信号检测论(有无法)实验报告

信号检测论（有无法）实验报告

作者：韦琳廖倩黄彬芯

来源：《科学与财富》2018年第19期

1 前言

信号检测论（Signal Detection Theory，简称SDT），是一种心理物理法，是关于人们在不确定的情况下如何作出决定的理论。它是信息论的一个重要分支。常以SN（信号加噪音）表示信号，以N表示噪音[1]。在心理学领域，信号检测论所指的信号可以理解为刺激。在信号检测论中，噪音就是对信号检测起干扰作用的所有背景。

信号检测论将个体客观的感受性和主观的动机、反应偏好等加以区分，从而解决了传统心理物理学所无法解决的问题。它将辨别力和判断标准分离，使实验者可以用一些方法测量反应的倾向性，并使测得的被试的辨别力不受反应倾向性的影响。通过信号检测论可以排除主观标准设定的变动，求得感觉系统对某一强度刺激的感受性，信号检测论多选用辨别力指标d’来作为反映客观感受性的指标；用似然比β或报告标准C来对反应倾向进行衡量[2]。

信号检测论增进人们对于阈限的理解以及提供传统和现代心里物理学整合的可能性。

2 方法

2.1 被试

大二学生，女，20岁。

2.2 实验仪器和材料

本实验采用成都中医药大学信号检测论—有无法实验程序，根据给定的各种文字或图形材料定义实验参数。

2.3 实验程序

进入实验操作后在“信号+噪音数量”后面选择信号与噪音的总数量为80，在“先验概率P （SN）”中定义信号呈现的先验概率，本实验中，先验概率依次为0.1，0.3，0.5，0.7，0.9。选择“提取图片”按钮，之后再预览图片，然后单击“保存图片”按钮，保存图片材料。

准备进行正式实验。以0.5先验概率为例，主试选择主界面“正式实验”菜单中，选择“给定图形材料”。被试开始进行实验，屏幕出现指导语：下面是一个测验你的辨别能力的实验。实验开始时，首先在屏幕中心一次呈现一系列的图片材料，要求你尽量记住这些材料，呈现完这些材料之后，计算机将呈现两倍数量的图片，其中部分是刚才呈现过的，并要求你判断哪一

个呈现过，哪一个没有呈现过。如果呈现过按“Y”键，如果没有呈现过按“N”键。正式实验开始前，先做练习实验，明白上述指导语后按“开始实验“键进行。被试仔细阅读指导语，并按照指导语进行实验。最后收集实验结果数据。

3 实验结果

3.1根据五种先定概率得到的实验结果，可计算击中概率与虚惊概率，再由所得的击中概率和虚惊概率，可求出不同概率下的d’值和β值，见表1

注：d’=Z击中—Z虚惊，β=O击中/O虚惊

从表1可以得出，被试在先定概率为0.1、0.3、0.5、0.7、0.9的条件下，辨别力d’分别为4.625、3.803、4.379、4.625、4.625，判定标准β分别为1、1.781、0.552、1、1。

3.3 以P（y/N）为横坐标，以P（y/SN）为纵坐标，绘制ROC曲线，见图1

4 讨论

4.1实验实施

4.1.1实验实施的不足

疲劳效应，在实验中，由于被试需要做400多次实验，实验时间又有限，被试得不到充分的休息，造成疲劳效应。练习效应，在刚开始时，被试可能对信号和噪音的记忆不深刻，所以回答的正确率较低。但随着实验的进行，通过不断地接收信号和噪音刺激，被试会逐渐加深印象，正确率提高。

4.1.2误差

为避免疲劳效应，中途休息了10分钟，但是由于第一次与第二次信号概率差异明显，被试在做先定概率为0.3的时候出现了疲劳误差；在先定概率为0.5的时候出现了练习误差。

4.2对被试的击中率、虚报率、d’和β值的讨论

本实验从表可以看出随着噪音与信号的呈现比率（即先定概率）的变化，被试的判断标准也会发生相应的改变，而辨别力d’的波动也较大，结果并不符合理论上应为随着先定概率增大，判断标准减小。先定概率低时，被试不轻易回答有信号，表明被试有了高的判断标准。当先定概率高时，被试容易回答有信号，表明被试有了低的判断标准。在几轮实验中辨别力d’并不稳定，这说明被试客观感受性变化较大。本实验中判断标准，说明被试的判断标准严松不一。

4.3对ROC曲线的讨论

接受者操作特征曲线（ROC曲线），又称等感受性曲线（本实验由于精度误差不能完全做到理想上的等感受性），即以虚报率为横轴、击中率为纵轴所组成的坐标图中，由被试在特定刺激下（如不同的先定概率）由于采用不同的判断标准得出的不同结果画出的曲线。本实验即采用不同的先定概率作为不同的刺激条件，从图中可以看出：随着先定概率的增加，被试的判断标准β变化幅度不均，这与理论不符。

5 结论

被试的击中率和虚报率并没有随着先定概率的增加而增加，这与前人经典实验结果不符。实验测出了不同先定概率下当呈现信号和噪音的先定概率发生变化时，对被试辨别力（d’）和判断标准（β）均有影响。

参考文献：

[1]陈晓惠. 心理学研究中信号检测论实验综述[J]. 教育教学论坛， 2013（44）.

[2]郭秀艳.实验心理学[M].北京：人民卫生出版社，2013