第三章 心理物理学方法 信号检测论
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
安庆师范学院
（2）实验：假设我们的实验是在白噪音的背景上检 测一个纯音信号。 白噪音：等强度的所有频率声音组合而成的声音。 噪音：不同频率和不同强度的声音无规律地组合在 一起的声音。 P-O-Z 转换
安庆师范学院
（3）信号检测论的两个独立指标
①判断标准β
指信号加噪音引起的特定感觉的条件概率与噪音引起的条件概 率的比值
ROC曲线是由信号强度来决定的，而与判断 标准无关。感受性和判断标准是彼此分离的。
安庆师范学院
（5）有无法评价
有无法把感觉连续体分为两部分，故它从 被试的反应中所知道的就只是某一感觉在标准以 上或以下，至于这种感觉离开标准多远则不知道， 即反应的把握程度反映不出来。
安庆师范学院
2、评价法
（1）评价法的主要特点: 在信号检测论的实验中要求首先回答有信号或无 信号，然后说明自己对回答的确信程度（或用概率来 表达确信程度），这就是评价法的实验。用这样的办 法，我们就可以把信号或噪音引起的感觉离标准多远 表达出来。
现代心理物理学从对预先概念的不同 理解出发，把被试者的辨别力和他的反应 倾向区分开来处理，而传统心理物理学测 得的感觉预先是二者不可分割的混合物
安庆师范学院
一、色子游戏
假设一次掷三颗色子：两颗是正常的，即每个面 有一个数字，依次是1-6，第三颗是特殊的，三面 写0，另三面写3。 你的任务是猜测，特殊色子哪一面朝上。 在猜测前，告诉你三颗色子朝上的数目总和。
安庆师范学院
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： 击中率＋漏报率=100% 虚报率＋正确否定率=100% 标准愈来愈高（数目变大）击中率愈来愈小，虚报率也愈来愈小。 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。
思考：
安庆师范学院
安庆师范学院
色子数目总和 2
0 出现次数 1
3出现次数 0
3出现概率% 0
3
4 5
2
3 4
0
0 1
0
0 1/5=20
6
7 8 9 10 11 12
5
6 5 4 3 2 1
2
3 4 5 6 5 4
2/7=29
3/9=33 4/9=44 5/9=5wenku.baidu.com 6/9=67 5/7=71 4/5=80
13
14
0
判断标准β＝
（3.7）
β因先定概率不同和判定结果的奖惩办法不同而不同 使用PZO转换表求的
β＞1说明被试者掌握的标准较严， β <1，被试掌 握的标准比较松 。 β是一个反应阈限，与传统阈限概念不同， β并非恒 定不变，而是随着SN和N两种先定概率和决策后果而变 动。
击中率和虚报率示意图
安庆师范学院
安庆师范学院
2、标准的移动
在同一标准下： 击中率＋漏报率=100% 虚报率＋正确否定率=100%
安庆师范学院
3、操作特征曲线（receiver operating characteristic curve）
接受者操作特性曲线以虚惊概率为横轴，击中概
率为纵轴所组成的坐标图。 当判断标准变化时，击中率与虚报率都相应地发 生变化，但分辨能力d ’保持不变，因此操作特征曲 线又称ROC曲线或等感受性曲线。 其曲率是由被试的感受性和信号强度共同决定。
第三章
心理物理学方法
第二节
信号检测论
对传统阈限概念的异议： 50年代以后，许多心理物理学家愈来愈感到 ，经典的阈限测量最大的问题在于没有能够把被 试的辨别能力（感受性）和他们做出判断时的倾 向性（反应标准）区别开来。没有考虑许多非感 觉变量对被试的影响。
安庆师范学院
现代心理物理学和传统心理物理学的区别
安庆师范学院
（二）、信号检测论的实验方法
1、有无法
（1）基本程序 事先选定SN刺激和N刺激，并规定SN刺激和N刺激出 现的概率，然后以随机方式呈现SN或N，要求被试回答 刚才的刺激是SN还是N。根据被试对呈现刺激的判断的 结果来估计击中率P（y/SN）和虚报率P（y/N）。 P（y/SN）=f击中/(f击中+ f漏报) P(y/N)=f虚报/(f虚报+ f正确否定)
0
3
2
3/3=100
2/2=100
15
总和
0
36
1
36
安庆师范学院
1/1=100
色子游戏的4种情形
猜
特殊色子 3
0 3 击中 虚报 0 漏报 正确否定
安庆师范学院
1、击中、漏报、虚报和正确否定 信号=刺激 噪音=起干扰作用的所有背景
击中： 当信号出现时（SN），被试报告为“有”，
称为击中（hit），以y/SN表示。这个判定的概率称为 击中的条件概率，以P（y/SN）或P（H）表示。 虚报： 当只有噪音出现时（N），被试报告“有 ”，称为虚报（false alarm），以y/N表示。这个判 定的概率称为虚报条件概率，以P（y/N）或P（FA ）表示。
安庆师范学院
漏报： 当有信号出现时，被试报告为“无”，称
为漏报（或失察）（miss），以n/SN表示。这种判定 概率称为漏报条件概率，以P（n/SN）或P（M）表示 。
正确拒斥： 当无信号而只有噪音出现时，被试报 告为“无”，称为正确拒斥（correct rejection）， 以n/N表示。这个判定的条件概率称为正确拒斥的条 件概率，以P（n/N）或P（CR）来表示。
② 感受性
感受性又称为辨别力d’， 用fN（X）与fsn（X）之 间的距离表示
d’=
Z SN -Z N
d′越大，表示敏感 性越高，d′越小，表 示敏感性越低。
② 感受性
（4）判断标准的影响因素 ① :奖惩办法固定，P（SN）的影响 判断标准变化是由被试不同的预期产生的，与 信号本身无关。辨别力是相对固定的。 ② :P（SN）固定，奖惩办法的影响 P（SN）固定，奖惩办法导致被试不同的动机 水平，最后影响β。当奖惩办法是鼓励被试多说信 号时，β偏低；当奖惩办法是鼓励被试少说信号时 ，β偏高。
安庆师范学院
思考：为什么对于C5以下的各标准来说，击中 率应该是累计概率？
由于被试的反应判断有一个累积递推性，因此，
在计算不同判断标准下的β和d´时必须采用累积次 数即累积百分比。见p100。 实例：p100
安庆师范学院
累计概率图解
安庆师范学院
ROC曲线能够反映出（ ） A 信号的先验概率对击中率和虚报率的影响 B 同一观察者不同的感受性 C 信号检测的标准变化时击中率和虚报率的变化 D 不同观察者的敏感性指标
安庆师范学院
运用这种方法，强度不同的感觉就分属于不同 的评价等级，反应的把握程度就可以表达出来，从 而也就避免了有无法中感觉强度不同，只用有信号 或无信号来反应的简单做法，而保留了较多的信息 。由于评价法在一轮实验中使用了多个标准，故它 可以获得有无法多轮实验才能得到的结果。
安庆师范学院
例：要求被试把评价分成六个等级，“ 6”代表最有 把握，“1”代表最没有把握，“4”、“3”、“2”代 表中间状态。这样就可以求出各个评价等级下的击 中次数和击中率以及虚报次数和虚报率。
（2）实验：假设我们的实验是在白噪音的背景上检 测一个纯音信号。 白噪音：等强度的所有频率声音组合而成的声音。 噪音：不同频率和不同强度的声音无规律地组合在 一起的声音。 P-O-Z 转换
安庆师范学院
（3）信号检测论的两个独立指标
①判断标准β
指信号加噪音引起的特定感觉的条件概率与噪音引起的条件概 率的比值
ROC曲线是由信号强度来决定的，而与判断 标准无关。感受性和判断标准是彼此分离的。
安庆师范学院
（5）有无法评价
有无法把感觉连续体分为两部分，故它从 被试的反应中所知道的就只是某一感觉在标准以 上或以下，至于这种感觉离开标准多远则不知道， 即反应的把握程度反映不出来。
安庆师范学院
2、评价法
（1）评价法的主要特点: 在信号检测论的实验中要求首先回答有信号或无 信号，然后说明自己对回答的确信程度（或用概率来 表达确信程度），这就是评价法的实验。用这样的办 法，我们就可以把信号或噪音引起的感觉离标准多远 表达出来。
现代心理物理学从对预先概念的不同 理解出发，把被试者的辨别力和他的反应 倾向区分开来处理，而传统心理物理学测 得的感觉预先是二者不可分割的混合物
安庆师范学院
一、色子游戏
假设一次掷三颗色子：两颗是正常的，即每个面 有一个数字，依次是1-6，第三颗是特殊的，三面 写0，另三面写3。 你的任务是猜测，特殊色子哪一面朝上。 在猜测前，告诉你三颗色子朝上的数目总和。
安庆师范学院
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： 击中率＋漏报率=100% 虚报率＋正确否定率=100% 标准愈来愈高（数目变大）击中率愈来愈小，虚报率也愈来愈小。 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。
思考：
安庆师范学院
安庆师范学院
色子数目总和 2
0 出现次数 1
3出现次数 0
3出现概率% 0
3
4 5
2
3 4
0
0 1
0
0 1/5=20
6
7 8 9 10 11 12
5
6 5 4 3 2 1
2
3 4 5 6 5 4
2/7=29
3/9=33 4/9=44 5/9=5wenku.baidu.com 6/9=67 5/7=71 4/5=80
13
14
0
判断标准β＝
（3.7）
β因先定概率不同和判定结果的奖惩办法不同而不同 使用PZO转换表求的
β＞1说明被试者掌握的标准较严， β <1，被试掌 握的标准比较松 。 β是一个反应阈限，与传统阈限概念不同， β并非恒 定不变，而是随着SN和N两种先定概率和决策后果而变 动。
击中率和虚报率示意图
安庆师范学院
安庆师范学院
2、标准的移动
在同一标准下： 击中率＋漏报率=100% 虚报率＋正确否定率=100%
安庆师范学院
3、操作特征曲线（receiver operating characteristic curve）
接受者操作特性曲线以虚惊概率为横轴，击中概
率为纵轴所组成的坐标图。 当判断标准变化时，击中率与虚报率都相应地发 生变化，但分辨能力d ’保持不变，因此操作特征曲 线又称ROC曲线或等感受性曲线。 其曲率是由被试的感受性和信号强度共同决定。
第三章
心理物理学方法
第二节
信号检测论
对传统阈限概念的异议： 50年代以后，许多心理物理学家愈来愈感到 ，经典的阈限测量最大的问题在于没有能够把被 试的辨别能力（感受性）和他们做出判断时的倾 向性（反应标准）区别开来。没有考虑许多非感 觉变量对被试的影响。
安庆师范学院
现代心理物理学和传统心理物理学的区别
安庆师范学院
（二）、信号检测论的实验方法
1、有无法
（1）基本程序 事先选定SN刺激和N刺激，并规定SN刺激和N刺激出 现的概率，然后以随机方式呈现SN或N，要求被试回答 刚才的刺激是SN还是N。根据被试对呈现刺激的判断的 结果来估计击中率P（y/SN）和虚报率P（y/N）。 P（y/SN）=f击中/(f击中+ f漏报) P(y/N)=f虚报/(f虚报+ f正确否定)
0
3
2
3/3=100
2/2=100
15
总和
0
36
1
36
安庆师范学院
1/1=100
色子游戏的4种情形
猜
特殊色子 3
0 3 击中 虚报 0 漏报 正确否定
安庆师范学院
1、击中、漏报、虚报和正确否定 信号=刺激 噪音=起干扰作用的所有背景
击中： 当信号出现时（SN），被试报告为“有”，
称为击中（hit），以y/SN表示。这个判定的概率称为 击中的条件概率，以P（y/SN）或P（H）表示。 虚报： 当只有噪音出现时（N），被试报告“有 ”，称为虚报（false alarm），以y/N表示。这个判 定的概率称为虚报条件概率，以P（y/N）或P（FA ）表示。
安庆师范学院
漏报： 当有信号出现时，被试报告为“无”，称
为漏报（或失察）（miss），以n/SN表示。这种判定 概率称为漏报条件概率，以P（n/SN）或P（M）表示 。
正确拒斥： 当无信号而只有噪音出现时，被试报 告为“无”，称为正确拒斥（correct rejection）， 以n/N表示。这个判定的条件概率称为正确拒斥的条 件概率，以P（n/N）或P（CR）来表示。
② 感受性
感受性又称为辨别力d’， 用fN（X）与fsn（X）之 间的距离表示
d’=
Z SN -Z N
d′越大，表示敏感 性越高，d′越小，表 示敏感性越低。
② 感受性
（4）判断标准的影响因素 ① :奖惩办法固定，P（SN）的影响 判断标准变化是由被试不同的预期产生的，与 信号本身无关。辨别力是相对固定的。 ② :P（SN）固定，奖惩办法的影响 P（SN）固定，奖惩办法导致被试不同的动机 水平，最后影响β。当奖惩办法是鼓励被试多说信 号时，β偏低；当奖惩办法是鼓励被试少说信号时 ，β偏高。
安庆师范学院
思考：为什么对于C5以下的各标准来说，击中 率应该是累计概率？
由于被试的反应判断有一个累积递推性，因此，
在计算不同判断标准下的β和d´时必须采用累积次 数即累积百分比。见p100。 实例：p100
安庆师范学院
累计概率图解
安庆师范学院
ROC曲线能够反映出（ ） A 信号的先验概率对击中率和虚报率的影响 B 同一观察者不同的感受性 C 信号检测的标准变化时击中率和虚报率的变化 D 不同观察者的敏感性指标
安庆师范学院
运用这种方法，强度不同的感觉就分属于不同 的评价等级，反应的把握程度就可以表达出来，从 而也就避免了有无法中感觉强度不同，只用有信号 或无信号来反应的简单做法，而保留了较多的信息 。由于评价法在一轮实验中使用了多个标准，故它 可以获得有无法多轮实验才能得到的结果。
安庆师范学院
例：要求被试把评价分成六个等级，“ 6”代表最有 把握，“1”代表最没有把握，“4”、“3”、“2”代 表中间状态。这样就可以求出各个评价等级下的击 中次数和击中率以及虚报次数和虚报率。