实验1-6 信号检测论评价法测量汉字记忆能力

实验1-6：信号检测论评价法

目的：

通过比较被试对汉字再认的准确性和判断标准，学习信号检测论的评价法。 掌握信号检测论的评价法在心理学实验中的应用。

简介：

评价法是信号检测论最常用的方法之一。在有无法的实验中，只要求被试回答是否有信号，被试只有一个判断标准，而在评价法的实验中，不仅要被试回答是否是信号，而且还要回答肯定或否定的程度，即有多大把握肯定是信号，通常我们把被试作答的肯定程度分为五个等级：

1、100﹪～80﹪肯定是SN ，即肯定是信号

2、80﹪～60﹪肯定是SN ，即可能是信号

3、60﹪～40﹪肯定是SN ，即可能是信号，也可能是噪音

4、40﹪～20﹪肯定是SN ，即可能是噪音

5、20﹪～0﹪肯定不是SN ，即肯定是噪音

被试在实验时，根据以上五个等级对呈现的刺激作出是信号和噪音的判断。在实际判断时依据的是四个判断标准，根据被试的以上五种反应的次数，分别计算四个判断标准下被试的击中率SN y P /和虚报率N y P /，并计算出相应的辨别力d ’和判断标准β，根据SN y P /和N y P /或转换后的SN Z 和N Z 绘制ROC 曲线。

ROC 曲线又叫等感受性曲线。当各轮实验中被试的感受性没有变化，而且两个感觉分布的标准差相等时，ROC 曲线是一个平滑的、对称的曲线，对角线为几率线。根据击中率和虚报率转化为Z 分数绘制的ROC 曲线，对角线仍为几率线。实验数据绘制的曲线与负对角线相交的点上的Z 分数值即为被试的感受性d ’,当被试的感觉分布的标准差相等时，这两条直线垂直。

实验方法

1. 被试

全班同学，每四人一组。

2. 实验仪器与实验材料

2.1 实验仪器

计算机、SDT 评价法实验程序

2.2 实验材料

汉字词材料或图片材料

3. 实验设计与实验过程控制

本实验的实验材料总数量为200个，信号的先验概率为0.5，评价等级为五等级评价。

(1) 制作实验材料：在“编辑实验材料”菜单中选择“给定汉字材料”，在出现的窗体

中对实验参数进行定义，具体包括信号的先验概率、信号与噪音的总数量，并提取和生成实验材料，保存实验材料文件退出。

(2) 在“正式实验”菜单中选择“给定汉字材料”，进行正式实验。

(3) 练习阶段：先呈现20个信号（呈现1秒，间隔2秒），再呈现40个SN和N混合的刺激（呈现1秒，间隔2秒），并要求被试按上述五个等级评价。

(4) 正式实验：实验程序先给被试呈现80张信号图片，信号图片呈现完毕，呈现160个信号加噪音的图片，要求被试按照实验指导语，对每张图片是“信号”还是“噪音”作出判断，并回答自己判断的肯定程度。

实验前主试给被试如下指导语：

下面是一个测验你的辨别能力的实验。实验开始时，屏幕中心的窗口将依次呈现一系列的汉字材料，要求你尽量记住这些字。这些材料呈现完毕后，计算机将呈现两倍数量的图片，其中有一半是刚才呈现过的，一半是没有呈现过的，要求你判断哪一个呈现过，哪一个没有呈现过，并对你的判断肯定程度作等级评价：如果说100﹪肯定呈现过，就按数字键“1”；如果觉得可能（75﹪肯定）呈现过，就按“2”；如果不能确定（50﹪肯定）是否呈现过，就按“3”；如果觉得可能（25﹪肯定呈现过）没有呈现过，就按“4”；如果说100﹪肯定没有呈现过，就按“5”。正式实验开始之前，先做练习实验。明白上述指导语后按“开始实验”键进行实验。

(5) 实验结束后，在“帮助”中的“结果查询”中查询每个被试的击中率和虚报率。

(6) 换其他被试继续实验。

结果分析

1. 按照表1和表2整理结果，并分别计算出被试用四种判断标准的d’和β。

2. 根据表2的统计结果，分别用击中率—虚报率和标准分数绘制ROC曲线（用小组实验数据），并将小组被试各人的ROC曲线进行比较，同时比较被试间判断标准和辨别力的个体差异。

3. 根据表2统计的数据及ROC曲线，说明哪个被试对汉字的再认能力强，以及他们采用的标准有何不同。

表1 再认图片时的五种反应

刺激

反应等级

1 2 3 4 5

SN N

表2 再认图片的d ’和β

判断标准 1C 2C 3C 4C

SN y P /

N y P /

SN Z

N Z

d’

SN O

N O

β

思考题

1. 与有无法相比，评价法有哪些独特的优点？

2. 假如被试的ROC 曲线（根据标准分数绘制的）不是一条直线，或与负对角线不垂直，应如何分别计算他的辨别力？如何对实验结果进行解释？

参考文献：

赫葆源，张厚粲，陈舒永。（1983）。实验心理学。北京：北京大学出版社。 孟庆茂，常建华。（1999）。实验心理学。北京：北京师范大学出版社。

舒华。（1994）。心理与教育研究中的多因素实验设计。北京：北京师范大学出版社。 杨博民。（1989）。心理实验纲要。北京：北京大学出版社。

杨治良，钟毅平。（1996）。论现代实验心理学三种新方法评述。心理科学，19，44-48。 杨治良。（1997）。实验心理学。杭州：浙江教育出版社。

张学民，舒华，张亚旭。（2001）。实验心理学理论与实验教学改革的思考与实践。高等理科教育，40，33-38。

朱滢。（2000）。实验心理学。北京：北京大学出版社。

Kantowitz BH, Roediger HL, Elmes DG 著，杨治良，郭秀艳译。（2001）。实验心理学——掌握心理学的研究。上海：华东师范大学出版社。

本实验引自舒华等著《实验心理学的理论、方法与技术》，人民教育出版社，2006年。