信号检测论有无法

西南大学心理学院学生实验报告

姓名王翠翠学号专业应用心理学年级 10级课程实验心理学实验时间9月1号

同组人姓名杨丹妮张雅丽成绩

信号检测论有无法的实验研究报告

王翠翠杨丹妮张雅丽

（西南大学心理学院2010级应用班重庆400715）

摘要本实验旨在通过重量辨别，学习信号检测论中的有无法。被试为西南大学心理学院应用心理班的一名学生，实验在西南大学心理学院的实验室进行，采用遮光镜、100克、104克、108克和112克的重量砝码各一个，要求被试辨别感触到的砝码是信号还是噪音，实验结果显示,被试的辨别力指标较强，所以通过实验我们更加深了对信号检测论有无法的理解。此次实验假设被试的辨别力指标较弱。

关键词重量辨别信号检测论信号噪音

1、引言信号检测论(SignalDetection Theory, 简称SDT) 属于信息论的一个分支 , 研究对象是信号传输系统中的信号接收部分。它借助于数学形式 , 分析信号接收者如何把信号从噪声中提取出来[1]。1954年, 美国密歇根大学的Tanner和Swets首先在心理学的研究中引进SDT, 用于研究知觉过程, 现已扩展到记忆、思维、人格研究等领域。在心理学领域 , 人的感觉器官和中枢神经系统可以看作一个信息处理系统 , 把刺激看作信号 , 把刺激中的随机物理变化和感知过

程中的随机变化看成噪音 , 这样人对刺激的分辨问题就等效于在噪音中检测信号的问题。随着机器系统的日益自动化, 人———机界面中人的任务越来越倾向于对一些物理声光信号的不同类别进行判别并做出不同的反应。可见,SDT并不严格地关注感觉过程 , 而是强调刺激事件出现与否的决策判断过程。关于信号检测论的基本思想为信号伴随噪音和单独出现噪音这两种情况下，分别可以在心理感受量值上形成两个分布（distribution）：信号加噪音（SN）分布和噪音（N）分布，前者也常常简称为信号分布。由于信号总是叠加在噪音背景之上，因此总体上信号分布总是比噪音分布的心理感受更强些。信号的心理感受强度可以用两个分布之间的距离来描述（Gescheide,1997），同样信号分布和噪音分布间的距离也可以作为心理物理学实验中对被试感受性的衡量指标，这被称为辨别力指标（d’）[2]。在信号检测论中，被试的反应有四种：（1）刺激出现并报告“有”，这种反应被称为“击中”（hit）；（2）刺激出现并报告“无”，这种反应被称作“漏报”（miss）；（3）刺激没有出现并报告“有”，这种反应被称作“虚惊”（false alarm）；（4）刺激没有出现并报告“无”，这种反应被称作“正确拒斥”（correct rejection）。信号检测论有无法指的是信号出现，报告“有”，信号没出现，报告“无”，而且本实验还可以加深被试（学生）对信号检测论有无法的了解与运用。

2、方法

2、1 被试

此次实验的被试是西南大学心理学院2010级应用心理学专业的一名学生（女，19岁）

2、2 仪器和材料

遮光镜，100克、104克、108克和112克的重量砝码各一个。

2、3 实验设计

此次试验采用被试内单因素设计，使得被试的个体差异得到有效的控制

2、4 实验程序

把104、108和112克的重量分别和100克的重量比较10次，选出一个在10次比较中有7次觉得比100克重的重量作为信号刺激；100克的重量作为噪音，主试按下列三种不同的SN和N出现的概率安排实验顺序

然后每种先定概率做100次，每50次实验中信号和噪音出现的顺序按随机原则排列。在正式实验时，在每50次实验开始前，先让被试熟悉一下信号和噪音的区别，并告诉被试在这50次中信号出现的概率。主试按安排好顺序呈现刺激，哪一次呈现信号，哪一次呈现噪音务必搞清楚。两次呈现的时间间隔至少3秒千万不要为了赶进度不断地呈现刺激。被试提举重量时，提的高低，快慢要前后一致，提手后若判断为信号就回答“信号”，主试就在记录表上相应的地方记下“十”号，若判断为噪音就回答为“噪音”，主试就记“一”号，每做完50次休息5分钟，按上述方法继续，直到做完300次为止。

3、结果

根据实验数据得出以下实验统计结果

先定概率为0.5时的统计情况：

SN N

SN

N

P(Y/SN)=0.78

P(Y/N)=0.42

先定概率为0.2时的统计情况：

SN N

SN

N

P(Y/SN)=0.

65

P(Y/N)=0.25

先定概率为0.8时的统计情况：

SN N

SN

N

P(Y/SN)=0.83

P(Y/N)=0.2

从以上的统计情况可以看出，当先定概率为0.8时，击中的条件概率

较大，而当先定概率为0.2时，击中的条件概率较小，即随着先定概率的增加，击中率也在增加，而虚惊率没有出现这种规律。这表明击中的条件概率与先定概率有着密切的关系。

根据上述数据统计不同先定概率下的d'和β

项目y/SN y/N d' β

0.2 P

Z

O 0.65

0.385

0.370

0.35

-0.385

0.370

0.77 1

0.5 P

Z

O 0.78

0.772

0.296

0.42

-0.201

0.390

0.973 0.758

0.8 P

Z

O 0.83

0.954

0.253

0.2

-0.841

0.280

1,795 0.904

从反应偏向β来看，三种先定概率下，被试的判断标准有一定差异。先定概率0.2时β=1,0.5时β=0.758,0.8时β=0.904。一般认为，β>1说明被试掌握的标准较严，β值接近或等于1，说明被试掌握的标准不严也不松。所以，被试在先定概率为0.2和0.8下，判断标准不严也不松，而0.5时判断标准则较松。但三种情况下β值都没超过1，说明被试判断标准都不算严格。从辨别力d'来看，在0.2和0.5的先定概率下，被试敏感性显著低于先定概率为0.8的情况。说明被试在0.8的先定概率下，对输入感觉刺激较敏感，击中率较高。