心理物理学方法(级).ppt

第三章 心理物理学方法 Psychophysical method§ 什么是心理物理学§ 心理物理学方法简要历史回顾§ 感觉阈限的测量§ 信号检测论§ 心理量表心理物理学（Psychophysics）§ 定义：就是研究心理量和物理量之间的关 系的科学§ 物理量是指对身体各感官的刺激； § 心理量是指各种感觉或主观印象Ø80°C（物理量）——烫（心理量）Ø8.0级地震（物理量）——恐惧（心理量）§ 心理物理学的先驱是G. T. Fechner（1801-1887）§ Fechner通过对感觉强度与刺激强度之间的数量关系 的长期研究，发展出了测量感觉的基本方法§ 1860年，他发表了《心理物理学纲要》一书，为心理 物理学研究方法的发展奠定了基础 心理物理学简要历史回顾感觉阈限的测量Ø感觉阈限{绝对感觉阈限{差别感觉阈限Ø感觉阈限测量的方法{测定阈限的实验特点 {最小变化法 {恒定刺激法 {平均差误法特别注意这三种方法的 实验程序实验程序和实验结果的实验结果的 统计处理统计处理绝对感觉阈限（1）§ 刚刚能引起感觉的最小刺 激强度被叫做绝对阈限（ absolute threshold）§ 按照这种说法，低于绝对 阈限的刺激强度我们总是 感觉不到的，而高于绝对 阈限的刺激强度我们总是 能感觉到的。

§ 这样的定义不能对阈限进 行测定绝对感觉阈限（2）有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，称为 绝对感觉阈限操作性定义）差别感觉阈限（1）差别阈限也称最小可觉差（just noticeable difference，j.n.d），指有50%的次数能觉察出差别，50%的次数不能觉察出差别的刺激强度的差别操作性定义，与绝对阈限的定义对比）最小变化法（minimal-change method ） § 最小变化法又称极限法(limit method)、序 列探索法(method of serial exploration) 、最小可觉差法（或最小差异法）(method of least difference)等，是测量阈限的直 接方法§ 最小变化法的特点是：将刺激按递增或递减 系列的方式，以间隔相等的小步变化，寻求 从一种反应到另一种反应的瞬时转换点或阈 限位置最小变化法测阈限（1）最小变化法的刺激由递减和递增 的两个系列组成，每次呈现刺激后让 被试报告是否有感觉刺激的增减应 尽可能地小，目的是系统地探求被试 由一类反应到另一类反应的转折点， 即在多强刺激时，由有感觉变为无感 觉，或由无感觉变为有感觉。

每个系 列的转折点就是该系列的绝对阈限增减系列 交替进行刺激的增减比 较小，且相等每一系列结 束的标志每一系列 的起始点 不一样阈限值 的计算标准刺激：标准刺激：0.4″0.4″的持续时间的持续时间增减系列 交替进行刺激的增减比 较小，且相等每一系列结 束的标志每一系 列的起 始点不 一样各项值 的计算§ 不肯定间距（IU）（相等地带）＝上限（Lu）- 下限（Ll）§ 主观相等点（PSE）= 1/2 * （Lu + Ll ）§ 差别阈限（DL）=1/2 *（Lu - Ll）最小变化法可能存在的误差 p84当用最小变化法进行实验时， 被试会产生 |习惯误差——期望误差|练习误差——疲劳误差习惯误差ab实际无感觉报告无感觉ba报告有感觉实际有感觉递减系列，阈限值变小（T1）递增系列，阈限值变大（T2）如T2显著大于T1时，则认为被试存在习惯误差交替使用 递增和递 减系列(ABAB)（期望误差的情形恰好相反 ）另外，每一刺激系列的起点不一样，应作不规则的变化！练习误差随着时间的进展，练习使阈限降低前一半实验（T1）后一半实验（T2）如T2显著小于T1时，则认为被试存在练习误差ABAB)（疲劳误差的情形恰好相反）最小变化法的缺点对于有一定后作用的刺激，不宜采用 此方法。

如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2、恒定刺激法恒定刺激法（或固定刺激法）(method of constant stimulus)，又叫正误法(true-false method)、次数法(frequency method)是心理物理学中最准确、应用最广的方法此法的特点是：根据出现次数来定阈限，即以次数的整个分布求阈限恒定刺激法的具体作法«主试从预备实验中选出少数刺激，一般是5—7个， 各个刺激之间的距离相等，这几个刺激在实验过程 中维持不变 （所选定的刺激的最大强度要大到它被感觉的概率达到95%95%左左 右右，刺激的最小强度要小到它被感觉的概率只在5%5%左右左右«选定的刺激要向被试呈现多次，一般每种刺激呈现 50到200次，且每个刺激呈现的次数应相等每个刺激呈现的次数应相等«呈现刺激的次序事先经随机安排随机安排，不让被试知道 用以测量绝对阈限，即无需标准刺激；如用以测量 差别阈限或等值，则需包括一个标准刺激恒定刺激法测肤觉的两点阈恒定刺激法测绝对阈限§ 只有两类回答：+ ，-阈限为50%次刚好有感觉的那个刺激计算方法 §直线内插法89101112+21058132 186+%1%5% 29% 66% 93%50%恒定刺激法测 重量差别阈限的实验恒定刺激法测差别阈限« 三类回答时（+ ，= ，-） （态度会 影响相等地带的大小，故一般不采 用）« 自己根据p89表4-6计算出上限和下 限恒定刺激法测差别阈限«两类回答时（+ ，-）{相等地带的上限（Lu）：75％次＞标准刺激 {相等地带的下限（Ll）：25％次＞标准刺激 {差别阈限（DL）= （ Lu - Ll ）/2——75％的差别阈限{主观相等点：50%次＞标准刺激{为什么取75%的差别阈限？？？两类回答时， 75%的差别阈限§ 问：明天下雨不下雨？ § 答：明天有50%的可能性下雨 § 可知：你对于明天是否下雨时没有分辨能力 的。

§ 以此类推：当要求被试只作两类回答时，只 有50%次能与标准刺激区分的比较刺激，实际 上是不能与标准刺激区分的比较刺激50%25%75%0%100%相等地带的上限（Lu）75％次＞标准刺激相等地带的下限（Ll）25％次＞标准刺激恒定刺激法可能存在的误差§ 在用恒定刺激法来测量差别阈限时， 标准刺激和比较刺激是继时呈现的， 这就可能产生时间误差§ 解决办法：标准刺激在前在后各半3、平均差误法（1）平均差误法（均误法）(method of average error)又称调整法(method of adjustment)再造法(method of reproduction)均等法(method of equation)平均差误法（２）§ 平均差误法的典型实验程序是，实验者规定以某一刺 激为标准刺激，然后要求被试调节另一个比较刺激， 使后者在感觉上与标准刺激相等比较刺激也可以 由实验者调节，由被试判断）如用平均差误法求绝对阈限，则此时的标准刺激 假设为零§ 客观上一般不可能使比较刺激与标准刺激完全一样， 于是每一次比较就都会得到一个误差，把多次比较的 误差平均起来就可得到平均误差§ 因为平均误差与差别阈限成正比，所以可以用平均误 差来表示差别感受性。

平均差误法测量长度的差别阈限平均差误法可能存在的误差§ 动作误差：从左从右调整各半，由 大由小调整各半§ 时间误差：标准刺激在前在后各半平均差误法（３）§ 求平均误差的方法有两种Ø把每次调节的结果（或每次的判断）与标准刺 激之差的绝对值平均起来作为差别阈限Ø把每次调节的结果与主观相等点之差的绝对值 平均起来作为差别阈限在这里，主观相等点是相等地带的中点， 它等于各比较刺激的平均值信号检测论§ 信号检测论（signal detection theory， SDT）是信息论的一个重要分支§ 1954年，美国心理学家W. P. Tanner和J. A. Swets把它应用于人的知觉过程，使心 理物理学方法发展到一个新的阶段信号检测论§ 人的感知觉过程不仅涉及感受性感受性，同时 又涉及判断标准判断标准§ 是否有人敲门 § 宁可错杀一千，不可放过一个 § 甲流期间，一有发烧的病人立即隔离 § 警察在闹市区抓犯罪嫌疑人，只有完全 确定的情况下才会实施抓捕 § 5.12之后几天，稍微感觉到地震（甚至 没有地震）大家就开始逃跑影响阈限测量的非感受性因素影响阈限测量的非感受性因素§ 先定概率对阈限的影响宁可错杀一千，不可放过一个5.12之后几天，稍微感觉到地震（ 甚至没有地震）大家就开始逃跑。

影响阈限测量的非感受性因素影响阈限测量的非感受性因素§ 策略后果对阈限的影响甲流期间，一有发烧的病人立即隔离在机场去接自己的偶像周杰伦信号检测论§ 古典心理物理学方法把感受性与判断标准 混在一起而不能区分它们§ § 信号检测论的优点信号检测论的优点就是能够把人的感受性 与他的判断标准区分开来，并用独立的数 据来表达它们它之所以能够做到这一点 ，就在于它不仅考察人对信号刺激的反应 ，同时还考察人对噪音刺激的反应重要概念§信号：刺激§噪音：对信号检测起干扰作用的所有背景§ 是否有人敲门 § 宁可错杀一千，不可放过一个 § 非典期间，一有发烧的病人立即隔离 § 警察在闹市区抓犯罪嫌疑人，只有完全确定 的情况下才会实施抓捕 § 5.12之后几天，稍微感觉到地震（甚至没有 地震）大家就开始逃跑 § 农民在田地里除杂草 § 老师监考，抓作弊的学生找出信号和噪音色子游戏（1）§ 假设一次掷三颗色子：两颗是正常的，即 每个面有一个数字，依次为1—6第三颗 是特殊的，三面写0，另三面写3§ 你的任务是猜测，特殊色子的哪一面朝上 ？§ 在猜测之前，告诉你三颗色子朝上的数目 总和色子游戏（2）每当色子总数为8时 ，猜0，对的机会就 多一些。

3+50+81 + 4 2 + 3 3 + 2 4 + 1出现3的可 能性为4种总数特殊色子（三）正常色子 （二）正常色子 （二）2 + 6 3 + 5 4 + 4 5 + 3 6 + 2出现0的可 能性为5种8＝三颗色子 数目总和0出现次数3出现次数3出现概率 （%）应该如何猜测2100猜0，一定对 320043005411/5=20猜0，对的概 率大些6522/7=297633/9=338544/9=449455/9=56猜3，对的概 率大些10366/9=6711255/7=7112144/5=8013033/3=100猜3，一定对 14022/2=10015011/1=100总和3636表3 色子数目总数与特殊色子出现概率的关系色子游戏（4）正确否定虚 报漏 报击 中色子游戏的四种情形猜 3030特殊 色子ynSNN击中正确否定虚报漏报P（y/SN）——击中率P（y/N）——虚报率三颗色子 数目总和0出现次数3出现次数210报告0 正确否定 ：26/36 漏报： 10/36320430541652763854945报告3 虚报： 10/36 击中：击中： 26/3626/36103611251214130314021501总和3636以9为标准时的各种概率当标准发生变化时，正 确否定率、漏报率、虚 报率、击中率都将发生 变化。

但无论怎样：击中率＋漏报率＝100％正确否定率＋虚报率＝ 100％思考：当标准变为7 7或或1111 时候，四种情形的比 率将发生怎么样的变 化？色子游戏的概率分配色子的总数相对频率红线和黑线下都 包含36个小方格 击中率：15/36 虚报率：3/366/364/362/360246810121416绿色+黄 色 “击中 ”黑线 “0”分配红线 “3”分配黄色 “虚 报”标准11色子游戏的概率分配色子。