三章心理物理學方法信號檢測論教學文案

第三章心理物理學方法網絡流行語“世界上最遠的距離莫過于我站在你身邊，你不知道我愛你”物理的＝心理的？兩者之間有沒有聯(lián)系？有可研究的方法嗎？感覺過程僅僅涉及感受性嗎？實驗心理學講義二、信號檢測論思考感覺閾限的實驗，被試報告有感覺就一定有感覺嗎？被試報告無感覺就一定無感覺嗎？有沒有其他的影響因素？實驗心理學講義二、信號檢測論信號檢測論與古典心理物理學法比較？★Clack實驗實驗為測量痛閾和耐痛閾，然后給予提高，內容為告訴被試重復刺激將使皮膚感受器疲勞，從而更能耐受痛刺激，然后測量耐痛閾。用古典心理物理學方法顯示：主試的提示確實提高了耐痛閾，但對痛閾無顯著影響。用SDT檢測論結果發(fā)現(xiàn)：主試的提示并沒有改變被試的感覺辨別力_感受性，而僅僅改變了判斷標準。實驗心理學講義二、信號檢測論信號檢測論與古典心理物理學法比較？★從上個實驗證明：古典心理物理法把人的感受性和判斷標準混和在一起，不能單獨區(qū)分出人的感受性；而信號檢測論的優(yōu)點就是能夠做到這一點。信號檢測論怎么做到把感受性和判斷標準分開？實驗心理學講義二、信號檢測論信號檢測論（signaldetectiontheory，SDT）是信息論的一個重要分支。其研究對象是信號傳輸系統(tǒng)中信號的接收部分。較早用于通訊工程中，即接收者在噪聲背景中信號的接收問題。1954年，美國心理學家W.P.Tanner和J.A.Swets把它應用于人的知覺過程，使心理物理學方法發(fā)展到一個新的階段。實驗心理學講義二、信號檢測論信號檢測論——現(xiàn)代心理物理學法，被應用于研究心理學各領域。工程心理學、實驗心理學、醫(yī)學心理學等。實驗心理學講義（一）色子游戲假設一次擲三顆色子：兩顆是正常的，即每個面有一個數字，依次為1到6。第三顆是特殊的，三面寫0，另三面寫3。你的任務是猜測，特殊色子的哪一面朝上？在猜測之前，告訴你三顆色子朝上的數目總和。實驗心理學講義（一）色子游戲8=3+50+81+42+33+24+1出現(xiàn)3的可能性為4種總數特殊色子（三）正常色子（二）正常色子（二）+6+5+4+3+2出現(xiàn)0的可能性為5種實驗心理學講義（一）色子游戲033三顆色子數目總和出現(xiàn)次數出現(xiàn)次數出現(xiàn)概率（%）2100320043005411/5=206522/7=297633/9=338544/9=449455/9=5610366/9=6711255/7=7112144/5=8013033/3=10014022/2=10015011/1=100總和3636表3色子數目總數與特殊色子出現(xiàn)概率的關系實驗心理學講義（一）色子游戲擊中漏報虛報正確否定色子游戲的四種情形—以特殊色子是3為例猜3030特殊色子實驗心理學講義（一）色子游戲1、擊中和漏報2、虛報和正確否定3、標準的移動4、操作特征曲線實驗心理學講義（二）人對信號刺激的覺察

色子游戲已知色子數目總和3判斷0信號覺察獲得某種感覺信號判斷噪音實驗心理學講義（二）人對信號刺激的覺察因此，上面對色子游戲的分析也就完全適用于人對信號的覺察過程。人對信號的覺察也有擊中、虛報等四種情形；隨著標準的變化，其擊中率與虛報率也在變化；也同樣可以繪制其操作者特征曲線和分布曲線。實驗心理學講義二、信號檢測論的基本參數

1.信號檢測論的基本概率

根據上表計算信號判斷的：擊中概率、漏報概率、虛報概率和正確否定概率，其中的擊中概率和虛報概率為：P（y/SN）=f1/(f1+f2)P(y/N)=f3/(f3+f4)實驗心理學講義2．似然比和辨別力指數

實驗心理學講義

從上圖看出：（1）信號引起的感覺強度是一正態(tài)分布，噪音引起的感覺強度也是一正態(tài)分布，二者有一定重疊，這是被試判斷無法避免錯誤的原因所在；（2）被試在進行信號識別判斷時總會有一標準，當感覺強度大于這個標準就報告有信號，如果感覺強度沒有達到這樣的標準就報告無信號。提高判斷標準，擊中概率就會減少，虛報概率也會減少；當降低判斷標準時，擊中概率會增加，同時虛報概率也會增加。所以擊中概率和虛報概率相互牽制，究竟把判斷限定在什么標準上，主要取決于被試的價值取向、性格特征和外在獎懲條件（厲害關系）、信號的先定概率等等。（3）噪音感覺分布與信號感覺分布重疊的越多，距離越小，越難區(qū)分；相距越遠則越容易辨別，因此可以用兩個感覺強度的正態(tài)分布的距離作為辨別力指數。

實驗心理學講義鐵路桌子山林課桌物理教學汽車馬車歷史政治首先四川哲學黃河深圳電腦長江淮河大橋武漢杭州教師校園賓館商場廣州高樓街道車站上班請您判斷下表中的哪些詞是剛才學習過的、哪些是剛才沒有學習過的，分別用Y和N表示。OK!實驗心理學講義實驗心理學講義利用信號檢測方法分析信息檢測者的判別特征的步驟：第一步：根據信號檢測原始記錄求出擊中概率和虛報概率；第二步：查PZO表得到ZSN、ZN、OSN、ON；第三步：求出似然比和辨別力指數，說明被試判別標準和辨別能力的高低和大小。實驗心理學講義操作特征曲線以虛報率作為橫坐標，擊中率作為縱坐標做圖時，我們就可以形象地看到隨著標準的變化，擊中率與虛報率也相應地發(fā)生變化的情形。這個曲線上各點代表在特定刺激條件下被試所采用的各種反應方式，所以叫做接受者操作特點（特征）曲線（receiveroperatingcharacteristiccurve,ROC）。實驗心理學講義從圖5-14可見，ROC曲線具有以下屬性：（1）β值的改變獨立于d’的變化，考察β值變化對P(y/SN)和P(y/N)的影響時發(fā)現(xiàn)：當β接近0時，擊中概率幾乎為0，即信號全當成噪音接受；當β接近無窮大時，虛驚概率幾乎為0，即噪音全當成信號接受；而當β從接近0向無窮大漸變的過程中，將形成一條完整地ROC曲線，曲線在某一處達到最佳的標準βOPT。（2）ROC曲線的曲率反應敏感性指標d’：在圖5-14中有一條對角線，代表P(y/SN)=P(y/N)，即被試者的辨別力d’為0，ROC曲線離這條線愈遠，表示被試者辨別力愈強，d’的值當然就愈大。此外，若將ROC曲線的坐標軸變?yōu)閆分數坐標，我們將看到ROC曲線從曲線形態(tài)變?yōu)橹本€形態(tài)。實驗心理學講義3.信號接收者操作特征曲線

很明顯，在信號檢測判斷中，被試的判斷受到多種主客觀因素的影響和制約。主觀方面包括檢測者的信號分辨能力、態(tài)度或動機、個性特征等等；客觀方面包括信號的先定概率、信號的可分辨性、反應正誤所引起的利害關系等等。有人研究得到下列似然比與其他因素的關系式：公式顯示：先定概率越大，似然比越?。徽_否定獎勵數和虛報處罰數越多，似然比越大；擊中獎勵數越多、漏報處罰數越多，似然比越小。實驗心理學講義在各種不同的條件下，信號接收者信號檢測的擊中概率和虛報概率會都可能發(fā)生變化，我們以其虛報概率和擊中概率分別作為橫坐標和縱坐標可以得到一條二維曲線，該曲線能夠反映該接收者的辨別能力和判別標準隨條件發(fā)生變化的特征，所以叫做信號接收者操作特征曲線，也叫ROC曲線。實驗心理學講義信號檢測論-考研真題4、在信號檢測論的實驗中，當沒有信號出現(xiàn)，被試回答有信號，說明出現(xiàn)()

A、擊中B、漏報C、虛報D、正確否定

5、在信號檢測實驗中，如果擊中率的縱軸值為0.1虛報率的縱軸值為0.33，則該實驗中的β值為A、-0.22

B、0.22

C、0.33

D、3.0021、在一段時間內有10架飛機飛過，其中6架為敵機，雷達報告到其中的5架，并把2架民用機報為敵機，那么雷達的：擊中率：漏報率：虛報率：正確否定率：報告的準確率：實驗心理學講義信號檢測論-考研真題1、在信號檢測實驗中，如果其他條件不變，只大幅提高被試擊中目標的獎勵，則可推測（辨別力和判斷標準發(fā)生怎樣的變化）2、闡述信號檢測論的基礎，并舉例說明他在心理學研究中的應用？（北師大2006）3、用信號檢測論方法測量味覺感受性并說明有何優(yōu)點。（中科院20分）4.分析信號檢測論的兩個獨立指標d‘和β（華東師范大學2009）5、為什么信號檢測法可以研究再認（華南師范大學）6、信號檢測論中評價法的擊中率和虛假率為什么都是累積概率？實驗心理學講義（三）信號檢測論的實驗方法有無法?d’評價法?d’

實驗心理學講義1、有無法這個方法要求事先選定信號（SN）刺激和噪音（N）刺激，并規(guī)定SN和N出現(xiàn)的概率（先驗概率），然后以隨機方式呈現(xiàn)SN或N，要求被試回答，剛才的刺激是SN還是N。根據被試對呈現(xiàn)刺激的判斷結果來估計P(y/SN)和P(y/N)。實驗心理學講義1、有無法擊中f1漏報f2虛報f3正確否定f4反應ynSNN刺激P(y/SN)=f1/(f1+f2)P(y/N)=f3/(f3+f4)實驗心理學講義1、有無法實驗心理學講義1、有無法當被試的反應方式或判斷標準發(fā)生變化時，雖然擊中率和虛報率也發(fā)生變化，但如果信號和噪音的差別不變，根據擊中率和虛報率計算出來的SN分配和N分配的平均數的距離并不變化，也就是對于ROC曲線上的各點來說，d’是恒定的，所以ROC曲線又叫做等感受性曲線。純機遇線實驗心理學講義2．評價法評價法的主要特點:除了告訴被試對判定結果的獎懲辦法、先定概率之外，還要求被試在每次試驗中對自己做出判斷的把握性進行評價，并確定一個等級。如果在呈現(xiàn)信號時，他的判斷是“有信號”，即擊中，還要求他對這個判斷有多大地把握做出評價；如果是噪音，他作出“有信號”的判斷，即虛報，也要求他對這個判斷的把握性有多大作出評價并給定一個等級；然后計算各評價等級下的擊中率和虛報率。實驗心理學講義2、評價法在有無法實驗中，當定下判斷標準時，凡大于或等于標準的感覺都說是由信號引起的。但是反應的把握程度反映不出來，失去了很多有用的信息。實驗心理學講義2、評價法表4各個確信程度含義實驗心理學講義2、評價法確信程度含義相應的概率判斷第6等十分肯定有信號出現(xiàn)100%有信號出現(xiàn)第5等肯定有信號出現(xiàn)80%有信號出現(xiàn)第4等可能有信號出現(xiàn)60%有信號出現(xiàn)第3等可能沒有信號出現(xiàn)40%有信號出現(xiàn)第2等肯定沒有信號出現(xiàn)20%有信號出現(xiàn)第1等十分肯定沒有信號出現(xiàn)0%有信號出現(xiàn)實驗心理學講義三、信號檢測實驗1.有無法：將刺激信號與干擾信號混淆在一起，然后一一呈現(xiàn)給被試，要求其報告哪些是信號刺激，哪些是干擾刺激，以此來研究被試的分辨能力及相關特征。2.評價法：將刺激信號與干擾信號混淆在一起，然后一一呈現(xiàn)給被試，要求其在報告每個刺激是不是信號刺激的同時評價自己的信心等級。實驗心理學講義信號檢測論-考研真題1、在信號檢測實驗中，如果其他條件不變，只大幅提高被試擊中目標的獎勵，則可推測（辨別力和判斷標準發(fā)生怎樣的變化）2、闡述信號檢測論的基礎，并舉例說明他在心理學研究中的應用？（北師大2006）3、用信號檢測論方法測量味覺感受性并說明有何優(yōu)點。（中科院20分）4.分析信號檢測論的兩個獨立指標d‘和β（華東師范大學2009）5、為什么信號檢測法可以研究再認（華南師范大學）6、在信號檢測實驗中，如果擊中率的縱軸值為0.1虛報率的縱軸值為0.33，則該實驗中的β值為A、-0.22

B、0.22

C、0.33

D、3.007、信號檢測論中評價法的擊中率和虛假率為什么都是累積概率？實驗心理學講義信號檢測論的應用實驗心理學講義信號檢測論的應用實驗心理學講義信號檢測論的應用實驗心理學講義信號檢測論的應用實驗心理學講義信號檢測論的應用實驗心理學講義信號檢測論的應用實驗心理學講義信號檢測論的應用實驗心理學講義信號檢測論的應用實驗心理學講義信號檢測論的應用實驗心理學講義信號檢測論的應用實驗心理學講義信號檢測論的應用實驗心理學講義三、心理量表物理刺激可由物理量表來測量。但是，心理量的大小卻不能用物理量表來測量。首先，這是因為刺激的物理值的變化不一定會引起心理上相應的一對一的變化。其次，有一些物理刺激本身就難以用物理量表來測量。心理量表與物理量表一樣，也有順序量表、等距量表和比例量表三類。實驗心理學講義三、心理量表順序量表：沒有相等單位，也沒有絕對零。等距量表：有相等單位，沒有絕對零比率量表：有相等單位，有絕對零實驗心理學講義三、心理量表——閾上感覺的測量順序量表

它既不等距，也沒有絕對零點，只要求將事物按某一標準排出一個次序。建立順序量表的方法主要有等級排列法和對偶比較法。等級排列法

它是把許多刺激同時呈現(xiàn)，讓許多被試按照一定標準，把這些刺激排成一個順序，然后把許多人對同一刺激評定的等級加以平均，求出每一刺激的各自平均等級，最后各自刺激按平均等級排出的順序就是順序量表。實驗心理學講義三、心理量表——閾上感覺的測量等級排列法的例子P122實驗心理學講義三、心理量表——閾上感覺的測量對偶比較

把所有要比較的刺激配成對，然后一對一對的呈現(xiàn)，讓被試依據刺激的某一特性進行比較，并進行判斷：這種特性在兩個刺激中的哪一個上表現(xiàn)得更為突出。因為每個刺激都要分別和其它刺激比較，若總數為n,則配成對的個數為n(n-1)/2。然后依它們各自明顯于其它刺激的百分比的大小排成序，即是一個順序量表。實驗心理學講義三、心理量表——閾上感覺的測量用此方法應注意：a.這種方法得到的量表，僅是針對一個被試的心理物理量表，不能直接推廣到更大的人群。b.這一量表模型要求對偶比較是可傳遞的，如果刺激A優(yōu)先于刺激B，而且刺激B優(yōu)先于刺激C，那么刺激A優(yōu)先于刺激C，然而，有些情況下這種傳遞性難以保證，就不能采用對偶比較法。（祖孫三人：父親怕爺爺，兒子怕父親，但是孫子不一定怕爺爺。）實驗心理學講義三、心理量表——閾上感覺的測量對偶比較法的實例P120注意空間誤差和時間誤差實驗心理學講義三、心理量表——閾上感覺的測量等距量表它不僅要求體現(xiàn)事物屬性的大小順序關系，還要有一個固定的測量單位。直接建立等距量表的方法主要有感覺等距法和差別閾限法。感覺等距法

它是通過將一個感覺分成主觀上相等距離來制作。最早和最簡單的形式是二分法。就是呈現(xiàn)兩個刺激A和C，要求觀察者選擇第三個刺激B，使得A和B之間的距離等于B