心理学实验报告之信号检测论(用于再认实验)

心理学实验报告
实验组次执笔者时间成绩
实验题目信号检测论用于记忆的实验
实验目的1.掌握信号检测论的基本理论，学会计算信号检测论指标β、 d’。

2.学习绘制ROC曲线，了解信号检测论可用于再认实验。

3.了解信号的先定概率对再认回忆的影响。

主、被试情况
主试、被试各为一名20岁的男性，均为江西师范大学心理学院2010级本科在校生，二者都视力正常且对本次试验有完全民事行为能力，实验前身心状态稳定且在指导下适当放松（良好预备唤起状态）。

实验仪器或材料
单面散装连环画页200张，分4组（先定概率分别为0.1、0.3、0.7、0.9）每组50张画页（每张画页只有背面有干扰类或信号类记号供主试识别，实验时只呈现有图案一面给被试，且实验前经多次测试被试在实验室光线环境下无法透视画页背面的记号故保证了实验再认成绩的科学性），手动分组对被试呈现。

试
验
方
法
实验程序
原
始
1.主试整理试验用的画页，依4种先定概率将其均分为4组，每组50页。

如，对于先定概率为0.3的画页组，有50×0.3张信号画页，即有15张信号画页及35张噪音画页。

2.实验开始时，对于每一组画页，主试使用一种先定概率，并按此先定概率向已示意准备好的被试呈现一定数量的信号画页，要求被试把它们当成信号记住。

3.作为信号的画面呈现完毕后，再与此组作为噪音的画页同向均匀混合，然后随机地逐张呈现给被试。

每呈现一张画页，就要求被试判断此画页是信号还是噪音，并要求被试把答案记录在实验记录纸上。

4.一组画页实验完成后，让被试休息一会儿，然后改变信号的先定概率，用另一组画页按上述方法继续实验。

5.实验完毕后整理实验材料与数据，运用信号检测论分别计算各组的β、d’，并画出ROC曲线。

注：信号记为“+”，噪音记为“—”。

P .10 .30 .70 .90
y 呈现报告呈现报告呈现报告呈现报告1+ + ——+ + + +
2————+ —+ —
3————+ + + +
4————+ + + +
5——+ + ———+
6————+ —+ +
7————+ + + +
8——————+ —
9+ + + + + + + + 10————+ + + + 11————+ + + + 12————+ + + —13——————+ +
材料14————+ + + + 15————+ + + + 16——+ + + + + + 17——+ + ——+ —18——————+ + 19————+ + —+ 20————+ —+ + 21+ + ——+ + + + 22——+ + + + + + 23——————+ + 24————+ + + + 25——————+ + 26+ + + + + + + + 27————+ + —+ 28——————+ + 29——+ + + + + + 30——————+ + 31——+ + —+ ——32——+ + + + + + 33——+ —+ + + + 34————+ —+ + 35———+ + + + + 36————+ + + + 37——————+ + 38————+ + —+ 39————+ + + + 40——+ + ——+ + 41————+ + + —42————+ + + + 43——+ + ——+ + 44————+ + + + 45————+ + + + 46——+ + ——+ + 47——+ + + —+ + 48+ ———+ + + + 49——————+ + 50——+ —+ + + +
实验结果1.先定概率为0.1的刺激&反应矩阵
P(y/SN)= 0.8000 P(y/N)=0
β=2464.2857 d’=3.465
报告SN（旧）报告N（新）刺激SN（旧） 4 1
刺激N（新） 0 45
2.先定概率为0.3的刺激&反应矩阵
P(y/SN)= 0.8667 P(y/N)=0.0286
β= 0.3323 d’=0.79
报告SN（旧）报告N（新）刺激SN（旧） 13 2
刺激N（新） 1 34
3.先定概率为0.7的刺激&反应矩阵
P(y/SN)=0.8857 P(y/N)=0.0667
β=0.1296 d’=0.30
报告SN（旧）报告N（新）刺激SN（旧） 31 4
刺激N（新） 1 14
4.先定概率为0.9的刺激&反应矩阵
P(y/SN)= 0.8889 P(y/N)=0.8000
β=0.1102 d’=0.24
报告SN（旧）报告N（新）刺激SN（旧） 40 5
刺激N（新） 4 1
分析与讨论1.分析本实验所得的ROC曲线
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），即在以虚报率为横轴、击中率为纵轴所组成的坐标图中，由被试在特定刺激条件下（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。

本实验中即采用不同的先定概率作为不同的刺激条件，从图中可看出：（1）随着先定概率的增加，被试（同一人）的判断标准β呈现出减小趋势，这与人们的一般决策习惯相一致，但变化幅度严重不均（尤其是先定概率为0.1时β值很大），这与理论不完全相符，这可能是由于实验的随机误差和实验所使用材料的限制；（2）曲线倾斜度和位置大体符合理论预期，说明被试参与性及其自身练习、疲劳等干扰因子控制较好，但并未以大致P=0.5的感受性曲线为距离随机斜线最远的重心形成对称分布，这同样可能是本实验使用材料上的随机误差所致；（3）本实验中的辨别力指数d’并不完全恒定，而是随着先定概率的增加，被试的辨别力指数呈微减趋势，除去随机误差的影响，这可能是因为为随着先定概率的增加，被试的记忆任务越来越重因而影
响了其判断力（疲劳、压力等），但作为实验条件下的曲线分布其大致符合了等感受性曲线的分布规律。

2.根据本实验的结果，分析先验概率对辨别力与判断标准的影响
如之前所述，随着先定概率的增加，被试（同一人）的判断标准β呈现出减小趋势，因为被试知道信号对比于噪音的比例在上升于是越来越来倾向于回答是信号，即判断标准降低；随着先定概率的增加，被试的辨别力指数d’呈微减趋势而非理论上的恒定，可能是被试的记忆任务逐渐变重而引起的疲劳和心理压力导致其判断能力下降，理论上排除这些误差的话应该是一个不随先定概率变化的定值。

3.评论信号检测论应用于再认实验的优势（相比传统再认实验）
第一, 传统再认法测得的数值是辨别力和反应偏向二者不可分割的混合物，即认为P（y）仅仅为外界物理刺激的函数，而信号检测论因具有二个独立的指标β和d’, 所以信号检测论用于再认实验, 可以把被试的辨别力(d’)和它的反应偏向(β)分开处理。

第二, 信号检测论把错误反应分为漏报和虚报两类, 有利于我们分析被试发生错误的原因，而传统再认法无法对错误反应作进一步分析（只能认为此时被试出现“内隐偏差”而无法进一步测量和说明）。

第三, 信号检论的指标比传统再认法的指标【(对的—错的)/N】要灵敏，更为可靠与科学，也更能说明问题。

可以说，信号检测论应用于再认实验最大的优势即区分了人们的辨别力和反应偏向。

信号检测论是信息论的一个分支，研究的对象是信息传输系统中的信号的接收部分。

信号检测理论把被试的辨别力和反应偏向分离出来，是对传统再认实验方法的重大突破。

因为人的记忆、再认识别的综合分析可以看做一个信息处理过程，因而可以用信息加工的原理对它进行分析，这个理论可以加深人们对再认这一过程的理解。

信号检测论引入再认研究中，解决了传统再认研究方法中无法解决的问题，即把辨别力和反应偏向二者相区分，为进一步研究提供了分析基础。

结论
再认实验中呈现信号和噪音的先定概率发生变化，对被试的辨别力（d’）和判断标准（β）有影响，两者都随呈现信号和噪音的先定概率的增加而减小，且前者减小得更为明显。

教师批语。