实验心理学第三章 心理物理学

1、2003年浙大 1、如何提高实验的内部效度。 2拉丁方设计的特点： 3、比较被试者内设计与被试者间设计的特点 。考研试题 熊赟慧 13970949607 QQ: 1924389253传统心理物理法v 量化和精确性是科学主义对心理学提出的考验 v 1860年，费希纳的著作心理物理学纲要标志着心理物 理学的诞生 v 心理物理学的目标是：用精确的数学函数的形式来描述外 部的物理刺激与由此而发生的内部心理感受之间的定量关 系目录感觉阈限的测量心理量表与心理物理函数概念v 感觉阈限，也称阈限，分两种：v 绝对阈限：指刚好能够引起心理感受的刺激大小v 差别阈限：指刚好能够引起差异感受的刺激变化量，也称 最小可觉差（j.n.d）什么叫“刚好”？v 理论上的阈限是心理感受“有”或“无”的突变点 v 实际研究中，对于同一个刺激，被试有时报告“有感觉” ，有时报告“无感觉” v 所以，对阈限的概念，要借助操作定义阈限的操作定义v 绝对阈限：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 v 差别阈限：50%的刺激能觉察出差别，50%的次数不能觉察 出差别的刺激强度差v （参照书P177

2、）v 基于阈限的操作定义，费希纳设计了三种测量感觉阈限的 方法测量感觉阈限的方法最小变化法1恒定刺激法2平均差误法3最小变化法测定绝对阈限v 最小变化法又称为极限法、序列探索法、最小可觉差法v 实验过程： v 将刺激按递增或递减系列的方式，以间隔相等的小步变化 ，寻找从一种反应到另一种反应的瞬时转换点反应记录v 以“有”、“无”或“+”“-”记录被试反应，如果被试 感觉“说不清”，则要求其进行猜测 v 对于递增系列，到被试第一次报告“有感觉”时停止 v 对于递减系列，到被试第一次报告“无感觉”时停止计算绝对阈限v 1、求出每个刺激系列的阈限 v 被试反应转折点处两个刺激强度的中点v 2、求出所有刺激系列阈限的平均值 v 该平均值即为绝对阈限值最小变化法测定差别阈限v 每次呈现两个刺激让被试比较 v 一个是强度不变的标准刺激 v 另一个是强度按递增或递减顺序排列的比较刺激反应记录v 1、比较刺激大于标准刺激，记为“+” v 2、比较刺激小于标准刺激，记为“-” v 3、比较刺激等于标准刺激，记为“=”v 注意：记录的都是被试的感觉！v 如果被试在比较时表示不确定，怎么办？计算差别阈限v

3、1、从“+”变成“=”为上限从“=”变成“-”为下限上、下限是转折点处两个刺激强度的中点 v 2、求出平均上限、平均下限 v 3、不肯定间距=平均上限-平均下限 v 4、差别阈限=不肯定间距/2 v 5、主观相等点=（平均上限+平均下限）/2误差来源v 习惯误差导致递增序列的阈限增大 v 习惯误差导致递减序列的阈限减小 v 如果递增序列的阈限大于递减序列的阈限，且差异显著， 则可以判定存在习惯误差 v 期望误差导致递增序列的阈限减小 v 期望误差导致递减序列的阈限增大 v 如果递减序列的阈限大于递增序列的阈限，且差异显著， 则可以判定存在期望误差误差 v 练习、疲劳？为了消除练习和疲劳的影响，就需作以下安排：以四次 为一轮，就可以按照“”或“”排列。实 验按此原理，一般10次为一轮。最小变化法的变式阶梯法v 阶梯法和最小变化法的差别： v 阶梯法把增加和减少刺激强度的程序连续进行，让被试报 告是否能够感觉到刺激，当被试报告感觉到刺激时，立即 减小刺激当被试报告感觉不到刺激时，立即增加刺激 被试报告10次有9次判断正确或3次有2次判断为感觉到，就 把这个等级的刺激强度记为T（+），反之T

4、（-）。v 求T（+）， T（-）的平均数，就是阈限值测量感觉阈限的方法最小变化法1恒定刺激法2平均差误法3实验程序v 1、选取5-7个刺激，整个测定过程中固定不变。所选定的 刺激中，最大的应为每次呈现都能被被试感觉到，它能被 感觉到的可能性应不低于95%。同理，最小的不高于5%。 其余刺激在这之间等距取值。 v 2、每个刺激要呈现多次，一般的50-200次 v 3、刺激呈现的次序随机安排（把所有的刺激放一起，随 机安排），不让被试知道 v 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、大、小）的次数计算绝对阈限v 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” 。 直线内插法v X=10.56（mm）直线内插法的优点是简单易算，但不够精确。参与计 算绝对阈限的只是邻近0.50比例的两个比例，其余的 比例够晚顾忌是实验结果但都被废弃不用。直线内插法计算差别阈限v 根据表中的、，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204.5克和50%

5、的次数被判断比标准 刺激轻的重量为196.6克，这两个数值分别为上限和下限 v 差别阈限=（上限-下限）/2=（204.5-196.6)/2 v =3.95v 上例中，被试的反应为三类，如果只要求被试进行两类反 应，则要取75%和25%处作为上、下限恒定刺激法的变式v1.刺激分组法。事先将比较刺激分成若干组，分组是分别将大于和小于标 准刺激并与标准刺激间距相同的比较刺激分为一组，这样 可将比较刺激分为3-5组。（例） v2.单一分组法。将比较刺激的强度分成若干等级，采用随机顺序反复呈现 ，要求被试判断每个刺激分别属于哪个等级。特点：没有标准刺激，可简化实验判断和节省时间，被试 反应相对简单，通过被试对比较刺激的分组判断情况计算 出差别阈限。见书P191误差来源v 1、三类回答的实验受被试的信心影响较大，所以更偏爱 使用两类回答的实验方法 v 2、标准刺激和比较刺激是相继呈现，所以可能产生时间 误差测量感觉阈限的方法最小变化法1恒定刺激法2平均差误法3实验程序v 实验者规定某一刺激为标准刺激，然后要求被试调整另一 个比较刺激，使后者在感觉上与标准刺激相等v 测定绝对阈限时，标准刺激为0，

6、即要求被试把比较刺激 调整到“感觉不到”阈限计算v （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v （2）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三种传统心理物理法的比较v 从感觉阈限的含义上来比较，最小变化法求得的阈限值较能 符合感觉阈限的操作定义。但不宜用于测定味觉和嗅觉阈限 。 v 从被试方面比较，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最小变化法和恒定刺激法。 v 从误差方面来比较，最小变化法易产生期望误差和习惯误差 。在恒定刺激法中，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，测得的结果是一个近似值 ，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。 v 参见书P189目录感觉阈限的测量心理量表与心理物理函数概念v 心理量表用来度量心理量 v 心理物理函数是描述对刺激的心理感受和刺激的物理属性 之间关系的函数 v 或者说，用心理物理函数来描述某种感觉如何随着刺激量 的变化

7、而变化心理量表一、量表的类型2、顺序量表（或序级量表）l 无相等单位又无绝对零点 1、称名量表从量表有无相等单位和有无绝对零点来分：l 有相等单位又有绝对零点 3、等距量表 l 有相等单位无绝对零点 4、比率量表 心理量表v 从心理量表是否等距和有无绝对零点来分，可以将心理量 表分为顺序量表、等距量表和比率量表无零点 不等距 只表示次序等级排列法 对偶比较法比率量表等距量表顺序量表无零点 有等距单位感觉等距法 差别阈限法有零点 有等距单位分段法 数量估计法二、各量表及其制作方法（二）顺序量表与对偶比较法、等级排列法1、顺序量表 将对象的某一属性排出顺序，无相等单位又无绝对 零点。是一种比较粗糙的测量表。 （一）称名量表 只是一种名称不代表数量2、对偶比较法（1）对偶比较法（或配对比较法） 最早出现在颜色爱好研究中 v 把所有要比较的刺激配成对，然后一对一 对地呈现，让被试者对于刺激的某一特性进行比 较，并做出判断，这种特性的两个刺激中哪一个 更为明显。 v n代表刺激的总数，所以配成对的个数是 n（n-1）/2 v 最后依它们各自更明显于其他刺激的百分比的大 小排列成序，即可制成一个顺

8、序量表。 2、对偶比较法（2）样品呈现次序5对样品呈现次序（3）两类误差及消除l 空间误差（space error）：如果各对样品同时呈现，则要消 除空间误差，即样品在空间中不同方位呈现，于判断时产生的 误差现象。若第一轮以AB形式呈现，则第二轮中以BA形式呈现 即左右颠倒。l 时间误差（time error）：如果是相继呈现，则要注意消除时 间误差，即相等的二个样品在先后不同时间出现，于判断时产生 的误差。若第一轮以先A后B次序相继呈现，则第二轮要按先B后A 次序相继呈现。 （4）数据处理每种刺激和它本身也应比较，只不过是不分胜负，故在每个C分数 上都加0.5，因其比较两次，所以要加（0.50.5）=1，把增加后 的选中分数称作C 例子：比较5种样品（二）顺序量表与对偶比较法、等级排列法2、等级排列法（或等级法） 程序：把许多刺激同时呈现，让许多被试者按照 一定标准，把这些刺激排成一个顺序，然后把许 多人对同一刺激评定的等级加以平均，这样，就 能求出每一刺激的各自平均等级，最后，把各刺 激按平均等级排出的顺序就是一个顺序量表。 例子：10名被试评定10位天文学家，根据结果求出各指标M

9、R、 MC、P、Z、 MC、P、Z注意问题：被试样本的代表性；一次排序中的随机误差 。C=nR C选择分数，R代表被判断的等级，n代表样品的总数。Mc=nMR Mc平均选择分数，MR平均等级，n代表样品的总数。P=Mc/（n-1) MC=Mc+0.5 P= MC/n(二)等距量表、感觉等距法、差别阈限法与Fechner定律1、等距量表：一种有相等单位但没有绝对零点的量表。 2、感觉等距法 通过把一个感觉分成主观上相等距离来制作。 它要求被试者将某种感觉上的一段心理量分成两个 或两个以上的等分。最简单的是二分法。 二分法（bisection）R1和R5是两个不同响度的声音，且R5R1。被试者 的任务是： （1）找出R3，使其响度正好在R1和R5之间也即R5- R3=R3-R1。 （2）再找出R4，使其响度正好在R3和R5之间，也即 R5-R4=R4-R3。 （3）再找出R2，使其响度正好在R1和R3之间，也即 R3-R2=R2-R1。 3、差别阈限法与Fechner定律（1）、Fechner定律 制等距量表的间接方法A、假定Weber比例在强弱不同的刺激水平上都是恒定 的； B、在所有刺激强度水平上的的JND都是相等的，即主 观的刚刚感到的差别在不同刺激水平上都是一样的。 Fechner定律的前提：差别阈限法是韦伯、费希纳等早期心理物理学家 制作心理物理晴表的方法。 Fechner定律数学表达式：S0=绝对阈限或假定为零的特殊刺激值； W=Weber比例 K=从S0到S之间的JND数目 R=Sk引起的心理量（2）、差别阈限法差别阈限法是制作等距量表的一种间接方法，通过 在不同强度的基础上测量最小可觉差来实现。 具体地说，用任何一种古典的心理物理法测出感觉 的绝对阈，并以此为起点，产生第一个最小可觉差的 刺激强度，以第一个最小可觉差为基准，再测量第二 个最小可觉差。每一个差别阈限都称为一个“最小可觉差”。这样 测得许多最小可觉差以后，以刺激强度为横坐标，以 绝对阈以上的最小可觉差数为纵坐标，画出的心理物 理关系图

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