传统心理物理法简介
第四章 传统心理物理法实验
第四章传统心理物理法简介传统心理物理法传统心理物理法最初是由费希纳(G.T.Fechner)提出的测量感受性的心理学实验方法。
感受性的研究是心理学产生前期和心理学诞生后相当长的时间内，心理学家研究的主要的感知觉问题之一。
通常情况下，感受性包括绝对感受性(Absolute Sensitivity)和相对感受性（Relative Sensitivity），与感受性对应的感觉阈限包括绝对感觉阈限（Absolute Threshold）和差别感觉阈限（Differential Threshold）。
绝对感觉阈限是指刚刚能感觉到的、引起某种感觉的最小刺激量，一般用AL表示。
如音高的绝对阈限是指刚刚能够感受到的声音的频率值(Hz)，声音响度的绝对阈限是指在特定频率下刚刚能够感受到的声音的强度值(dB)，等等。
差别感受阈限是指我们刚刚能够感觉到的两个刺激（同一物理量）之间的最小差别的变化值，一般用DL表示。
如音高差别辨别阈限是指对声音频率变化的最小差别的知觉。
费希纳(G.T.Fechner,1860)最早提出的测量感受性的方法有三种：最小变化法（又叫极限法）、恒定刺激法和平均差误法（又叫调节法）。
传统心理物理法测量感受性的基本前提是：传统心理物理法认为人对客观刺激的感受性是有一定的生理局限性的，正式因为这种生理的局限性，才使得我们对客观刺激进行加工时，只有刺激的物理强度达到一定的水平或者刺激物理强度的变化幅度达到一定水平，我们才能够感觉到刺激的存在或刺激强度的变化。
费希纳基于他在生物学和物理学方面的研究基础，借助数学的方法提出了对感知觉进行量化的方法。
自费希纳提出测量感受性的心理物理法以来，传统的心理物理法在心理学实验研究中得到了广泛的应用，并基于费希纳的三种心理物理法发展出了很多实验方法的变式，如分组呈现法、阶梯法、感觉等距法、减半法、数量估计法等等。
在现代的心理学实验研究中，虽然直接应用传统心理物理法来进行的实验设计很少，但是，传统心理物理法已经作为一种实验设计的思想，潜移默化地贯穿于心理学实验设计之中。
第四章：心理物理法(一)传统方法分析
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音高/2000Hz 重压觉/400g 视明度/100光子 举重/300g 响度/100dB，1000Hz 橡胶气味/200嗅单位 皮肤压觉/5g/mm2 咸味道/3mol/L（3克分子/公升）
（二）测定阈限的三种基本方法
我们明确了阈限的操作定义，就能够用心理
物理学方法来测定阈限。关于测定阈限的实
著名的实验心理学史专家Edwin G. Boring（1950）
认为对内部感受与外部世界之间关系的测量方法的 引入，是科学心理学开始的一个标志。 这主要是因为科学家使用心理物理学的方法提出了 第一个心理现象的精确定律，尽管这个定律不一定
那么完美。
首先，测量感觉是非常困难的，我们不能象测量石头
若被试者在这二类判断中有“说不准”的情况，
则可以猜，但不可放弃。
（3）阈限的确定（计算）
在一个刺激系列中，被试者报告“有”和 “无”这两个报告相应的两个刺激强度的中 点就是这个系列的阈限。 下表是用最小变化法测音高的感觉阈限。
（4）误差及其控制
用极限法求绝对阈限经常会产生一些误差。 在这些误差中，有些是由直接对感觉产生干扰的因 素引起的；还有些是非感觉方面的因素引起的，如 习惯和期望、练习和疲劳、时间和空间等。 这些因素在测定阈限的过程中经常起作用，以致使 测定结果产生一定倾向的误差。这类误差叫做常误 （constant error）。
最小变化法是按一定的梯级增加或减少刺激强度来测 定阈限的，并且渐增系列和渐减系列是完全分开的。
阶梯法和最小变化法不同的地方，就在于它把增加和
减少刺激强度的程序连续进行。当被试报告感觉不到
开始呈现的刺激时，主试就按一定梯级来增加刺激强
三种传统心理物理法
三种传统心理物理法巴斯特传统心理物理法是心理学中的一种常用方法，它通过测量人们对刺激的感知和反应，来揭示心理和生理之间的关系。
这种方法主要包括刺激阈值测量、心理物理函数测量和感知判断测量。
刺激阈值测量是巴斯特传统心理物理法的基础，它用来测量人们对于某一刺激的感知阈值。
在实验中，研究者会逐渐增加刺激的强度，直到被试能够感知到刺激为止。
通过统计多个被试的数据，可以得出一个平均的感知阈值。
这个阈值可以反映出人们对于不同刺激的感知能力，比如视觉、听觉、触觉等。
心理物理函数测量是巴斯特传统心理物理法的另一种重要方法，它用来研究人们对于刺激强度的感知变化。
在实验中，研究者会逐渐增加刺激的强度，然后要求被试根据自己的感受进行反应。
通过统计多个被试的数据，可以得出一个刺激强度和感知强度之间的关系。
这个关系可以用心理物理函数来表示，从而揭示出人们对于刺激的感知规律。
感知判断测量是巴斯特传统心理物理法的另一种重要方法，它用来研究人们对于刺激的判断能力。
在实验中，研究者会给被试呈现一系列的刺激，然后要求被试根据自己的感受进行判断。
通过统计多个被试的数据，可以得出一个刺激强度和感知判断之间的关系。
这个关系可以用感知判断函数来表示，从而揭示出人们对于刺激的判断规律。
巴斯特传统心理物理法的应用范围非常广泛。
在医学上，它可以用来研究人们对于药物的感知和反应，从而指导药物的使用。
在教育上，它可以用来研究学生对于教学材料的感知和理解，从而优化教学方法。
在工程上，它可以用来研究人们对于产品设计的感知和满意度，从而改进产品质量。
在心理学研究中，它可以用来研究人们对于情绪、认知和行为的感知和反应，从而深入理解人类的心理活动。
巴斯特传统心理物理法是一种重要的心理学研究方法，它通过测量人们对刺激的感知和反应，揭示出心理和生理之间的关系。
刺激阈值测量、心理物理函数测量和感知判断测量是巴斯特传统心理物理法的三种常用方法。
它的应用范围广泛，可以用于医学、教育、工程和心理学等领域的研究。
心理物理法 极限法
心理物理法极限法
心理物理法（psychophysics）是研究物质刺激与感觉和知觉之
间关系的科学方法和理论体系。
极限法（method of limits）是
心理物理法中常用的一种实验方法，用于确定被试在感知到刺激强度上的动态范围。
在极限法中，研究者逐渐增加或减少刺激的强度，然后被试需要判断在何种刺激强度下能否感知到刺激。
根据被试对刺激的检测或识别的准确性，可以得出与刺激强度相关的感知阈值。
极限法常用的一种变体是上限法（ascending method）和下限
法（descending method）。
在上限法中，刺激强度从低到高逐渐增加，当被试报告能够感知到刺激时，研究者停止增加刺激强度。
在下限法中，刺激强度从高到低逐渐减小，当被试没有报告能够感知到刺激时，研究者停止减小刺激强度。
通过反复进行上限法和下限法的实验，可以得出被试的感知阈值。
心理物理法和极限法在感知研究中被广泛应用，例如研究听觉、视觉、触觉等感觉系统的感知阈值，研究刺激对情绪和认知过程的影响，以及研究感知障碍和感觉变异等。
这些研究有助于理解人类感知和知觉的基本机制。
心理测量方法心理物理法
心理测量方法心理物理法
心理物理法是一种通过测量身体特征和行为来进行心理学研究
的方法。
它的基本假设是,人的身体和行为是相互联系的,一些身体特征和行为表现之间存在着普遍的联系和模式。
心理物理法常用的指标包括:
1. 身高、体重和体型:这些指标可以反映一个人的身体尺寸和形态,与心理物理学相关。
2. 心率和呼吸率:这些指标可以反映一个人的心脏和呼吸系统
的生理状态,与心理物理学相关。
3. 肌肉紧张度:这些指标可以反映一个人的肌肉紧张度和运动
能力,与心理物理学相关。
4. 行为表现:例如问卷分数、反应时间、决策能力等,可以反映一个人的智力、认知和行为能力,与心理物理学相关。
心理物理法在临床实践中被广泛运用,例如用于评估患者的身体反应能力,监测药物治疗效果,评估运动员的竞技能力等。
但是,心理物理法也存在一些局限性,例如可能存在身体因素对测量结果的干扰,
而且对于某些心理问题,可能需要更多的指标和方法来进行评估。
传统心理物理法
韦伯定律： K=ΔI/I 1、刺激系列一般远大于反应系列 ;
2、测定方式和反应方式比较简单;
(1)有A,或无A;(2)A＝B,或A≠B; (3)A＞B,或A＜B；
(4)A＝2B,或C＝D/2；(5)A-B＝C-D 3、测定的次数比较多。
第二节 测定阈限的三种基本方法
一、极限法(the method of limits)
常误CE（the constant error）＝PSE－St=－1.25 单位：in
＋ ＋ ＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ＝ － － － －
2、 误差控制：
除了前述的4种误差，还要注意时间误差和空间误差。 平衡的方法是采用多层次的ABBA法或者AB法 ： 例如：ABBA法的安排
↑前 ↑后↓后 ↓前 ↓前 ↓后 ↑后 ↑前
(一）极限法测定绝对阈限
1、阈限的确定：符合操作定义吗？ 2、误差及控制
常误(constant error)
递增系列 (1)习惯误差(error of habituation) 偏高 期望误差(error of anticipation) 偏低 递减系列 偏低 偏高
控制方法：ABAB↑↓↑↓ 检测方法：T↑ >T ↓ (p<0.05),说明习惯误差显著;反之亦然. (2)练习误差(error of practice) 疲劳误差(error of fatigue) 前半部分 偏高 偏低 后半部分 偏低 偏高
第三章
传统心理物理法
第一节 心理物理学和阈限 第二节 测定阈限的三种基本方 法 第三节 心理物理学量表法
第一节 心理物理学和阈限
一、心理物理学概述
费希纳心理物理学的两个明显的特点： 1、心理物理学（ Psychophysics)的诞生及其发展 （ 1）利用了专门为研究心理物理学制定的方法； （ 1） G.T.Fechner(1801-1870）。传统心理物理法。 （ 2）对实验结果进行数学处理。 （ 2）适应性方法。 （3）1954，坦纳和斯韦茨。信号检测论——现代心理物理法。 (1)感觉能力（即绝对阈限和差别阈限） ——测定方法随对阈限这一概念理解的演变而不同 (2)反应倾向（阈上感觉） ——心理物理量表法
心理物理法 极限法
心理物理法极限法
【原创实用版】
目录
1.心理物理法
2.极限法
正文
1.心理物理法
心理物理法是一种研究人类心理现象的方法，它主要通过测量和分析心理过程和行为来研究心理现象。
这种方法的基本假设是，心理现象可以通过观察和测量来理解。
心理物理法包括许多具体的研究方法，如实验法、观察法、问卷调查法、心理测验法等。
实验法是心理物理法中最常用的方法之一。
通过精心设计的实验，研究者可以控制和操纵心理过程，从而确定心理现象的原因和规律。
观察法则是通过观察被试者在自然环境中的行为和心理过程来研究心理现象。
问卷调查法和心理测验法则是通过收集被试者的自我报告和心理测试结果
来研究心理现象。
2.极限法
极限法是一种数学方法，它主要用于研究函数的极限和微积分。
极限法基于极限的概念，即当自变量趋近于某个值时，函数的极限等于函数在该点的值。
极限法可以帮助我们研究函数的性质和行为，例如连续性、可导性和积分等。
极限法在数学分析中有着广泛的应用。
例如，它可以用于证明数学定理和公式，求解微分方程和积分方程，以及研究函数的性质和变化规律。
极限法也可以应用于其他领域，如物理学、经济学和工程学等，以解决实际问题。
总之，心理物理法和极限法是两种不同领域的研究方法，它们分别用于研究心理现象和数学问题。
实验心理学——心理物理法
（2）. 反应记录：在差别阈限的测定中，被试的反应或报告 有三类：感到比较刺激小于标准刺激、感到比较刺激等于标 准刺激或拿不准、感到比较刺激大于标准刺激，三种情况要 求被试分别报告“小于”、“等于”或“不确定”、“大 于”，分别记作：“－”、“＝或？”、“＋列上限、下限 差别上限（Lu）、差别下限（Ll）的确定 在递减系列中最后一次“+”到非“+”之间的中点为差别阈限的上限； 第一次非“-”到“-”之间的中点为差别阈限的下限； 递增系列中最后一次“-”到非“-”之间的中点为下限；第一次非 “+“到“+”之间的中点为上限
最小变化法，也称极限法或系列探索法，是心理物理学 的经典方法之一，它的主要特点就是刺激按照“递增”或 “递减”的两种系列逐级进行微小的变化，以探索被试对刺 激有、无觉察反应的转折点，即阈限位置。利用这种方法既 可以测定被试对刺激的绝对感觉阈限，也可以测定被试对刺 激的差别感觉阈限。
1、用最小变化法测定绝对感觉阈限
第二步，求不肯定间距（IU）、主观相等点（PSE） 不肯定间距（IU）的计算：上限与下限之间的距离， IU= Lu- Ll 主观相等点（PSE）的确定：就是不肯定间距的中点。 PSE=（上限+下限）/2
第三步，求差别阈限、常误
差别阈限（DL）的计算：不肯定间距的一半或上差别阈限（Lu-
St）与下差别阈限（St-Ll）之和的一半，就是差别阈限。 DL=（Lu- Ll）/2。
切实掌握实
验标准；采 用ABBA法； 对两个系列 的起点做随 机变化
练习误差 疲劳误差
经重复产生学习效 果导致反应敏感性 提高
因疲倦厌烦情绪 导致反应变慢，敏 感性降低
用t检验比较前后两部分 同上
结果，若差异显著，说明 存在这两种误差，若M前 >M后，则存在练习误差， 若M前<M后，则存在疲 劳误差
传统心理物理法
某些近似的觉察阈限
感觉种类
视 觉 听 觉 味 觉
觉察阈限值
清晰无雾的夜晚30英里处看到的一只烛光 安静条件下20ft.处表的滴答声 一茶匙糖溶于8L水中
嗅 觉
触 觉
一滴香水扩散到三室一套的整个房间
一只蜜蜂的翅膀从1cm高处落到你的背部
２、测定阈限的实验特点
Ａ、选择好刺激系列和反应系列
刺激系列的范围可在对反应系列的预测基础上作合理的选择，一般情况下， 刺激系列的范围要大于反应系列的范围。
不准”的情况，则可以猜，但不可放弃，主试可记录“？”
B、阈限的确定（统计值）
在一个刺激系列中，被试者报告“有”和“无”这两个报告相应的两个
刺激强度的中点就是这个系列的阈限。 右表是音高的感觉阈限 a、被试报告“有”和“无” 这两个刺激的中点，就是这 一刺激系列的阈限
b、将所有各系列的阈限求
平均数
c、先分别求出渐增系列和渐减 系列的平均数再求出两系列的 平均数 d、将每相邻的渐增系列和渐减 系列的阈限为一组求平均数，
适用于中等强度的刺激
表2 最优条件下各种感觉道的韦伯比例
感 觉 道
音高/2000Hz 重压觉/400g 视明度/100光子 举重/300g 响度/100dB，1000Hz
韦伯比例
1/333 1/77 1/62 1/52 1/11
橡胶气味/200嗅单位
皮肤压觉/5g/mm2 咸味道/3mol/L（3克分子/公升）
Ｂ、差别感觉阈限
有50％的实验次数能引起差别感觉的那个刺激强度之差
感觉阈限的界定
根据实验我们知道，某一特定数值的刺激，在重复作用于感官时，被试有 时报告为“无感觉”，有时报告为“有感觉”，有时还报告为“刚刚有
03传统的心理物理学方法
第一节 极限法
二、差别阈限的测定
2、因变量（反应变量）
以口头报告方式表达，一般用三类反应。
被试感觉比较刺激大于标准刺激，主试记录为“+”。 被试感觉比较刺激等于标准刺激，主试记录为“=”。
被试感觉比较刺激小于标准刺激，主试记录为“-”。
当被试在这三类判断中“说不准”时，主试可记录为
（两者只可存在一种）
第一节 极限法
一、绝对阈限的测定
4、误差及其控制
⑶练习误差和疲劳误差 [结合“感受性”来理解] 练习误差是由于实验的多次重复，被试逐渐熟悉了 实验情景，对实验产生了兴趣和学习效果，而导致 反应速度加快和准确性逐步提高的一种系统误差。 疲劳误差是由于实验的多次重复，被试受到随实验 进程而产生的疲倦或厌烦情绪的影响，以致其反应 速度减慢和准确性逐步降低的一种系统误差。 即，随着时间的进展，练习会使阈限逐渐降低，而 疲劳则使阈限逐渐升高。（两者可同时存在）
<再次注意> ―闪光融合”实验的特别之处。（闪光融合频 率高反而是绝对阈限低，相应的感觉感受性高！）
第一节 极限法
一、绝对阈限的测定
4、误差及其控制
⑴常误（constant error）：在测定阈限的过程中经常
起作用，以致使测定结果产生一定倾向的误差（属 于“系统误差”）。 P77
P79
极限法是按一定梯级增加或减少刺激强度来测定阈
限的，并且渐增和渐减系列是完全分开的。
阶梯法和极限法的不同之处，就在于阶梯法把增
加和减少刺激强度的程序连续进行。
例如测绝对阈限。当被试报告感觉不到开始呈现的
刺激（递减）时，主试就从该刺激强度继续按一定 梯级来增加刺激强度（递增）；而当增加到被试感 觉到了时，又按一定的梯级来减少。实验就按此程 序持续下去，直至达到先定的标准或先定的实验次 数为止。
第六章2传统心理物理学方法
第五节 恒定刺激法
2020/10/9
一、什么是恒定刺激法？
• 恒定刺激法（或固定刺激法） 又叫正误 法、次数法通常由5-7个刺激组成，这 几个刺激在实验过程中保持不变。
• 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。
2020/10/9
恒定刺激法的具体做法
• （1）主试从预备实验中选出少数 刺激，一般是5到7个，这几个刺 激值在整个测定过程中是固定不变 的；
2020/10/9
三、平均差误法测定差别阈限
• 用平均差误法测定差别阈限，是向被 试者呈现一个标准刺激，让其调整比 较刺激。比较刺激是一种连续的量。 在被试认为接近时，可反复调整，直 到其认为满意为止。
2020/10/9
• 被试的调节方向也就分为渐减 和渐增两种。
2020/10/9
• 用平均差误法求差别阈限，所得差别 阈限只是一个估计值，平均差误有两 种计算方法：
2020/10/9
• 所选定的刺激最大强度应被感觉到的可能 性应不低于95%。
• 所选刺激的最小强度它被感觉到的可能性 应不高于5%。
• 每种刺激强度呈现不得少于50次。
2020/10/9
二、用恒定刺激法测定绝对阈限
• （1）自变量 • （2）反应变量（因变量） • （3）绝对阈限的计算
2020/10/9
– 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 。
– 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。
2020/10/9
• 把平均误差作为差别阈限 ，与差别阈限的定义并不 相符，但可以作为测量差 别感受性的指标。
2020/10/9
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传统心理物理法
心理物理法是研究心理量和物理量之间的对应关系的方法。
心理物理法是运用数学方法和测量技术，研究心理现象和物理现象之间的数量关系。
例如，在光和视觉范围内，幅射能的强度与光的明度相对应；在声和听觉范围内，声音的频率与音高相对应等等。
在上述物理现象和心理现象中，心理物理学把辐射能的强度、声音的频率看作是刺激，把明度、音高看作是感觉。
而感觉又必然是与之相应的刺激的一种函数。
如光的辐射能强度越大，与之相应的感觉就越强。
但是，光感觉如何随辐射能的强度增加而增加，只有借助于心理物理学方法，才能寻出各种感觉道中各自的与共同的规律。
传统心理物理学（classical psychophysics）所处理的问题大体分两大类。
第一类是感觉阈限的测量。
测量感觉阈限的基本方法有：极限法；平均差误法；恒定刺激法。
第二类是阈上感觉的测量，即心理量表的制作问题。