信号检测论的原理PPT课件
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该法后来又在多种领域得到了广泛的应用，包括：地震学、天文 学、生物物理学、气象学、心理学等。
信号检测论最早于1954年由密西根大学的特纳和斯韦茨（Tanner & Swets ）用于心理学研究。其理由是：人的感知系统可以看作一个信息 处理系统；可以把感觉刺激看作是信号，把刺激中的随机物理变化或 感知处理信息中的随机变化看作是噪音。因此，人对刺激的辨别问题 可等效于一个在噪音中检测信号的问题。
击中 虚报
有（SN） 无（N）
有（y） 有（y）
击中条件概率，P（y/SN） 虚报条件概率，P（y/N）
漏报 有（SN）
无（n）
漏报条件概率， P（n /SN）
正确否定 无（N）
无（n）
正确否定条件概率， P（n/N）
两择一判决矩阵
反应 刺激
y
n
SN
击中
N
虚报
漏报 正确否定
.
7
四、信号检测论的两个独立指标
“3”的概率f(3) 0 0 0 20 29 33 44 56 67 71 80 100 100 100
信号检测论就是通过信号和噪音的两个概率分布来求被试的反应偏向和辨别能力的。
其他类似分布: 考试成绩（某得分Biblioteka Baidu人数-通过率）
“0”的 次数 分布
“3”的 次数 分布
.
4
信号检测论：反应偏向、辨别力指标 主要术语：击中概率、虚报概率、漏报概率、正确否定
.
2
3. 优点：由于信号检测论能把感受性或心理辨别力的测量和被试的动机、 态度等主观因素引起的反应偏向区分开，它能解决很多传统心理学方 法不能解决的问题。 如：
（1）精神分裂症患者大小恒常性的研究。在排除反应偏向后，比正常人 低得多；
（2）指导语对感觉阈限影响的实质的研究（Clark）。研究发现，阈限 的变化由判断标准的变化造成。对于特定被试的诊断有重要意义。
精神分裂症患者16名；32Hz信号，42Hz噪音；1600次； 指导语1：“见到闪光就报告” ——促进性指导语 指导语2：“确实有把握见到闪光再报告” ——抑制性指导语 恒定刺激法结果：促进条件 36Hz； 抑制条件 33.3Hz 信号检测论结果：促进条件 d’1.2 β1.3; 抑制条件 d’1.2 β2.1
自对应的O值，然后代入上述公式，即可求出β值。 重点：要特别注意正态分布
表的查法，尤其是P与O、Z的对应关系。有专用于信号检测论的POZ表，转换较
方便（《实验心理学》杨治良，1998，p2. 37）。
8
反应 刺激
SN N
支付矩阵
y
n
.
6
三、信号检测实验的术语
1.信号：呈现在噪音背景上的刺激（SN）。 2.噪音：一切对信号起干扰作用的因素都可当作“噪音”（N）。
3.先定概率（先验概率）：是指在呈现刺激前，主试事先告诉被试的SN和 N各自出现的概率。
4.对有无信号出现判定的四种结果：
信号是否出现 被试报告情况 判定概率及表示方法
4.适用条件：一般用于信号引起的感觉和干扰信号检测的噪音所引起的 感觉不易分清的研究，或者主观倾向对实验结果影响较强的研究中。
.
3
二、信号检测论的数学基础
如：假设有三个色子，其中两个是正常的，六面分别是1、2、3、4、5、6。第三个色子 则不同，其中三个面是“3”，另三个面是“0”。三个色子抛完一次后，只告诉三 个色子的总点数，要求根据总点数的数值判断第三个色子出现的是“3”还是“0”。 猜对给予奖励，猜错则予以惩罚。
信号和噪音出现的先定概率条件下，对被试判断结果的奖惩办法。
β值和先定概率P（SN）、P（N）以及支付矩阵的关系可用如下公式表示：
β = P（N） × VnN +（VyN）
P（SN） VyS +（VnS）
（VnN：正确否定的奖励数； VyN：虚报的惩罚数； VyS：击 中的奖励数； VnS：漏报的惩罚
（一）似然比（β） 1.似然比的含义：似然比是信号检测论中用以表示反应偏向的一个指标，是指信号
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。具体表示为 在特定的刺激值（XC）上，信号分布的纵轴与噪音分布的纵轴之比。 公式为：
β = 纵轴击中 / 纵轴虚报=O击中 / O虚报 2.似然比的影响因素： （1）先定概率的影响；（2）奖惩办法或支付矩阵的影响。支付矩阵是指在一定的
数） 3.似然比的意义： β越大，被试的判断越谨慎，判定标准越高，即在没有足够信
息时，不轻易以“有信号”作出反应； β越小，被试把反应标准放宽，判定标准
低，只要有一点信息就以“有信号”作出反应； β接近或等于1表示判定标准适中，
不松也不严。
4.似然比的算法：利用POZ转换表，根据P击中和P虚报的值，在转换表中查出各
总点数T “0”的次数 “3”的次数
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
1 2 3 4 5 6 5 4 3 2 1 0 0 0 根据“次数” 0 0 0 1 2 3 4 5 6 5 4 3 2 1 形成分布
“0”的概率f(0) 100 100 100 80 71 67 56 44 33 29 20 0 0 0
1.含义：在心理学中，信号检测论是一种既能测量被试的反应倾向，又能 测量被试的辨别能力的现代心理物理法。信号检测的实质是有意识地 利用信号和噪音的统计特性尽可能地抑制噪音，从而提取信号。
2.由来：最早用于通讯工程，如雷达、声纳等电子侦察系统中。通过该技 术，可以借助数学的形式描述侦察员在某一时间将掺有噪音的信号从 背景中辨别出来的情况。
第三节 信号检测论
问题：非感觉的因素对阈限的影响：如最小变化法中的期望和 习惯误差；恒定刺激法测差别阈限时的自信心 ——如何把反 应倾向从阈限测定中分离出来？
检测器对光电传感器输出信号的判断：噪音，信号，反应标准， 虚报，漏报；击中概率会随反应标准而变化，但电子侦察系 统的辨别能力不变。
.
1
一、信号检测论概述
二择一的刺激情境
一定范围内的模糊感觉（弱-强）
由N引起的感觉分布
由N+SN引起的感觉分布
辨别能力
概率分布 统计判断标准
判断为N的概率
判断标准 判断为SN的概率
.
5
N分布和SN分布的横轴和纵轴分别代表什么？
——横轴代表由刺激（N或N+SN）强度引发的感觉印象 的强度；纵轴代表感觉印象的频率，即特定感觉印象出现 的次数。
信号检测论最早于1954年由密西根大学的特纳和斯韦茨（Tanner & Swets ）用于心理学研究。其理由是：人的感知系统可以看作一个信息 处理系统；可以把感觉刺激看作是信号，把刺激中的随机物理变化或 感知处理信息中的随机变化看作是噪音。因此，人对刺激的辨别问题 可等效于一个在噪音中检测信号的问题。
击中 虚报
有（SN） 无（N）
有（y） 有（y）
击中条件概率，P（y/SN） 虚报条件概率，P（y/N）
漏报 有（SN）
无（n）
漏报条件概率， P（n /SN）
正确否定 无（N）
无（n）
正确否定条件概率， P（n/N）
两择一判决矩阵
反应 刺激
y
n
SN
击中
N
虚报
漏报 正确否定
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四、信号检测论的两个独立指标
“3”的概率f(3) 0 0 0 20 29 33 44 56 67 71 80 100 100 100
信号检测论就是通过信号和噪音的两个概率分布来求被试的反应偏向和辨别能力的。
其他类似分布: 考试成绩（某得分Biblioteka Baidu人数-通过率）
“0”的 次数 分布
“3”的 次数 分布
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信号检测论：反应偏向、辨别力指标 主要术语：击中概率、虚报概率、漏报概率、正确否定
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3. 优点：由于信号检测论能把感受性或心理辨别力的测量和被试的动机、 态度等主观因素引起的反应偏向区分开，它能解决很多传统心理学方 法不能解决的问题。 如：
（1）精神分裂症患者大小恒常性的研究。在排除反应偏向后，比正常人 低得多；
（2）指导语对感觉阈限影响的实质的研究（Clark）。研究发现，阈限 的变化由判断标准的变化造成。对于特定被试的诊断有重要意义。
精神分裂症患者16名；32Hz信号，42Hz噪音；1600次； 指导语1：“见到闪光就报告” ——促进性指导语 指导语2：“确实有把握见到闪光再报告” ——抑制性指导语 恒定刺激法结果：促进条件 36Hz； 抑制条件 33.3Hz 信号检测论结果：促进条件 d’1.2 β1.3; 抑制条件 d’1.2 β2.1
自对应的O值，然后代入上述公式，即可求出β值。 重点：要特别注意正态分布
表的查法，尤其是P与O、Z的对应关系。有专用于信号检测论的POZ表，转换较
方便（《实验心理学》杨治良，1998，p2. 37）。
8
反应 刺激
SN N
支付矩阵
y
n
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三、信号检测实验的术语
1.信号：呈现在噪音背景上的刺激（SN）。 2.噪音：一切对信号起干扰作用的因素都可当作“噪音”（N）。
3.先定概率（先验概率）：是指在呈现刺激前，主试事先告诉被试的SN和 N各自出现的概率。
4.对有无信号出现判定的四种结果：
信号是否出现 被试报告情况 判定概率及表示方法
4.适用条件：一般用于信号引起的感觉和干扰信号检测的噪音所引起的 感觉不易分清的研究，或者主观倾向对实验结果影响较强的研究中。
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二、信号检测论的数学基础
如：假设有三个色子，其中两个是正常的，六面分别是1、2、3、4、5、6。第三个色子 则不同，其中三个面是“3”，另三个面是“0”。三个色子抛完一次后，只告诉三 个色子的总点数，要求根据总点数的数值判断第三个色子出现的是“3”还是“0”。 猜对给予奖励，猜错则予以惩罚。
信号和噪音出现的先定概率条件下，对被试判断结果的奖惩办法。
β值和先定概率P（SN）、P（N）以及支付矩阵的关系可用如下公式表示：
β = P（N） × VnN +（VyN）
P（SN） VyS +（VnS）
（VnN：正确否定的奖励数； VyN：虚报的惩罚数； VyS：击 中的奖励数； VnS：漏报的惩罚
（一）似然比（β） 1.似然比的含义：似然比是信号检测论中用以表示反应偏向的一个指标，是指信号
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。具体表示为 在特定的刺激值（XC）上，信号分布的纵轴与噪音分布的纵轴之比。 公式为：
β = 纵轴击中 / 纵轴虚报=O击中 / O虚报 2.似然比的影响因素： （1）先定概率的影响；（2）奖惩办法或支付矩阵的影响。支付矩阵是指在一定的
数） 3.似然比的意义： β越大，被试的判断越谨慎，判定标准越高，即在没有足够信
息时，不轻易以“有信号”作出反应； β越小，被试把反应标准放宽，判定标准
低，只要有一点信息就以“有信号”作出反应； β接近或等于1表示判定标准适中，
不松也不严。
4.似然比的算法：利用POZ转换表，根据P击中和P虚报的值，在转换表中查出各
总点数T “0”的次数 “3”的次数
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
1 2 3 4 5 6 5 4 3 2 1 0 0 0 根据“次数” 0 0 0 1 2 3 4 5 6 5 4 3 2 1 形成分布
“0”的概率f(0) 100 100 100 80 71 67 56 44 33 29 20 0 0 0
1.含义：在心理学中，信号检测论是一种既能测量被试的反应倾向，又能 测量被试的辨别能力的现代心理物理法。信号检测的实质是有意识地 利用信号和噪音的统计特性尽可能地抑制噪音，从而提取信号。
2.由来：最早用于通讯工程，如雷达、声纳等电子侦察系统中。通过该技 术，可以借助数学的形式描述侦察员在某一时间将掺有噪音的信号从 背景中辨别出来的情况。
第三节 信号检测论
问题：非感觉的因素对阈限的影响：如最小变化法中的期望和 习惯误差；恒定刺激法测差别阈限时的自信心 ——如何把反 应倾向从阈限测定中分离出来？
检测器对光电传感器输出信号的判断：噪音，信号，反应标准， 虚报，漏报；击中概率会随反应标准而变化，但电子侦察系 统的辨别能力不变。
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一、信号检测论概述
二择一的刺激情境
一定范围内的模糊感觉（弱-强）
由N引起的感觉分布
由N+SN引起的感觉分布
辨别能力
概率分布 统计判断标准
判断为N的概率
判断标准 判断为SN的概率
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N分布和SN分布的横轴和纵轴分别代表什么？
——横轴代表由刺激（N或N+SN）强度引发的感觉印象 的强度；纵轴代表感觉印象的频率，即特定感觉印象出现 的次数。