于不易随意改变刺激适用于不易随意改变刺激 二类反应实验将不确定感觉二类反应实验将不确定感觉二类反应实验将不确定感觉二类反应实验将不确定感觉刺刺刺刺 强度的实验强度的实验强度的实验强度的实验 界定为界定为界定为界定为“+”“+”或或或或“-”“-”，结果准确性差，结果准确性差，结果准确性差，结果准确性差激激激激 刺激随机呈现，有效控制了刺激随机呈现

49、，有效控制了刺激随机呈现，有效控制了刺激随机呈现，有效控制了法法法法 期望误差与习惯误差期望误差与习惯误差期望误差与习惯误差期望误差与习惯误差平平平平 均均均均 可以激发被试参与实验的兴趣可以激发被试参与实验的兴趣可以激发被试参与实验的兴趣可以激发被试参与实验的兴趣 易产生动作、时间、空间误差易产生动作、时间、空间误差易产生动作、时间、空间误差易产生动作、时间、空间误差差差差差 减小疲劳误差，提高实验效度减小疲劳误差，提高实验效度减小疲劳误差，提高实验效度减小疲劳误差，提高实验效度 测定结果为估计值，精确性差测定结果为估计值，精确性差测定结果为估计值，精确性差测定结果为估计值，精确性差误误误误

50、 实验效率高，能较快得到结果实验效率高，能较快得到结果实验效率高，能较快得到结果实验效率高，能较快得到结果 不适用于非连续变化刺激不适用于非连续变化刺激不适用于非连续变化刺激不适用于非连续变化刺激法法法法三、阈上感觉的测量三、阈上感觉的测量（一）顺序量表的建立一）顺序量表的建立n n含义与特点含义与特点n n主要方法主要方法n n操作举例操作举例（二）等距量表的建立（二）等距量表的建立n 含义与特点含义与特点n 主要方法主要方法n 操作举例操作举例n（三）比例量表的建立（三）比例量表的建立n 含义与特点含义与特点n 主要方法主要方法n 操作举例操作举例一、韦伯定律一、韦伯定律 1846年，韦伯

51、系统阐明了差别阈限和标准刺激年，韦伯系统阐明了差别阈限和标准刺激之间的关系。他指出之间的关系。他指出差别阈限和标准刺激成正比，差别阈限和标准刺激成正比，并且差别阈限和标准刺激的比例是个常数。并且差别阈限和标准刺激的比例是个常数。 可用如下公式表示：可用如下公式表示：I/I=k 。 I表示差别阈限，表示差别阈限，I表示标准刺激强度，表示标准刺激强度，k是小于是小于1的常数，也叫做的常数，也叫做韦伯分数韦伯分数，可以表示一种感觉差别感受性的强弱。，可以表示一种感觉差别感受性的强弱。 只适用于只适用于中等强度的刺激中等强度的刺激。当标准刺激接近绝。当标准刺激接近绝对阈限时，韦伯分数有较大的增加。对阈

52、限时，韦伯分数有较大的增加。（1）是有关心理量与物理量之间函数关系的）是有关心理量与物理量之间函数关系的第一个定律，具有深远的影响。第一个定律，具有深远的影响。（2）提供了一个）提供了一个比较辨别能力的重要指标比较辨别能力的重要指标，使个体之间及感觉道之间感受性的比较成为使个体之间及感觉道之间感受性的比较成为可能。常见感觉的韦伯分数如下：可能。常见感觉的韦伯分数如下： 音高：音高：1/333；重压觉：；重压觉：1/77；举重；举重1/52；响；响度：度：1/11；咸味：；咸味：1/5。（3）在社会科学中有深刻引申意义。如在生）在社会科学中有深刻引申意义。如在生活满意度，消费心理，个人追求与欲望

53、方面活满意度，消费心理，个人追求与欲望方面都蕴涵着韦伯定律的道理。都蕴涵着韦伯定律的道理。二、对数定律（费希纳定律，或二、对数定律（费希纳定律，或Fechner定律）定律） 1理论前提理论前提：对数定律是在韦伯定律的基础：对数定律是在韦伯定律的基础上提出的。针对差别阈限，上提出的。针对差别阈限，最小可觉差最小可觉差（jna），），费希纳提出了两个前提假设：（费希纳提出了两个前提假设：（1）韦伯定律是）韦伯定律是有效的；（有效的；（2）所有的）所有的jna在主观上相等。在此基在主观上相等。在此基础上得出如下推论：刺激强度按固定比例增加时，础上得出如下推论：刺激强度按固定比例增加时，感觉强度按相等

54、的量增加。感觉强度按相等的量增加。 2研究方法研究方法：以最小可觉差为测量单位，通：以最小可觉差为测量单位，通过差别阈限法制作等距量表，在一系列实验数据过差别阈限法制作等距量表，在一系列实验数据的基础上，提出了对数定律。的基础上，提出了对数定律。 3公式公式：S=clogI，S代表感觉量，I代表刺激量，c是常数。 4含义含义：心理量是刺激量的对数函数，也就是：心理量是刺激量的对数函数，也就是当刺激强度以几何级数增加时，感觉的强度以算当刺激强度以几何级数增加时，感觉的强度以算术级数增加。术级数增加。 5批评批评：（1） 指出，每个感觉都是完整的，不能分析成指出，每个感觉都是完整的，不能分析成部分

55、，如猩红部分，如猩红粉色粉色+许多粉色；许多粉色；（2）作为其理论基础的韦伯定律不普遍适用；）作为其理论基础的韦伯定律不普遍适用；*（3）有人对最小感觉差的主观感受量是否相等）有人对最小感觉差的主观感受量是否相等提出质疑；提出质疑；*（4）Stevens指出，其制作量表的间接法不可取。指出，其制作量表的间接法不可取。因为通过把离中趋势或辨别的离差转换成测量的因为通过把离中趋势或辨别的离差转换成测量的单位，制作一个和心理量成比例的量表是不可能单位，制作一个和心理量成比例的量表是不可能的。的。三、幂定律（史蒂文斯定律，或三、幂定律（史蒂文斯定律，或Stevens定定律律 ） 1理论前提：史蒂文斯指

56、出，如果两个理论前提：史蒂文斯指出，如果两个刺激表现出一定的比值，则在数值估计实刺激表现出一定的比值，则在数值估计实验中，被试分配给它们的数字也会有一个验中，被试分配给它们的数字也会有一个恒定的比值。即如果两个刺激的比值不变，恒定的比值。即如果两个刺激的比值不变，由它们引起的感觉比值也不变。由它们引起的感觉比值也不变。（感觉的直接测（感觉的直接测量）量） 2测量方法：数量估计法测量方法：数量估计法和数量生产法和数量生产法 3公式：公式：S=bIa，S代表心理量，代表心理量，I代表物代表物理量，理量，a、b为常数。为常数。 4含义：心理量是物理量的幂函数，即含义：心理量是物理量的幂函数，即心理量

57、和物理量都按几何级数增长。心理量和物理量都按几何级数增长。 当当a1时，呈正加速曲线；时，呈正加速曲线； 当当a1时，呈负加速曲线；时，呈负加速曲线； 当当a=1时，是直线。时，是直线。 四、对数定律与幂定律的关系四、对数定律与幂定律的关系n n1Togerson认为，心理量与物理量的关系认为，心理量与物理量的关系遵循哪个定律，不能在实验的基础上解决，遵循哪个定律，不能在实验的基础上解决，而是一个在实验中进行选择的问题。他发而是一个在实验中进行选择的问题。他发现，被试依比例判断还是依等差判断由主现，被试依比例判断还是依等差判断由主试的指导语决定。以比例判断则符合幂函试的指导语决定。以比例判断则

58、符合幂函数，以等差判断则产生对数函数。数，以等差判断则产生对数函数。n n 2Ekman在假定对数定律是普遍正确的在假定对数定律是普遍正确的前提下，指出幂定律可能是对数定律的一前提下，指出幂定律可能是对数定律的一个特例。个特例。第三节第三节 感觉的直接测量感觉的直接测量 一、感觉的直接测量法一、感觉的直接测量法 (一一)数量估计法数量估计法：要求被是参照某个刺激所对应的数要求被是参照某个刺激所对应的数要求被是参照某个刺激所对应的数要求被是参照某个刺激所对应的数值，直接由数字估计有其他强度刺激产生的感觉量值，直接由数字估计有其他强度刺激产生的感觉量值，直接由数字估计有其他强度刺激产生的感觉量值，

59、直接由数字估计有其他强度刺激产生的感觉量值。史蒂文斯定律的产生。值。史蒂文斯定律的产生。值。史蒂文斯定律的产生。值。史蒂文斯定律的产生。 数量估计法的形式数量估计法的形式数量估计法的形式数量估计法的形式：1 1）赋予标准值估计法；）赋予标准值估计法；）赋予标准值估计法；）赋予标准值估计法；2 2）随机）随机）随机）随机呈现刺激估计法呈现刺激估计法呈现刺激估计法呈现刺激估计法 （二）数量生产（二）数量生产：是数量估计法的反向程序。给被是：是数量估计法的反向程序。给被是：是数量估计法的反向程序。给被是：是数量估计法的反向程序。给被是一个用数字表示的感觉量值，要求他们调整刺激产一个用数字表示的感觉量

60、值，要求他们调整刺激产一个用数字表示的感觉量值，要求他们调整刺激产一个用数字表示的感觉量值，要求他们调整刺激产生相应的感觉量。生相应的感觉量。生相应的感觉量。生相应的感觉量。 作用作用作用作用：可以回归效应造成的系统误差。：可以回归效应造成的系统误差。：可以回归效应造成的系统误差。：可以回归效应造成的系统误差。 感觉的直接测量技术，以及由此归纳出的幂定感觉的直接测量技术，以及由此归纳出的幂定律，被认为是现代心理物理学的标志。律，被认为是现代心理物理学的标志。 二、感觉直接测量的情境效应二、感觉直接测量的情境效应 1、实验中其他刺激的影响：与其他刺激的比、实验中其他刺激的影响：与其他刺激的比较影

61、响数量估计值。原因：被试的反应偏差；或较影响数量估计值。原因：被试的反应偏差；或被试的感觉量本身。被试的感觉量本身。 2、刺激序列效应：在同一实验阶段内，被是对、刺激序列效应：在同一实验阶段内，被是对某一刺激导致感觉的数量估计，往往受到在此之某一刺激导致感觉的数量估计，往往受到在此之前所进行的其他估计的影响。前所进行的其他估计的影响。 3、刺激全距影响、刺激全距影响 三、直接数量估计法的应用三、直接数量估计法的应用 1、情绪研究中的应用、情绪研究中的应用 生活事件量表生活事件量表(1967):利用直接数量估计利用直接数量估计法，要求被试评定法，要求被试评定43种生活事件的影响强种生活事件的影响

62、强度，以及从事件中恢复所需时间长短；度，以及从事件中恢复所需时间长短； 2、社会舆论的测定、社会舆论的测定 通过直接数量估计法，社会舆论问题能通过直接数量估计法，社会舆论问题能够和实验室中的纯音响度一样，被量化描够和实验室中的纯音响度一样，被量化描述并形成理论上等壁的量表。述并形成理论上等壁的量表。第四节第四节 信号检测论信号检测论问题：运用传统心理物理法测定阈限时，问题：运用传统心理物理法测定阈限时，非感非感觉的因素对阈限的影响很大，如最小变化法觉的因素对阈限的影响很大，如最小变化法中的期望和习惯误差；恒定刺激法测差别阈中的期望和习惯误差；恒定刺激法测差别阈限时的自信心限时的自信心 、态度、

63、态度如何把反应倾向从如何把反应倾向从阈限测定中分离出来？阈限测定中分离出来？ 检测器对光电传感器输出信号的判断：检测器对光电传感器输出信号的判断：噪音，噪音，信号，反应标准，虚报，漏报；击中概率会信号，反应标准，虚报，漏报；击中概率会随反应标准而变化，但电子侦察系统的辨别随反应标准而变化，但电子侦察系统的辨别能力不变。能力不变。 一、信号检测论概述一、信号检测论概述 （一）由来（一）由来 最早用于通讯工程，如雷达、声纳等电子侦最早用于通讯工程，如雷达、声纳等电子侦察系统中。通过该技术，可以察系统中。通过该技术，可以借助数学的形式描借助数学的形式描述侦察员在某一时间将掺有噪音的信号从背景中述侦察

64、员在某一时间将掺有噪音的信号从背景中辨别出来的情况。辨别出来的情况。 该法后来又在多种领域得到了广泛的应用，该法后来又在多种领域得到了广泛的应用，包括：地震学、天文学、生物物理学、气象学、包括：地震学、天文学、生物物理学、气象学、心理学等。心理学等。 信号检测论最早于信号检测论最早于1954年由密西根大学的特年由密西根大学的特纳和斯韦茨（纳和斯韦茨（Tanner & Swets ）用于心理学研用于心理学研究。其理由是：究。其理由是：人的感知系统可以看作一个信人的感知系统可以看作一个信息处理系统；可以把感觉刺激看作是信号，把息处理系统；可以把感觉刺激看作是信号，把刺激中的随机物理变化或感知处理信

65、息中的随刺激中的随机物理变化或感知处理信息中的随机变化看作是噪音。因此，人对刺激的辨别问机变化看作是噪音。因此，人对刺激的辨别问题可等效于一个在噪音中检测信号的问题。题可等效于一个在噪音中检测信号的问题。（二）含义：（二）含义： 在心理学中，信号检测论是一种既能测量被在心理学中，信号检测论是一种既能测量被试的试的反应倾向反应倾向，又能，又能测量被试的辨别能力测量被试的辨别能力的现的现代心理物理法。信号检测的实质是有意识地利代心理物理法。信号检测的实质是有意识地利用信号和噪音的用信号和噪音的统计特性统计特性尽可能地抑制噪音，尽可能地抑制噪音，从而提取信号。从而提取信号。（三）（三） 优点：优点：

66、 由于信号检测论能把感受性或心理辨别力由于信号检测论能把感受性或心理辨别力的测量和被试的动机、态度等主观因素引的测量和被试的动机、态度等主观因素引起的反应偏向区分开，它能解决很多传统起的反应偏向区分开，它能解决很多传统心理学方法不能解决的问题。心理学方法不能解决的问题。例如：例如： 1、精神分裂症患者大小恒常性的研究精神分裂症患者大小恒常性的研究 在排除反应偏向后，比正常人低得多；在排除反应偏向后，比正常人低得多； 2、指导语对感觉阈限影响的实质的研、指导语对感觉阈限影响的实质的研究（究（Clark） 研究发现，阈限的变化由判断标准的变化研究发现，阈限的变化由判断标准的变化造成。对于特定被试的

67、诊断有重要意义。造成。对于特定被试的诊断有重要意义。 精神分裂症患者精神分裂症患者16名；名；32Hz信号，信号，42Hz噪音；噪音；1600次；次；指导语指导语1：“见到闪光就报告见到闪光就报告” 促进性指导促进性指导语语指导语指导语2：“确实有把握见到闪光再报告确实有把握见到闪光再报告” 抑制性指导语抑制性指导语 恒定刺激法结果：恒定刺激法结果： 促进条件促进条件 36Hz； 抑制条件抑制条件 信号检测论结果：信号检测论结果：辨别能力相同，判断标准不同辨别能力相同，判断标准不同辨别能力相同，判断标准不同辨别能力相同，判断标准不同 促进条件促进条件 d1.2 1.3 抑制条件抑制条件 d1.

68、2 （四）适用条件：四）适用条件： 1.一般用于信号引起的感觉和干扰一般用于信号引起的感觉和干扰信号检测的噪音所引起的感觉不易分清信号检测的噪音所引起的感觉不易分清的研究的研究; 2.主观倾向对实验结果影响较强的主观倾向对实验结果影响较强的研究中。研究中。 二、信号检测论的数学基础二、信号检测论的数学基础 （一）信号检测论的（一）信号检测论的数学基础数学基础是统计是统计决策理论决策理论 其其基本原则基本原则是根据某一观察到的事是根据某一观察到的事件，从两个可供选择的假说中选定一件，从两个可供选择的假说中选定一个。而要做这样的选择，事先必须有个。而要做这样的选择，事先必须有一个选择的标准。这种标

69、准就是通过一个选择的标准。这种标准就是通过统计概率来确定的。统计概率来确定的。 （二）色子游戏（二）色子游戏 假设有三个色子，其中两个是正常的，假设有三个色子，其中两个是正常的，六面分别是六面分别是1、2、3、4、5、6。第三个色。第三个色子则不同，其中三个面是子则不同，其中三个面是“3”，另三个，另三个面是面是“0”。 三个色子抛完一次后，只告诉三个色三个色子抛完一次后，只告诉三个色子的总点数，要求根据总点数的数值判断子的总点数，要求根据总点数的数值判断第三个色子出现的是第三个色子出现的是“3”还是还是“0”。 猜对给予奖励，猜错则予以惩罚。猜对给予奖励，猜错则予以惩罚。 总点数总点数总点数

70、总点数T 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15T 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 “0” “0”的次数的次数的次数的次数 1 2 3 4 5 6 5 4 3 2 1 0 0 0 1 2 3 4 5 6 5 4 3 2 1 0 0 0 “3” “3”的次数的次数的次数的次数 0 0 0 1 2 3 4 5 6 5 4 3 2 1 0 0 0 1 2 3 4 5 6 5 4 3 2 1 “0” “0”的概率的概率的概率的概率f(0) 100 100 100 80 71 67 56 44 33 29 20 0 0 0 f(0) 100

71、 100 100 80 71 67 56 44 33 29 20 0 0 0 “3” “3”的概率的概率的概率的概率f(3) 0 0 0 20 29 33 44 56 67 71 80 100 100 100f(3) 0 0 0 20 29 33 44 56 67 71 80 100 100 100 从上表可以看出当总点数从上表可以看出当总点数T1；当当总点数总点数T “9”时，出现时，出现“3”的概率大于出现的概率大于出现“0”的概率，即的概率，即f(0) / f(3) 0.5，则查所对应的则查所对应的O值和值和Z值；值； 如果如果P0.5，P所对应的所对应的O、Z值；值；正负要结合正负要结

72、合SN和和N的分布图判断。的分布图判断。 P P（SNSN） 0.10 0.30 0.50 0.70 0.90 0.10 0.30 0.50 0.70 0.90 图示图示图示图示： P（y/N）P （ y/SN ）五种先验概率下的五种先验概率下的ROC曲线曲线 （三）（三）ROC曲线的特性：曲线的特性： 1、对于一条特定的、对于一条特定的ROC曲线来说，曲线来说，d是是恒定的，所以也叫等感受性曲线。恒定的，所以也叫等感受性曲线。 2、对角线代表辨别力等于、对角线代表辨别力等于0的一条线，也的一条线，也叫纯机遇线。叫纯机遇线。 3、ROC曲线离纯机遇线越远，表明被试曲线离纯机遇线越远，表明被试的

73、辨别力越强。的辨别力越强。 4、辨别力不同的被试的、辨别力不同的被试的ROC曲线也不同。曲线也不同。 5、 值得改变独立于值得改变独立于d的变化。的变化。（四）方差齐性假设检验（四）方差齐性假设检验n n方差齐性：方差齐性： d的计算有意义的前提是，的计算有意义的前提是，噪音分布和信号分布的离散程度是相同噪音分布和信号分布的离散程度是相同的，即方差齐性。的，即方差齐性。n n检验方差齐性的方法：将检验方差齐性的方法：将ROC曲线坐标曲线坐标转换成转换成Z分数形成的直线与纯机遇线比分数形成的直线与纯机遇线比较，平行，则是齐性的，不平行，则不较，平行，则是齐性的，不平行，则不齐。这样齐。这样d的计

74、算就没有意义。的计算就没有意义。六、信号检测的实验方法六、信号检测的实验方法（一）有无法（一）有无法1.基本程序：基本程序：主试向被试呈现刺激，然后让被试主试向被试呈现刺激，然后让被试判断刚才呈现的刺激中有无信号。判断刚才呈现的刺激中有无信号。2.实验要求：实验要求：主试要事先规定各轮实验中信号和主试要事先规定各轮实验中信号和噪音呈现的比例，即先定概率。噪音呈现的比例，即先定概率。并把先定概率、判断结果的奖惩并把先定概率、判断结果的奖惩办法、以及对被试的指导语、要求办法、以及对被试的指导语、要求都在实验前告诉被试。都在实验前告诉被试。3.数据处理：数据处理：记录被试在各种先定概率下记录被试在各

75、种先定概率下的击中次数，虚报次数，的击中次数，虚报次数，漏报次数和正确否定次数，漏报次数和正确否定次数，然后算出击中条件概率然后算出击中条件概率P（y/SN）和虚报条件概率和虚报条件概率P（y/N）。）。再利用再利用POZ转转换表，根据有关公式求出换表，根据有关公式求出各种先定概率下的判断标准各种先定概率下的判断标准和辨别力指标和辨别力指标d。4.应用举例：应用举例： 实验任务为让被试在白噪音的实验任务为让被试在白噪音的背景上检测一个乐音信号。主试背景上检测一个乐音信号。主试使用五种先定概率：分别为使用五种先定概率：分别为0.1、0.3、0.5、0.7、0.9。每个先验概率。每个先验概率测试测

76、试400次。若次。若P（SN）=0.1，则则SN呈现呈现4000.1=40次，次，N呈现呈现400 0.9=360次。反应情况可记录如下：次。反应情况可记录如下： SN 12 28 N 36 324反应刺激yn（二）评价法二）评价法： （1）刺激呈现方式与有无法一样，刺激呈现方式与有无法一样，但要求被试反应的方式不同，它要但要求被试反应的方式不同，它要求被试对有无信号的判断按所规定求被试对有无信号的判断按所规定的等级作出评价。的等级作出评价。 如对信号有无的如对信号有无的评价可分为评价可分为6个等级，即个等级，即 确信程度确信程度确信程度确信程度 十分十分十分十分 肯定有肯定有肯定有肯定有 可

77、能有可能有可能有可能有 可能可能可能可能 肯定肯定肯定肯定 十分肯定十分肯定十分肯定十分肯定 肯定有肯定有肯定有肯定有 没有没有没有没有 没有没有没有没有 没有没有没有没有 等级等级等级等级 6 5 4 3 2 16 5 4 3 2 1 概率判断概率判断概率判断概率判断 100% 80% 60% 40% 20% 0100% 80% 60% 40% 20% 0判断标准判断标准判断标准判断标准 C1 C2 C3 C4 C5C1 C2 C3 C4 C5（2）评价法中的不同的等级）评价法中的不同的等级评定标准相当于有无法中评定标准相当于有无法中不同的先验概率。如果分不同的先验概率。如果分6个等级，则有

78、个等级，则有5个判断标准。个判断标准。而且对而且对P（y/SN）和和P（y/N）应以累积概率表示。应以累积概率表示。判断标准判断标准 C5 C4 C3 C2 C1 P(y/SN) P(y/N) 0.04 0.13 0.24 0.40 0.67 ： （1）有无法实验中，被试）有无法实验中，被试每次只用一个标准进行每次只用一个标准进行判断，而评价法每次同时判断，而评价法每次同时采用多个标准。采用多个标准。（2）评价法可保留更多）评价法可保留更多的信息，而且省时经济，的信息，而且省时经济，可在一轮实验中获得可在一轮实验中获得有无法多轮实验才能有无法多轮实验才能得到的结果，效率较高。得到的结果，效率较

79、高。3.评价法举例：评价法举例： 在一个信号检测实验中，在一个信号检测实验中，SN和和N各呈现各呈现150次，即次，即先定概率恒定在先定概率恒定在0.50。要。要求被试对信号出现有多大求被试对信号出现有多大把握分五个等级进行评价。把握分五个等级进行评价。“5”代表最有把握，代表最有把握，“1”代代表最没有把握。表最没有把握。“4”、“3”、“2”处在处在“5”和和“1”之间。之间。七、信号检测论在心理学研究中的应用七、信号检测论在心理学研究中的应用（一）信号检测论在心理物理法中的作用（一）信号检测论在心理物理法中的作用 主要用于被试感觉辨别能力的测量。举例主要用于被试感觉辨别能力的测量。举例:

80、 实验目的：实验目的：重量辨别能力的测量重量辨别能力的测量 实验刺激：实验刺激：通过预备实验选取两个刺激，选择其通过预备实验选取两个刺激，选择其中一个作为信号刺激，另一个为噪音刺激。中一个作为信号刺激，另一个为噪音刺激。 实验过程：实验过程：以有无法为例，确定以有无法为例，确定3-5个个先定概率，规定每种概率的实验次数和先定概率，规定每种概率的实验次数和呈现顺序，并按规定实施实验。记录反应结果。呈现顺序，并按规定实施实验。记录反应结果。 实验结果：实验结果：根据各种先验概率下的根据各种先验概率下的 P（y/SN） 和和P（y/N），），求出求出d和和。（二）信号检测论在再认研究中的应用（二）信

81、号检测论在再认研究中的应用1.SDT可用于再认研究的原因：再认任务可用于再认研究的原因：再认任务中被试所面临的问题实际上把当前的刺激中被试所面临的问题实际上把当前的刺激与记忆痕迹进行比较，检测当前刺激是否与记忆痕迹进行比较，检测当前刺激是否是曾经学过的词，用是曾经学过的词，用“是是”或或“不是不是”做反应。做反应。而这种实验任务是典型的信号检测问题。而这种实验任务是典型的信号检测问题。2.SDT用于再认研究的优点：用于再认研究的优点：（1）传统再认测验法的实验结果可能受到各种主）传统再认测验法的实验结果可能受到各种主观因素或反应偏向的影响，而观因素或反应偏向的影响，而SDT可分离出这些可分离出

82、这些因素的影响；（因素的影响；（2）SDT的再认研究中，错误反应的再认研究中，错误反应包括漏报和虚报，有利于进一步分析错误原因；包括漏报和虚报，有利于进一步分析错误原因；（3） 因变量因变量d比传统的再认法指标正确率和错误比传统的再认法指标正确率和错误率更灵敏。率更灵敏。3.研究举例：研究举例：信号检测论在再认研究中的应用举例信号检测论在再认研究中的应用举例研究题目：研究题目：识记材料类型对再认效果的影响识记材料类型对再认效果的影响研究方法：研究方法：信号检测论的有无法或评价法（讨论：信号检测论的有无法或评价法（讨论：具体如何实施？），把学过的词或图形，即具体如何实施？），把学过的词或图形，即

83、“旧旧”的刺激作为信号，把没学过的词或图形，的刺激作为信号，把没学过的词或图形，即即“新新”的刺激作为噪音。的刺激作为噪音。实验设计：实验设计：采用单因素完全随机设计。自变量为采用单因素完全随机设计。自变量为识记材料的类型，分三个水平：具体事物图形，识记材料的类型，分三个水平：具体事物图形，抽象图形，具体事物的名词。抽象图形，具体事物的名词。实验材料：实验材料：包括各种类型的新旧图形各包括各种类型的新旧图形各25张。张。（如果采用有无法，实验材料可做如何安排？）（如果采用有无法，实验材料可做如何安排？）实验过程：实验过程：首先呈现指导语。首先呈现指导语。然后进行练习。然后进行练习。接着进行正式

84、实验：接着进行正式实验：以具体图形材料的实验为例，以具体图形材料的实验为例，先呈现先呈现25张旧图片，每张张旧图片，每张持续持续5秒钟，两张图片之间间隔秒钟，两张图片之间间隔2秒；秒；呈现完一遍后，把新旧图片混合，呈现完一遍后，把新旧图片混合，要求被试判断哪些是新的，要求被试判断哪些是新的，哪些是旧的，记录反应结果。哪些是旧的，记录反应结果。预期结果：预期结果：根据记录的反应，计算出根据记录的反应，计算出三个实验组每个被试的三个实验组每个被试的P（y/SN） 和和P（y/N）；）；然后求出三个实验组每个然后求出三个实验组每个被试的被试的d和和；最后用单最后用单因素方差分析检验识记材料因素方差分

85、析检验识记材料类型的主效应是否显著，类型的主效应是否显著，并用多重检验比较三种类型并用多重检验比较三种类型识记材料的识记效果的差别。识记材料的识记效果的差别。（三）信号检测论在内隐记忆研究中的应用（三）信号检测论在内隐记忆研究中的应用1. 1. 内隐记忆简介内隐记忆简介内隐记忆简介内隐记忆简介内隐记忆是指在不需要意识或有意回忆的情况下，个体的内隐记忆是指在不需要意识或有意回忆的情况下，个体的内隐记忆是指在不需要意识或有意回忆的情况下，个体的内隐记忆是指在不需要意识或有意回忆的情况下，个体的经验自动对当前任务产生影响而表现出来的记忆。经验自动对当前任务产生影响而表现出来的记忆。经验自动对当前任务

86、产生影响而表现出来的记忆。经验自动对当前任务产生影响而表现出来的记忆。内隐记忆通常通过间接测验来测量，内隐记忆通常通过间接测验来测量，内隐记忆通常通过间接测验来测量，内隐记忆通常通过间接测验来测量，只要测验出学习效果，只要测验出学习效果，只要测验出学习效果，只要测验出学习效果，就说明有内隐记忆效果。间接测验的条件：（就说明有内隐记忆效果。间接测验的条件：（就说明有内隐记忆效果。间接测验的条件：（就说明有内隐记忆效果。间接测验的条件：（1 1）学习）学习）学习）学习任务与测试任务之间存在某种关联（语音、语义、形状）任务与测试任务之间存在某种关联（语音、语义、形状）任务与测试任务之间存在某种关联（

87、语音、语义、形状）任务与测试任务之间存在某种关联（语音、语义、形状）；（；（；（；（2 2）在测试任务中控制条件使被试意识不道两种材）在测试任务中控制条件使被试意识不道两种材）在测试任务中控制条件使被试意识不道两种材）在测试任务中控制条件使被试意识不道两种材料之间的关系，并且不是有意采用学习阶段的某些信息料之间的关系，并且不是有意采用学习阶段的某些信息料之间的关系，并且不是有意采用学习阶段的某些信息料之间的关系，并且不是有意采用学习阶段的某些信息来完成测试。常用的间接测验有：知觉辨认，词干补笔，来完成测试。常用的间接测验有：知觉辨认，词干补笔，来完成测试。常用的间接测验有：知觉辨认，词干补笔，

88、来完成测试。常用的间接测验有：知觉辨认，词干补笔，残词补全，词汇判断，残图命名，词汇联想，偏好判断，残词补全，词汇判断，残图命名，词汇联想，偏好判断，残词补全，词汇判断，残图命名，词汇联想，偏好判断，残词补全，词汇判断，残图命名，词汇联想，偏好判断，变位字问题，物体决定任务，类别范例生成等。变位字问题，物体决定任务，类别范例生成等。变位字问题，物体决定任务，类别范例生成等。变位字问题，物体决定任务，类别范例生成等。2.SDT用于内隐记忆研究的原理用于内隐记忆研究的原理 原理：原理： Merikle和和Reingold(1991)认为，如果认为，如果在内隐记忆实验中，某种间接测量与直接测验在内隐

89、记忆实验中，某种间接测量与直接测验相比，或与控制条件相比显示了较高的辨别力，相比，或与控制条件相比显示了较高的辨别力，那么在这种测验中就存在内隐记忆。也就是说那么在这种测验中就存在内隐记忆。也就是说可通过辨别力的比较证实内隐记忆是否存在。可通过辨别力的比较证实内隐记忆是否存在。3.SDT用于内隐记忆研究举例：用于内隐记忆研究举例：（四）信号检测论在心理学其他领域的应用（四）信号检测论在心理学其他领域的应用1.司法心理学，有关目击证人证词正确性的研究司法心理学，有关目击证人证词正确性的研究2.工程心理学，有关警戒操作的研究工程心理学，有关警戒操作的研究3.医学心理学，有关痛阈的研究医学心理学，有

90、关痛阈的研究信号检测论在内隐记忆研究中的应用举例信号检测论在内隐记忆研究中的应用举例研究题目：有关内隐学习规律的研究研究题目：有关内隐学习规律的研究研究题目：有关内隐学习规律的研究研究题目：有关内隐学习规律的研究实验设计：两因素多水平设计。第一个自变量是实验设计：两因素多水平设计。第一个自变量是实验设计：两因素多水平设计。第一个自变量是实验设计：两因素多水平设计。第一个自变量是“ “有有有有无回忆无回忆无回忆无回忆” ”，为被试内变量，分成两个系列：，为被试内变量，分成两个系列：，为被试内变量，分成两个系列：，为被试内变量，分成两个系列：A A系列系列系列系列要求被试在记忆字母串后做三次连减要

91、求被试在记忆字母串后做三次连减要求被试在记忆字母串后做三次连减要求被试在记忆字母串后做三次连减“3”“3”的心算题的心算题的心算题的心算题目，当屏幕上出现目，当屏幕上出现目，当屏幕上出现目，当屏幕上出现“ “A”A”时，回忆出整个字符串，每时，回忆出整个字符串，每时，回忆出整个字符串，每时，回忆出整个字符串，每次回忆后有正确答案进行核对，以保证记忆效果；次回忆后有正确答案进行核对，以保证记忆效果；次回忆后有正确答案进行核对，以保证记忆效果；次回忆后有正确答案进行核对，以保证记忆效果；B B系列也要求被试在记忆字母串后做连减系列也要求被试在记忆字母串后做连减系列也要求被试在记忆字母串后做连减系列

92、也要求被试在记忆字母串后做连减“3”“3”的心的心的心的心算题目，当屏幕上出现算题目，当屏幕上出现算题目，当屏幕上出现算题目，当屏幕上出现“ “B”B”时，要求回答算术答案。时，要求回答算术答案。时，要求回答算术答案。时，要求回答算术答案。第二个自变量为第二个自变量为第二个自变量为第二个自变量为“ “信号与噪音的比例大小信号与噪音的比例大小信号与噪音的比例大小信号与噪音的比例大小” ”。信号。信号。信号。信号是指含有是指含有是指含有是指含有“ “SCTSCT” ”的字符串；噪音为不含有的字符串；噪音为不含有的字符串；噪音为不含有的字符串；噪音为不含有“ “SCT”SCT”的字符串。该自变量有六

93、个水平，即的字符串。该自变量有六个水平，即的字符串。该自变量有六个水平，即的字符串。该自变量有六个水平，即A A、B B两个系列两个系列两个系列两个系列中所含的中所含的中所含的中所含的“ “SCT”SCT”的比例有的比例有的比例有的比例有6 6种，为被试间变量，所种，为被试间变量，所种，为被试间变量，所种，为被试间变量，所以有以有以有以有6 6个被试组。研究的主要问题是个被试组。研究的主要问题是个被试组。研究的主要问题是个被试组。研究的主要问题是A A、B B系列的再系列的再系列的再系列的再认指标认指标认指标认指标dd是否与是否与是否与是否与SCTSCT的含量有关。的含量有关。的含量有关。的含

94、量有关。实验过程：分两个阶段实验过程：分两个阶段：（1）学习阶段，呈现指导语，）学习阶段，呈现指导语，明确明确A、B系列的不同要求，系列的不同要求，对字符串进行回忆或不回忆，对字符串进行回忆或不回忆，达到不同的学习效果；达到不同的学习效果；（2）测验阶段，呈现）测验阶段，呈现60个个字符串，有的含有字符串，有的含有“SCT”，有的不含有的不含“SCT”，有的属于有的属于A系列，有的属于系列，有的属于B系列，系列，要求被试对要求被试对A、B作出选择反应。作出选择反应。 实验结果：实验结果： 被试在学习阶段接触含被试在学习阶段接触含“SCT”字符串的字符串的机会越多，对机会越多，对A、B系列的分辨能力越强；系列的分辨能力越强；尽管被试在学习时是盲目的，对尽管被试在学习时是盲目的，对“SCT”毫毫无意识，但在测验中却表现出了先前对无意识，但在测验中却表现出了先前对“SCT”的接触对的接触对A、B系列进行辨别的影系列进行辨别的影响。证明内隐学习是存在的。响。证明内隐学习是存在的。 SCT 作为信号的含义主要表现在它的含作为信号的含义主要表现在它的含量类似于先定概率。击中概率与虚报概率量类似于先定概率。击中概率与虚报概率是基于是基于A、B的判断算出来的。的判断算出来的。