《心理物理法》PPT课件

目 的 要 求 1、 掌 握 测 定 阈 限 的 三 种 基 本 方 法 ； 2、 掌 握 制 作 心 理 量 表 的 方 法 ； 3、 掌 握 信 号 检 测 论 本 节 内 容 最 小 变 化 法 恒 定 刺 激 法 平 均 差 误 法 刺 激 的 作 用 不 是 绝 对 的 ， 而 是 相 对 的 ，它 同 感 觉 量 相 关 。 物 理 量 是 指 对 身 体 各 感 官 的 刺 激 ； 心理 量 是 指 各 种 感 觉 或 主 观 印 象 。 绝 对 阈 限 ： 有 50 的 实 验 次 数 能 引 起 感 觉 ，50 的 次 数 不 能 引 起 感 觉 的 刺 激 强 度 ； 差 别 阈 限 ： 有 50 的 实 验 次 数 能 觉 察 出 差别 ， 50%的 次 数 不 能 觉 察 出 差 别 的 刺 激 强 度 的差 别 。 （一）最小变化法（二）恒定刺激法（三）平均差误法 （ 一 ） 顺 序 量 表 （ 二 ） 等 距 量 表 （ 三 ） 比 例 量 表 心 理 物 理 函 数 ： 是 描 述 对 刺 激 的 心 理 感 受 和 刺 激 的 物 理属 性 关 系 的 函 数 。 可 以 描 述 某 种 感 觉 如 何 随 着 刺 激 量 的 变 化 而 变 化 。 韦 伯 定 律 、 费 希 纳 定 律 、 史 蒂 文 斯 定 律 。四 、 心 理 物 理 函 数 (一 )韦 伯 定 律 1846年 ， 德 国 生 理 学 家 韦 伯 韦 伯 分 数 ： 对 于 任 何 同 一 类 刺 激 ， 产 生 一 个 最 小 可 觉差 所 需 增 加 的 刺 激 量 ， 总 是 等 于 当 前 刺 激 量 与 一 个 固定 分 数 的 乘 积 ， 这 个 固 定 分 数 被 称 做 韦 伯 分 数 。 缺 点 ： 韦 伯 常 数 只 适 用 于 中 等 强 度 范 围 的 刺激 ， 对 于 标 准 刺 激 微 弱 或 很 强 时 不 适用 。 (二 )费 希 纳 定 律 费 希 纳 定 律 的 成 立 条 件 1、 假 定 韦 伯 定 律 对 所 有 类 型 和 强 度 的刺 激 都 是 正 确 的 2、 假 定 所 有 最 小 可 觉 差 在 心 理 上 都 的相 等 的 。 (三 )史 蒂 文 斯 定 律 1、 幂 定 律 的 提 出 1957年 ,刺 激 强 度 和 感 觉 量 之 间 的 关 系 为 S=bIa S : 感 觉 量 b : 由 量 表 单 位 决 定 的 常 数 a : 感 觉 道 和 刺 激 强 度 决 定 的 幂 指 数 。 数 量 估 计 法 五 、 信 号 检 测 论 的 原 理（ 一 ） 信 号 检 测 论 的 由 来（ 二 ） 信 号 检 测 论 的 统 计 学 原 理（ 三 ） 信 号 检 测 论 的 二 个 独 立 指 标（ 四 ） 接 受 者 操 作 特 征 曲 线（ 五 ） 信 号 检 测 论 的 实 验 方 法 （ 一 ） 信 号 检 测 论 的 由 来1、 电 子 侦 察 系 统 中 的 信 号 检 测 问 题 电 子 侦 察 系 统 中 的 关 键 问 题 是 信 息 的 传 输 和 处 理 。数 据 、 资 料 电 信 号 信 息接 收 天 线电 磁 波发 射 天 线 处 理接 收 系 统 终 端 或 使 用 者 2 人 类 感 知 过 程 的 信 号 检 测 问 题人 类 的 感 知 系 统 好 比 是 一 个 信 号 觉 察 器 ， 各 感 官 都可 看 作 是 一 个 信 息 处 理 系 统 。各 感 官 对 信 号 的 分 辨 问 题 与 电 子 侦 察 系 统 对 信 号 的分 辨 非 常 相 似 。 (二 ) 信 号 检 测 论 的 统 计 学 原 理 心 理 学 上 的 信 号 检 测 实 验 一 般 是 在 信 号 和 背 景 不 易 分清 的 条 件 下 进 行 的 。 信 号 检 测 论 所 指 的 信 号 可 以 理 解 为 刺 激 (stimuli) 对 信 号 检 测 起 干 扰 作 用 的 背 景 叫 噪 音 (noise)。 对 信 号 起 着 干 扰 作 用 的 因 素 都 可 当 作 “ 噪 音 ” 。 一 般的 心 理 物 理 的 辨 别 实 验 ， 其 中 包 含 着 刺 激 A和 刺 激 B。 在 这种 情 况 下 ， 可 将 其 中 一 个 刺 激 作 为 噪 音 ， 另 一 个 作 为 信 号 。 主 试 呈 现 的 刺 激 ， 有 时 只 呈 现 “ 噪 音 ” 刺 激 （ 以 N表示 ） ； 有 时 在 信 号 刺 激 加 噪 音 刺 激 同 时 呈 现 （ 以 SN表示 ） ， 让 被 试 对 信 号 刺 激 做 出 反 应 。在 呈 现 刺 激 前 ， 主 试 要 先 告 诉 被 试 N和 SN各 自 出 现 的概 率 。 这 个 概 率 称 为 先 定 概 率 （ 或 先 验 概 率 ） 。 同 时 对被 试 说 明 判 定 结 果 的 奖 惩 办 法 。 因 为 先 定 概 率 和 奖 惩 办法 都 将 影 响 被 试 的 判 定 标 准 ， 每 次 实 验 呈 现 的 是 N还 是SN是 随 机 安 排 的 。 主 试 在 呈 现 刺 激 之 前 （ 约 2秒 前 ） 要 先给 被 试 者 一 个 预 备 信 号 。 被 试 对 有 无 信 号 出 现 的 判 定 在 信 号 检 测 实 验 中 ， 被 试 对 有 无 信 号 出 现 的 判 定 ， 可 以 有 四 种 结 果 ： 1.击 中 当 信 号 出 现 时 （ SN） ， 被 试 报 告 为 “ 有 ” ， 这 称 为 击 中 （ hit） ， 以Y/SN表 示 。 我 们 把 这 个 判 定 的 概 率 称 为 击 中 的 条 件 概 率 ， 以 P（ H） 或 P（ Y/SN）表 示 。 2.虚 报 当 只 有 噪 音 出 现 时 （ N） ， 被 试 报 告 “ 有 ” ， 这 称 为 虚 惊 (false alarm)，以 Y/N表 示 。 我 们 把 这 个 判 定 的 概 率 称 为 虚 惊 条 件 概 率 ， 以 P（ FA） 或 P（ Y/N）表 示 。 3.漏 报 当 有 信 号 出 现 时 ， 被 试 报 告 为 “ 无 ” ， 这 称 为 漏 报 （ miss） ， 以 n/SN表 示 。 把 这 种 判 定 概 率 称 为 漏 报 条 件 概 率 ， 以 P（ M） 或 P（ n/SN） 表 示 。 4.正 确 否 定 当 无 信 号 而 只 有 噪 音 出 现 时 ， 被 试 报 告 为 “ 无 ” ， 这 称 为 正 确 否 定 （ correct rejection） 或 正 确 拒 斥 ， 以 n/N表 示 。 我 们 把 这 个 判 定 的 条 件 概 率 称为 正 确 拒 斥 的 条 件 概 率 ， 以 P（ CR） 或 P（ n/N） 来 表 示 。 这 样 ， 噪 音 背 景 下 的信 号 检 测 实 验 ， 在 每 种刺 激 状 态 下 都 存 在 二 种反 应 可 能 ， 其 组 合 就 构成 一 个 两 择 一 判 决 矩 阵 ，其 中 H和 CR是 正 确 反 应 ，M和 FA是 错 误 反 应 。 如 果用 概 率 表 示 ， 则 有 :P（ H） P（ M） =1P（ FA） P（ CR） =1 两 择 一 判 决 矩 阵 (三 )信 号 检 测 论 的 二 个 独 立 指 标 根 据 信 号 检 测 论 把 刺 激 的 判 断 看 成 对 信 号 的 侦 察 和做 出 抉 择 的 过 程 。 这 样 ， 在 同 一 过 程 中 就 出 现 了 两个 独 立 指 标 ： 一 个 是 感 觉 辨 别 力 指 标 （ d,） ， 表 示 感 知 能 力 ， 又 称 为 感觉 敏 感 性 ； 另 一 个 是 反 应 偏 向 ， 可 用 似 然 比 值 （ ） ， 有 时 也 用 报 告标 准 （ C） 来 表 示 ， 它 包 括 利 益 得 失 、 动 机 、 态 度 等 因 素 。 1、 反 应 偏 向 内 部 噪 音 分 布 fN(X)与 信 号 分 布 fSN(X)的 分 离 程 度 既受 信 号 的 物 理 性 质 影 响 ， 也 受 被 试 者 （ 测 验 者 ） 特性 的 影 响 。 因 此 ， fN(X)与 fSN(X)之 间 的 距 离 就 可 作为 敏 感 性 的 指 标 ， 称 为 辨 别 力 d。 (四 )操 作 者 特 征 曲 线 (五 )信 号 检 测 论 的 实 验 方 法 1、 有 无 法 2、 评 价 法 1、 有 无 法 1、 有 无 法 1、 有 无 法 (3)计 算 的 具 体 步 骤 见 P91 1、 有 无 法 举 例 ： 用 有 无 法 做 重 量 辨 别 实 验 。 实 验 仪 器 与 材 料 ： 100克 、 104克 、 108克 和112克 的 重 量 各 1个 。 把 104、 108和 112克 的 重 量 与 100克 的 重 量 比较 10次 ， 选 出 一 个 在 10次 比 较 中 有 7次 或 8次觉 得 比 100克 重 的 重 量 作 为 信 号 刺 激 （ SN） ，100克 的 重 量 作 为 噪 音 （ N） 。 2、 评 价 法 （ Rating Scale Method） 实 验 举 例 ： 用 评 价 法 做 汉 字 再 认 的 实 验 实 验 仪 器 ： 计 算 机 、 SDT评 价 法 实 验 程序 。 实 验 材 料 ： 图 片 材 料 或 汉 字 词 材 料 。 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 。