郭秀艳《实验心理学》05章 心理物理法

（二）等距量表的建立 1.定义： 和 顺序量表有何不同？ 2.方法： （1）PZO转化法。 （2）感觉等距法 通过将一个感觉分成主观上相等距离来制作 。[同时：二分法、平 均差误法; 渐进 ] （3）差别阈限法 a 用任何一种传统心理物理法测出感觉的绝对阈限，并以此为量 表的起点； b 以绝对阈限为标准刺激，确定第一个差别阈限； c 再以绝对阈限加上第一个差别阈限的刺激强度为基准，再测量第 二个差别阈限……每一个差别阈限都称为一个“最小可觉差” （just noticeable difference），代表了在当前刺激强度下最细 微的（刚刚可以觉察）主观感受变化 d 差别阈限法认为，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理物理量表的等距单位。 e 于是，我们可以刺激强度为横坐标，以绝对阈限以上的最小可觉 差数为纵坐标，画出的心理物理关系图就是等距量表。
2. 绝对阈限的计算——直 线内插法 画出曲线后再从纵轴的50 ％处画出与横轴平行的直 线，与曲线相交于点a， 从点a向横轴画垂线，垂 线与横轴相交处就是两点 阈。
100
正 确 判 断 50 的 百 分 率
0
a
8
9
10
11
12
刺激（毫米） 报告“两点” 的次数 报告“两点” 的百分数
8 2 1%
9 10 5%
d ' Z 击中 Z 虚惊 1.476 (1.476) 3
心理物理函数
• 韦伯定律ΔΦ/Φ=C • 费希纳定律ψ=KlgΦ对数关系 • 史蒂文斯定律S＝bIa
– 对最小可觉差的重新理解——神经量子理论
信号检测论
• 是现代心理物理学最重要的内容之一，它的 出现彻底改变了以往人们对阈限的理解，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。 • 1954年，美国心理学家W. P. Tanner和J. A. Swets把信号检测论应用于人的知觉过程， 使心理物理学方法发到一个新的阶段。
又称调整法（method of adjustment）
1．实验程序 （1）基本程序：呈现一个标准刺激，令被试再造、复制 或调节一个比较刺激，使它与标准刺激相等。 （2）特点：平均差误法要求被试亲自参与，更能调动被 试的实验积极性。 （3）说明：用平均差误法测定绝对阈限时，没有标准刺 激存在；但是我们可以假设，此时的标准刺激为零，即让 试者每次将比较刺激与“零”相比较。 2．阈限计算 （1）把每次的调整结果（X）与主观相等点（用M或 PSE表示）的差的绝对值加以平均，作为差别阈限的估 计，这个差别阈限的估计值用符号AEM表示：
10 58 29 %
11 132 66 %
12 186 93 %
10.57 （ 毫 米） 刺激的距离（ 毫米）
3. 差别阈限的计算——直线内插法
100
率判 断 次 数 百 分
50
0
185
190
195
200
205
wk.baidu.com
210
215
196.5
比较刺激（克）
204.5
（三）平均差误法（method of average error）
（三）比例量表的建立 1.定义： 和 顺序、等距量表有何不同？ 2.方法： （1）分段法 通过把一个感觉量加倍或减半或取任何其他比例来建 立心理量表的。具体作法是呈现一个固定的阈上刺激作为标准，让 被试者调整比较刺激，使它所引起的感觉为标准刺激的一定比例， 例如，2倍、3倍、1/2倍、或1/3倍等等。 每个实验只选定同一个比例进行比较，同一个标准刺激比较若干次 后，再换另外几个标准刺激进行比较当把所有的标准刺激都比较完 之后，便可用与各标准在感觉上成一定比例的相应的物理量值制成 一个感觉比例量表。 （2）数量估计法 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，将 其他比较刺激的主观强度用数据表示。然后计算出每组被试对每个 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. 对偶比较法 （1）定义：把所有要比较的刺激配成对，然后一对一对 地呈现，让被试者依据刺激的某一特性进行比较，并做 出判断：这种特性在两个刺激中的哪一个上表现得更为 突出。因为每一刺激都要分别和其他刺激比较，假如以 n代表刺激的总数，那么配成对的个数是n（n－1）／2。 然后依它们各自明显于其他刺激的百分比的大小排列成 序，即可制成一个顺序量表。 （2）注意 a 用这种方法得到的顺序量表，还仅仅是针对一个被 试的心理物理量表，尚不能直接推广到更大的人群。 b 这一量表模型要求对偶比较是可传递的，如果刺激A 优先于刺激B，而且刺激B优先于刺激C，那么刺激A优 先于刺激C。然而，有些情况下这种传递性难以保证， 这时就不能采用对偶比较法。
回忆： 1 . 什么叫感觉阈限？阈限可以分为几种？它们的定义和操作定义 分别是什么？ 2 . 费希纳提出的三种测量感觉阈限的方法是什么？
最小变化法 极限法 （limit method） 1.特点：将刺激按递增或递减系列的方式，以间隔相等的小步变， 寻求从一种反应到另一种反应的瞬时转换点或阈限的位置。
阈上感觉的测量 ——由心理物理量表来完成
回忆：心理量表有哪几种？划分它们的标准是什么？
（一）顺序量表（ordinal scale）的建立 1.定义：顺序量表既不等距，也无绝对零点，它只要求将事物按某 一标准排出一个次序。建立顺序量表的要求就是让数字的大小能 够对应事物属性的等级，而不需要关心量表的单位是否一致。 2.等级排列 （1）定义：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。 （2）注意 a 由于最终的顺序排列取决于所有被试的平均等级，因而要求 被试的抽样能够代表实验试图研究的人群总体。例如广告评定者 的性别、年龄、文化程度等都可能影响最终的评定结果。 b 由于每一个被试只进行一次排序，所以等级排列法对被试的 利用率不高，且难以排除被试在唯一一次排序中的各种随机误差。
三、信号检测论的两种独立指标 （一）反应偏向 1．似然比β （1）定义：区分“信号”与“噪音”反应的心理感受水 平Xc所对应的信号分布纵轴与噪音分布纵轴之比。 O击中 0.3368 3
O虚惊 0.1192
2.报告标准C
C
( I 2 I1 ) Z1 I1 d'
I2：为高强度刺激 I1：为低强度刺激 Z1：为低强度刺激时的正确拒斥概率的Z值 （二）辨别力指标 辨别力d’： fN(X)与fSN(X)之间的距离
一、信号检测论的基本思想 （一）信号和噪音 1. 信号：刺激（stimuli） 2. 噪音：信号所伴随的背景 3. 信号分布 （SN） ：信号加噪音分布 4. 噪音分布（N） ：噪音分布 （二）决策标准 1. 似然比（likelihood ratio），被记为l(x)。
O ( SN ) l ( x) O( N ) 2. 决策标准（β）：观察者选择某一个似然比的值作为产 生“信号”、“噪音”两种判断反应的分界点，或称 决策标准（β）。决策标准的设定受到各种非感觉因 素的影响，包括信号出现的先定概率，以及利益得失 的权衡等。
↑
↓
↓
↑
标准刺激呈 现位置 相继呈现的 先后顺序
左右
右左
右左
左右
前后
后前
前后
后前
（二）恒定刺激法（method of constant stimulus）
又叫正误法（true-false method）
1.要点
（1）主试从预备实验中选出5到7个刺激，刺激值在整个测定过 程中是固定不变的。 （2）选定的每种刺激要向被试呈现多次，一般每种刺激呈现50 到200次。 （3）刺激呈现的次序事先经随机安排，不让被试知道。用以测 量绝对阈限时，则无需标准值； 如用以确定差别阈限或等值时，则需包括一个标准值。 （4）此法在统计结果时必须求出各个刺激变量引起某种反应 （有、无或大、小）的次数。 注意所选定的刺激最大强度应为：它被感觉到的可能性应不低于 95％。所选刺激的最小强度应为：它被感觉到的可能性应不高于 5％。 选定呈现刺激的范围之后，再在这个范围内取距离相等的刺 激。
AEM
X PSE N
（2）把每次调整结果（X）与标准刺激（St）的差的
绝对值加以平均作为差别阈限的估计，用符号AEst表示：
AEst
3.误差控制
X St N
（1）动作误差：因被试所采用的方式不同而 产生误差。 （2）时间误差：由于标准刺激和比较刺激相 继呈现而产生的。 （3）方法：多层次ABBA法 或使比较刺激从小到大，从大到小两方面来进行 调整，以便控制动作误差
Lu
DLu Lu S t
Lu Ll PSE 2
b 在递增系列中最后依次“－”到非“－”之间的中点为L 第一次非“＋”到“＋”之间的中点为Lu c 在上限与下限之间的距离为不肯定间距Iu d 不肯定间距的中点是主观相等点 ,在理论上主观相等点 （point of subjective equality，PSE）应与标准刺激（S） 相等，但实际上两者有一定的差距，这个差距称为常误 （constant error，CE） e取不肯定间距的一半或者取上差别阈（Dlu=Lu-St） 和下差别阈（DLl=St-Ll）之和的一半为差别阈限。
第五章 心理物理法 • 感觉阈限的测量 • 阈上感觉的测量 • 心理物理函数 • 信号检测论
感觉阈限的测量
• 费希纳 ：心理物理学的目标就是最终用精确的数 学函数的形式来描述外部的物理刺激与由此而发 生的感觉和知觉之间的定量关系。要实现这一目 标，心理学家必须要先做两个准备工作：
（1）感觉阈限的测量 （2）阈上感觉的量化
2. 基本的实验过程 （1）测定绝对阈限 刺激：刺激系列分为递增和递减两种。在实验时，每个刺激系列 都从起点处沿递增或递减方向，依次呈现给被试。 反应：被试报告表示是否感觉到刺激，若被试感觉“说不准”， 则要求其进行猜测。主试以“有”“无”或“＋”“一”记录被 试的反应。
对于递增系列，到被试第一次报告“有”，便停止验； 对于递减系列，到被试第一次报告“无”，停止。 计算： a.计算每个刺激系列的阈限，被试反应转折点处所对应的 两个刺激强度的中点就是这个系列的阈限。 b.求出所有系列阈限的均值，便是最后求得的绝对阈限值。 （2）测定差别阈限 刺激：标准刺激 （强度不变） 比较刺激 （强度按递增或递减顺序排列) 反应：a 比较刺激大于标准刺激，记为“＋” b 比较刺激等于标准刺激，记为“＝” c 比较刺激小于标准刺激，记为“－” d 当被试在比较时表示怀疑，可记作“?” 计算： a 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Lu；第一次非“－”到“－” 之间的中点为差别阈限的下限Ll。
DLl S t Ll
CE S t PSE
( Lu S t ) (S t Ll ) DLu DLl Lu Ll DL 2 2 2
3．误差控制
(1)测定绝对阈限 a 习惯误差是指由于被试在长序列中有继续作同一种判断的倾向所 引起的误差。 b 期望误差则是指由于被试在长的序列中给予相反判断（期望转折 点的尽快到来）的倾向所导致的误差。 想想a.b 对阈限会产生什么样的影响？ 怎么办？递增和递减序列要做到数量一致 c 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，而导致反应速度加快和准确性逐步提高 的一种系统误差。 d 疲劳误差由于实验多次重复，随着实验进程而发展的疲倦或厌烦 情绪的影响，而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 。 想想c.d对阈限会产生什么样的影响？ 怎么办？ ABBA 法
(2)测定差别阈限 与测定绝对阈限时的情况基本相同，不同的是：由于测定差 别阈限时有了标准刺激的存在，那么标准刺激和比较刺激每次呈 现的相对关系（时间先后关系或空间位置）也可能构成干扰因素。 为了控制标准刺激出现位置和时机的影响，通常采 用的办法是多层次ABBA控制法。如下图：
比较刺激系 列呈现顺序