心理物理学方法

心理物理学方法
（一）阈限的测量
感觉阈限可以分为两种：一种是绝对阈限：指刚好能引起心理感受的刺激大小；
另一种是差别阈限：指刚好能引起差异感受的刺激变化量；
操作定义：绝对阈限：有50%的实验次数能引起反应的刺激值；
差别阈限：有50%的实验次数能引起差别感觉的两个刺激强度之差；
1）极限法
又叫最小变化法、序列探索法、最小可觉差法；
基本概念：
不肯定间距Iu：上限与下限之间的距离；Iu=Lu-Ll
主观相等点PSE：不肯定间距的中点；PSE=（Lu+Ll）/2
差别阈限DL：取不肯定间距的一半，或上差别阈限与下差别阈限之和的一半。

误差方面
极限法进行实验时，被试主要产生习惯误差和期望误差，还会偶尔产生练习误差和疲劳误差这两种系统误差。

习惯误差：被试因习惯于由原先的刺激所引起的感觉或感觉状态，而对新的刺激作了错误的判断；在递减系列中----使阈限偏低；在递增系列中---使阈限偏高；
期望误差：被试因过早期望将要来临的刺激而导致错误的判断；
在递减系列中---使阈限偏高，在递增系列中--使阈限偏低；
采用递增递减交替进行的设计能抵消这两种误差，并且递增递减的系列要保持数量一致。

练习误差：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，导致反应速度加快和准确性逐步提高的一种系统误差。

可能使阈限降低；
疲劳误差：由于实验多次重复而发展的疲倦或厌烦情绪，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，可能使阈限升高；
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。

为了平衡这两种误差，最小变化法的递增与递减，采用ABBA法，交替进行；
注：分清差别阈限的上限和上差别阈限的区别？
差别阈限的上限：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，即Lu；
上差别阈限：等于差别阈限的上限减去标准刺激的值：DLu=Lu-St
具体测定方法：见实验心理学P234
2）平均差误法
实验规定以某一刺激为标准刺激，然后要求被试调节另一比较刺激，使后者在感觉上与标准刺激相等。

（1）平均差误法的特点
①需要被试亲自参与，因此能更好地调动被试的实验积极性
②只能对可以连续变化的刺激进行测量
（2）绝对阈限与差别阈限的测定（见实验心理学P238）
（3）误差的控制
为了消除空间误差，标准刺激在刺激的左边和右边的次数应各占一半；
为了消除动作误差，被试从大于或小于标准刺激处开始调剂的次数也应各占一半其实也是ABBA法。

为了消除时间误差，采用多层次的ABBA法；
（4）计算差别阈限的方法有两种：
①把每次调节的结果与标准刺激之差的绝对值平均起来作为差别阈限：
②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，这里的主观相等点等于各个比较刺激的平均值；
3）恒定刺激法
恒定刺激法又叫正误法，次数法，是心理物理学中最准确，应用最广的方法；
（1）绝对阈限的测定
①直线内插法
②平均Z分数法
③最小二乘法
（2）差别阈限的测定
①两类反应：我们取25%和75%处的刺激的差的一半作为差别阈限，即75%差别阈限。

75%差别阈限：详见朱莹实验心理学P75
将75%重于标准刺激的量（差别阈限的上限）减去25%重于标准刺激的量，也就是75%轻于标准刺激的量（差别阈限的下限）即得75%绝对差别阈限
②三类反应：用50%的“+”反应的刺激与50%“-”反应刺激的差的一半作为差别阈限，也就是不肯定间距的一半。

例：不肯定间距可以看作是对被试态度的一种测量，一个很自信的人他会很少做相等判断，结果他的不肯定间距就小
原因：很自信的人，他要在完全能确认比较刺激与标准刺激相等时才愿意作出判断，因此，他作出相等判断的次数少。

另外由于相等次数少，所以在刺激值逐渐增大的情况下，判断“+”的次数到达50%时的数值就越接近标准刺激；而判断“—”的次数到达50%时的数值也越接近标准刺激，因此两者之差肯定越小；
（二）心理量表法
1）量表的类型
从心理量表否等距和有无绝对零点来分，将心理量表分为顺序量表，等距量表，比例量表；
2）感觉比例法（分段法）与数量估计法
比例量表示既等距又有绝对零点的量表；
分段法：是制做感觉比例量表的一种最直接的方法；
数量估计法（使用了史蒂文斯密定律）：也是制作比例量表的一种直接的方法；此法的具体步骤是主试者先呈现一个标准刺激，例如，一个重量，并赋予标准刺激一个主观值，例如为10，然后让被试者以这个主观值为标准，把其他不同强度比较刺激的主观值，放在这个标准刺激的主观值的关系中进行判断，并用数字表示出来。

然后计算出每组被试者对每个比较刺激量估计的几何平均数或中数，再以刺激值为横坐标，感觉值为纵坐标，即可制成感觉比例量表。

3）感觉等距法和差别阈限法
等距量表是一种有相等单位但没有绝对零点的量表；
感觉等距法：要制作等距量表，最直接的方法就是感觉等距法；它是通过把一个感觉分成主观上相等距离来制作。

差别阈限法：是制作等距量表的间接方法；差别阈限发认为，每一个最小可觉差在心理上都是相等的，因此可以用最小可觉差作为心里物理量标的灯具单位；随着心理感受梯级的提高，为了产生下一个最小可觉差，在刺激方面需要的增加量越来越大；
4）对偶比较法和等级排列法
顺序量表（等级量表）是一种较粗略的量表，它既无相等单位又无绝对零点，只是把事物按某种标准排出一个次序。

等级排列法：是一种制作顺序量表的直接方法；把许多刺激同时呈现，让许多被试者按照一定标准，把这些刺激排成一个顺序，然后把许多人对同一刺激评定的等级加以平均；
对偶比较法：对偶比较法（或配对比较法）是把所有要比较的刺激配成对，然后一对对地呈现，让被试者对于刺激的某一特性进行比较，并做出判断：这种特性的两个刺激中哪一个更为明显，假如以n代表刺激的总数，所以配成对的个数是n（n-1）/2。

注意使用ABBA法加以平衡顺序误差；
（三）信号检测论
1）信号检测轮的由来
2）信号检测论的基本原理
在信号检测实验中，被试者对有无信号出现的判定，可以有四种结果：
①击中：当信号出现时（SN），被试报告为“有”，以y/SN表示。

我们把这个判定的概率称为击中的条件概率，以P（Y/SN）表示。

②虚报：当只有噪音出现时（N），被试报告“有”，以y/N表示。

我们把这个判定的概率称为虚惊条件概率，以P （Y/N）表示。

③漏报：当有信号出现时，被试报告为“无”，以n/SN表示。

把这种判定概率称为漏报条件概率，以P（n/SN）表示。

④正确拒绝：当无信号而只有噪音出现时，被试报告为“无”，以n/N表示。

我们把这个判定的条件概率称为正确拒斥的条件概率，以P（n/N）来表示。

从统计学的观点来讲，信号检测就是要检验两个统计假设H0（无信号）和H1（有信号）的真伪。

在获得多次测试得到对信号的印象之后，被试的头脑中将产生两种分布，一个噪音的，一个是有噪音背景的信号。

有一些感觉印象模糊，即可能是噪音也可能是信号，于是两个分布中间有重叠。

两个分布的距离取决于信号的清晰程度和被试感觉的灵敏性。

这时，一个判断标准必须划定，从而指导被试决定什么样的刺激就可以被判断为有，而其他的不可：
图中黑色部分为虚报，也叫α错误；斑点部分为漏报，也叫β错误；浅灰色部分为正确否定；深灰色部分位击中；图中d' 表示感觉过程，β表示决策过程，并且我们可以看出如下关系：
统计决策需要的两个基本假设以及两个相等的有重叠的正态分布都满足，于是统计原理能成为信号检测论的数学基础。

（2）最优决策原则
出击中率+漏报率=100%
虚报率+正确否定率=100%
判断标准的确定是按照最优原则进行的，也就是让期望值最高，使收益值最大，因此最优决策标准实际就是按照最大期望值标准确定的。

人类被试在确定判断标准时实际受三个因素影响：
①信号和噪音之先验概率大小
②判定结果的奖惩多少
β = P（N）/P（S）× （正确否定的奖励数+虚报的惩罚数） /（击中的奖励数+漏报的惩罚数）
③被试要达到的目的及其他有关因
β = P（N）/P（S）× （正确否定的奖励数+虚报的惩罚数） /（击中的奖励数+漏报的惩罚数）
3）辨别力指数d‘及接受者操作特性曲线
接收者操作特性曲线：对于已经形成分布印象的信号，如果我们将击中率作为虚报率的函数，当决策过程标准由保守向大胆方向移动时，我们将得到接收者操作特性曲线，曲线上各点反映着相同的感受性，它们都是对同一信号刺激的反应，不过是在几种不同的判定标准下所得的结果就是了。

在一条接收者操作特性曲线中（简称ROC曲线），不同的点代表不同赏罚值激励出的不同判定标准，而每个点的斜率就是β，
判别力指数d’：即观察者的敏感性，也是信号和噪音分布之间的距离，对应感觉过程，ROC曲线与对角线间的最大距离
d' = （MSN-MN）/σN = ZSN-ZN （M是信号分布的平均数）
判断标准β：做出决策的分界线，人根据最优原则主管划定的标准，对应决策过程，ROC曲线上点的切线斜率
β = OSN/ON （O是正态表中的纵坐标值）
判断标准Cx：表示判断标准的另一种方法，其实际表示判断标准截点处的刺激的物理强度，也就是感觉阈限
CX = IS –（IS-IN）/ d' × ZS
4）信号检测论的应用
（1）有无法
当主试呈现刺激之后，让被试判定所呈现的刺激中有无信号，并给与口头报告。

（2）评价法
也较多重决策法，呈现刺激的方式同有无法一样，要求被试根据自信度给出更细腻划分的有无的等级评价，得出的评价将是一个从有到无的连续体。

（3）迫选法
被试进行判断之前，信号和噪音都呈现数次，让被试再对它们进行判断。

一般多用二项迫选法，即呈现一次噪音一次信号。

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