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1、 信号检测法 实验报告1 摘要本次实验旨在通过被试辨别重量，学习信号检测法实验的有无法。通过研究可得到以下结论：被试对于辨别重量的感受性波动较大，且被试掌握的判定标准随先定概率的增大而变得严格。所得结论与一般规律相违背，主要是因为实验操作时没有严格控制好主客观因素，造成较大误差。2 引言传统心理物理学的研究自感觉阈限的测量开始。感觉阈限（sensory threshold），简称阈限，包括两方面：绝对阈限和差别阈限。其中，绝对阈限（Reiz Limen，简称RL）指刚刚引起心理感受的物理刺激量。自从费希纳开创了心理物理学的研究之后，此领域受到众多心理学家的关注并在理论和方法上取得了重大的突破，
2、最终形成了现代心理物理学，其中一个重要方面的内容就是信号检测法。信号检测论可以将感觉测量实验中被试的辨别力和反应偏向分离，从而解决了传统阈限测量中客观感受性和主观干扰因素相混淆的问题。本实验的目的是：测定被试对重量辨别的感受性；学习信号检测法实验中的有无法；学会对整理实验数据。3 方法3.1 被试 应用心理学专业在校大学生1名，女性，20岁，身体健康。 应用心理学专业在校大学生1名，男性，20岁，身体健康。3.2 仪器和材料 JGWB心理实验台操作箱，100g、104g、108g、112g的重量砝码各一个，记录纸。3.3 实验程序 1）在正式实验开始前，把其余三种重量分别与100g的重量比较1
3、0次，选出一个在10次比较中7或8次令被试觉得比100g重的重量作为信号刺激，100g作为噪音。 令SN先验概率分辨为20，50，80，每种先验概率做50次测试，其中信号和噪音出现的顺序按照随机原则排列，并列表作为实验准备。 2）要求被试在实验位置就坐，把手伸进操作箱袖套，确定被试不能看到刺激点。主试向被试陈述指导语，先让被试熟悉一下信号和噪音的区别，要求被试在排除视觉的情况下根据感觉报告哪一个重量比较重，分不清可以猜测（仅两种报告结果）。在被试的非实验区试测几次后，进入正式实验。 3）主试按照预先列表的顺序呈现刺激，并告知被试在这50次中信号出现的概率。被试用拇指和食指拿着圆柱体慢慢上举，使
4、之离开测试面约2cm，2秒后放下，若判断该重量为信号则报告“信号”，此时主试在记录表上相应的（）内记下“+”；若被试报告“噪音”则记录“-”。两刺激间隔至少三秒，每做完50次休息5分钟。按照上述方法继续，直到一位被试测完150次。实验过程中主试不要提示被试报告正确与否，也不要做出任何暗示。4 结果4.1 根据实验结果，对信号检测法所得的实验数据进行统计并计算，得到下表：具体运用到的公式有：P（H）=击中次数（击中次数+漏报次数）P(FA)=虚报次数（虚报次数+正拒次数）d=Z击中-Z虚报=O击中O虚报1）先验概率=0.2报告实际信号噪音信号（被试一；被试二）：2；9（被试一；被试二）15；8噪
5、音（被试一；被试二）8；1（被试一；被试二）25；32被试一：P(Y/SN)=2/10=0.2 P(Y/N)=15/40=0.375被试二：P(Y/SN)=9/10=0.9 P(Y/N)=8/40=0.22）先验概率=0.5报告实际信号噪音信号（被试一；被试二）20；19（被试一；被试二）10；6噪音（被试一；被试二）5；6（被试一；被试二）15；19被试一：P(Y/SN)=20/25=0.8 P(Y/N)=10/25=0.4被试二：P(Y/SN)= 19/25=0.76 P(Y/N)=6/25=0.243）先验概率=0.8报告实际信号噪音信号（被试一；被试二）29；30（被试一；被试二）1；
6、4噪音（被试一；被试二）11；10（被试一；被试二）9；6被试一：P(Y/SN)=29/40=0.725 P(Y/N)=1/10=0.1被试二：P(Y/SN)=30/40=0.75 P(Y/N)=4/10=0.44.2 根据以上的6对P(Y/SN)和P(Y/N)，得到一下ROC曲线：1）被试一：2）被试二：4.3 ROC曲线通过转化得：1）被试一项目y/SNy/Nd0.2P0.20.375-0.5250.736Z-0.845-0.32O0.2790.3790.5P0.80.41.10.723Z0.845-0.255O0.2790.3860.8P0.7250.11.8851.914Z0.60-1
7、.285O0.3330.174（80%）1, 1（20%）（50%）1）被试二项目y/SNy/Nd0.2P0.90.22.130.624Z1.285-0.845O0.1740.2790.5P0.760.241.411Z0.705-0.705O0.3110.3110.8P0.750.40.930.821Z0.675-0.255O0.3170.386（50%）=1, 1（80%）（20%）从结果可得，被试一的辨别力随先定概率的增大而增强，而被试二的辨别力则随先定概率的增强而减弱。另外，被试一的标准与先验概率之间不存在明显的线性关系，当先定概率增大到0.8时，被试的标准突然严格了许多；总体来说被试二
8、的标准是比较松的。实验的准确性不高。5 讨论1）说明被试重量辨别的感受性 根据实验设计，SN分布曲线和N分布曲线的重叠程度是随先定概率的增大而减小的，也就是说，被试的感受性应该是增强的。从这一点看来，被试一的实验结果符合规律，而被试二的结果与规律相悖的原因有以下几点：（1）被试受到疲劳误差影响。由于实验时间有限，所以被试在实验过程中的休息时间不充足。（2）实验时，环境不安静，偶尔有同学观看，其他同学的表情与言语反应影响了被试判断。 在以后的实验当中必须注意这两点，以减少误差。2）SN先验概率对被试判断标准的影响 一般来说，越大，则被试越不容易倾向于报告“信号”，而越小则越容易虚报。则被试一在先
9、定概率为0.8时的虚报概率大大低于前两种水平的先定概率，符合实际结果；被试二的 先验概率的增大，会使被试更容易倾向于报告“信号”，即越容易虚报。但从结果看来，被试一的标准越来越严格，被试二的标准与先验概率之间的相关性较低。造成这一重大误差的原因有以下几点：（1）被试一最开始接触该实验时，并未能完全理解，偶尔会出现“分不清哪个是信号哪个是噪音”的情况；而操作次数越多，被试越能领悟到如何更好的判断，所以虚报的概率大大减少；（2）由于时间急促，被试二在完成80%先定概率的实验时有压力，影响其判断，故出现较大误差。6 结论被试一的辨别力随先定概率的增大而增强，而被试二的辨别力则随先定概率的增强而减弱，二者的波动都较大，不符合“同一被试的辨别力相对稳定”的规律。另外，被试一的标准与先验概率之间不存在明显的线性关系，当先定概率增大到0.8时，被试的标准突然严格了许多；总体来说被试二的标准是比较松的。7 参考文献1.郭秀艳、杨治良. 基础实验心理学. 北京：高等教育出版社，20052.心理实验指导书. 天津师范大学心理与行为研究中心，2001