感觉阈限的测量最小变化法讲课文档

某些近似的绝对阈限
感觉种类
觉察阈限值
视觉 听觉 味觉 嗅觉 触觉
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 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
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操作定义
• 绝对阈限：有50%的次数 能引起感觉，50%的次数 不能引起感觉的刺激强度 为该刺激的绝对阈限。
两个刺激值的中点； • （2）求所有系列绝对阈限的算数平均值，即该感
觉的绝对阈限值
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用最小变化法测定绝对阈限
• （1）自变量 • （2）因变量（反应变量） • （3）阈限的确定（计算） • （4）误差及其控制
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（1）自变量
• 用极限法测定绝对阈限，自变量是刺激系 列。
期望误差：期望转折点的尽快到来的倾向；使递增系列阈限值偏低， 递减系列阈限值偏高；当递减系列的阈限大于递增序列的阈限且差 异显著时，存在期望误差
抵消习惯和期望误差的方法为递增和递减序列数量一致
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怎样消除习惯误差和期望误差？
• 采用抵消平衡设计（即ABBA设计）： 第一次：递增（A） 第二次：递减（B） 第三次：递减（B） 第四次：递增（A）
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• C、上限与下限之间叫不肯定间距IU • D、不肯定间距的中点叫主观相等点（PSE）
理论上PSE应与标准刺激（St）相等，但 实际有差距，叫常误（CE） • E、取不肯定间距的一半或取上差别阈 （DLu=Lu-St）和下差别阈（DLl=St-Ll） 之和的一半为差别阈限
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练习误差和疲劳误差
• 练习误差（error of practice）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。
• 与此相反，由于实验多次重复，随着实验进程而发 展的疲倦或厌烦情绪的影响，而导致被试反应速度 减慢和准确性逐步降低的一种系统误差，称之为疲 劳误差（error of fatigue）。
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（3）差别阈限的确定
• 确定差别阈限时先要求得一系列的数据，这些数据有：
• （1）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 ；
• （2）在递增系列中最后依次“-”到非“-” 之间 的中点为差别阈限的下限；第一次非“＋”到“＋” 之间的中点为差别阈限的上限。
（Sv）序列（递增或递减） • 序列：呈现比较刺激序列，要求被试将之
与标准刺激比较，直到被试反应发生转折， 以“+”“-“”=“”？”记录被试反应。
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（3）差别阈限的确定（计算）
• 阈限的确定： • 每个系列中最后一次“+”到非“+”之间的中点是差别
阈限的上限(Lu)，最后一次“-”到非“-”之间的中点是 差别阈限的下限(Ll) • 上限和下限之间的距离是不肯定间距(Iu) • 不肯定间距的1/2定义为差别阈限(DL) • 不肯定间距的中点是主观相等点(PSE)，理论上PSE与 标准刺激(St)相等，两者之间的差距称常误(CE) • 将所有系列的上限平均，下限平均，即可求得该刺激的绝 对差别阈限
• 绝对阈限：刚刚能引起感觉的最小刺激强 度叫做绝对阈限（absolute threshold）。
• 差别阈限：刚刚能觉察出两个刺激有差异 的刺激变化量称为差别阈限（difference threshold），又称最小可觉差（just noticeable difference，j.n.d）。
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极限法测定绝对阈限的主要误差
• 习惯误差和期望误差 • 练习误差和疲劳误差。
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• 在极限法实验中，由于刺激是按一定的顺序呈现 的，被试在长序列中有继续给同一种判断的倾向， 如在下降序列中继续说“有”或“是”，在上升 序列中继续说“无”或“否”，这种被试习惯于 前面几次刺激所引起的感觉叫作习惯误差。
• DL=(Lu-Ll)/2
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• 最小变化法测定时间差别阈限(标准刺激0.4)
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（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）。
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（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。
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• 测定差别阈限 • 刺激：一个标准刺激（Sl）和比较刺激
• 为了避免被试者形成定势，每次呈现刺激 的起点不应固定不变，而应随机变化。
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（2）因变量（反应变量）
• 用极限法测定绝对阈限的反应变量时，要 求被试以口头报告方式表示。
• 当刺激呈现之后，被试感觉到有刺激，就 报告“有”，当被试没感觉到有刺激，就 报告“无”，其依据是被试的内省，而不 是刺激是否呈现。
– 由于习惯误差在递增法序列中，即使刺激强度早已超出 阈限，被试仍报告感觉不到，这就会使测得阈值偏高 。
– 相反，在递减法序列中，即使刺激强度早已小于阈限， 被试仍报告有感觉，这就会使测得的阈值偏低。
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• 与习惯误差相反的是另一种误差叫期望误 差（error of anticipation）。它表现为被 试在长的序列中给予相反判断的倾向，期 望转折点的尽快到来。用递增法测定时， 阈值就会偏低；用递减法测定时，阈值就 会偏高。
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• 被试报告后，主试以“有”“无”或“＋”“-” 记录被试的反应，每个系列都需要被试作“有”到 “无”、或“无”到“有”这两种报告，亦即，递 增时直到第一次报告“有”之后，这一系列才停止； 递减时直到第一次报告“无”之后，这一系列才停 止，然后再进行下一个系列。
• 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。
• 刺激系列要按递增或递减系列交替呈现。
– 递增时，刺激要从阈限以下的某个强度开始； – 递减时，刺激系列的起点要大于阈限的某个强
度； – 一般应选10到20个强度水平。
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• 为了使测定的阈限准确，并使每一刺激系 列的阈限能相对稳定，一般递增和递减刺 激系列要分别测定50次左右（共100 次左 右）、刺激应由实验者操纵。
• 标准刺激和比较刺激可同时呈现，标准刺激在每次 比较时都出现，比较刺激按递增或递减系列，以测 定绝对阈限的同样方法与标准刺激匹配呈现。
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（2）因变量（反应变量）
• 用极限法测定差别阈限的反应变量要求被 试以口头报告方式表示，一般用三类反应， 将比较刺激与标准刺激加以比较，当比较 刺激大于标准刺激时，主试记录“＋”； 当比较刺激等于标准刺激时，主试记录 “=”；当比较刺激小于标准刺激时，主试 记录“-”。当被试在比较时表示怀疑，可 记作“？” 。
③差别阈限的确定：
• A、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（Lu）
•
第一次非“-”到“-”之间的中点为差别
阈限的下限（Ll）
• B、在递增系列中的最后一次“-”到非“-” 之间的中点为差别阈限的下限（Ll）
• 第一次非“+”到“+”之间的中点为差 别阈限的上限（Lu）
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感觉阈限的测量-最小变化法
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最小变化法
➢什么是最小变化法？ ➢用最小变化法测定绝对阈限 ➢用最小变化法测定差别阈限
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什么是最小变化法？
• 又称极限法（limit method）、序列探索法 （method of serial explortation）、最小可觉差（或 最小差异法）（method of least difference）等。
• 随着时间的进展，练习可能使阈限降低，而疲劳可能使阈 限升高。
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误差计算
• 习惯误差和期望误差哪一种倾向更大？ – 分别求上升序列和下降序列的阈值
• 练习误差和疲劳误差哪一种倾向更大？
– 分别计算出前一半实验中测定的阈限与后一半实验中测定的阈 限。
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递增递减系列中的习惯误差
实际无感觉 a 报告无感觉 b
b
报告有感觉
a
实际有感觉
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测定绝对阈限时产生的误差以及控制
习惯误差：继续作同一种判断的倾向；使递增系列阈限值 偏高，递减系列阈限值偏低；当递增系列的阈限大于递减 系列的阈限且差异显著时，可以判定存在习惯误差
感觉阈限的测量最小变化法
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物理量与心理量
物理量
亮度 声强（声压）
重量 温度
测量仪器
光度计 声级计
秤 温度计
心理量
明度 响度 重量觉 温度觉
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传统的心理物理学
– 感觉阈限的测量 – 阈上感觉的测量，也就是心理量表的制作
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感觉阈限的测量
M=14.5±0.45
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用最小变化法测定差别阈限
• （1）自变量 • （2）因变量（反应变量） • （3）差别阈限的确定（计算） • （4）误差及其控制
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（1）自变量
• 用极限法测定差别阈限时，每次要呈现两个刺激，让被 试比较，其中一个是标准刺激，即刺激是固定的，其强 度大小不变；另一个是比较刺激又称变异刺激，即刺激 的强度按由小而大或由大而小顺序排列。
• 差别阈限：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 强度差别值为该刺激的差 别阈限。
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测量感觉阈限的三种方法
• 测量感觉阈限的方法有三种：
– 最小变化法 – 恒定刺激法 – 平均差误法
• 学习者应特别注意这三种方法的实验程 序和实验结果的统计处理。
• 特点：将刺激按递减或递增系列的方式， 以相隔相等的小步变化，寻求从一种反应 到另一种反应的瞬时转换点或阈限的位置。
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基本程序
• 测定绝对阈限 • 刺激：刺激系列（递增或递减系列）起点的确定
• 程序：呈现刺激系列，要求被试报告是否感觉到刺激， 当被试反应变化时停止
• 阈限的计算 • （1）求每个系列的阈限值—被试反应发生转折处的
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• （3）在上限与下限之间的距离为不肯定间 距。
• （4）不肯定间距的中点是主观相等点。在 理论上主观相等点（或主观等点）应与标 准刺激相等，但实际上两者有一定的差距， 这个差距称为常误。
• （5）取不肯定间距的一半或者取上差别阈 和下差别阈之和的一半为差别阈限。
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• DLu=Lu-St • DLl=St-Ll • PSE=（Lu-Ll）/2 • CE=St-PSE • DL=[（Lu-St）+（St-Ll）/2] • =DLu+DLl/2 • =Lu-Ll/2
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（4）误差及其控制
• 与用极限法求绝对阈限一样，在测定差别 阈限时，也必须想方设法控制常误。
刺激
Hz
123
4
5
67
8 9 10
24 +
23 +
22 +
+
21 +
+
20 +
+
19 +
+
+
+
19 +
+
+
+
+
18 +
+
+
+
+
17 +
+
+
+
+
16 － ? +
+
+
+
15
－+ + + + +
++
14
－－－ ? －－ + ? －
13
－
－
－
－
－
12
－
－
－
－
－
11
－
－
－
10
－
－
－
9
－
－
8
－
7
－
阈限 16.5 15.5 14.5 14.5 14.5 14.5 14.5 13.5 14.5 14.5