最小变化法测明度的差别阈限.doc

最小变化法测定明度的差别阈限XX（XXX，上海，XX）摘要 实验采用最小变化法测定男女两位被试对明度的差别阈限，目的在于使学生学习熟练使用计算机PsyTech心理实验系统，并且掌握如何使用最小变化法测定差别阈限。实验中以计算机呈现不同明度的灰色方块为实验材料，一个是标准刺激，另一个是比较刺激。标准刺激有时在左，有时在右，由被试比较两者间的明度差异，探讨出差别阈限。实验采用ABBA法使递增递减序列交替进行以减少练习误差和疲劳误差。结果发现，男被试明度的平均差别阈限为3.41，女被试的平均差别阈限为3.34；男女对明度的差别阈限无显著差异；无期待误差和习惯误差，疲劳误差，练习误差不显著；没有出现空间误差。关键词 明度；差别阈限；最小变化法；PsyTech1 导言差别阈限，又称最小可觉差，指刚刚能够引起差别感觉的刺激间的最小差别，其操作定义为：有50%次数能够被觉察出差别 的刺激强度的区别。846年，韦伯指出凡是可以比较的事物时，我们并非认识两物减的真正差异，所感觉出的只是两物间的比例，差别阈限的大小与标准刺激的增量成正比，并且差别阈限和标准刺激的增量比例是一个常数。1962年，费西纳采用公式II=k来表示，I是标准刺激，I是刺激增量，。要引起一个差别感觉，刺激的增量必须增到一定的量后才行，不同感觉道的韦伯比率差异很大，同一个感觉通道不同的实验条件下韦伯比率也是不相同的。只有在条件相当且是中等刺激范围，韦伯比率才是一个常数。本次实验用最小变化法测定差别阈限时候使用计算机和Psy Tech心理实验系统。以计算机呈现不同明度的灰色方块为实验材料，一个是固定不变的叫标准刺激，一个是可变的，叫变异刺激。被试比较标准刺激和变异刺激间的差异，做出大于、小于、等于反应，直到两个转折点都出现为止。在测定差别阈限的时候，被试要从变异刺激中找出一个在感觉上与标准刺激相等的刺激。在这个过程中，无论变异刺激时按递增还是递减变化，都有两个转折点。递增系列中是从感觉到变异刺激稍弱到感觉到两者相等。（从-到=）再从相等到感觉到两者相等（从+到=）；再从相等到感觉都爱变异刺激比标准刺激稍弱（从=到-）。每个系列的差别阈限上限（T+）和下限（T-）按以下规则定位，在递减系列中，第一次从+到非+的改变，这两点的中值为差别阈限的上限；从最后一次非+到-的改变，两点之间的中值为差别阈限的上限：从最后一次非-到的改变，两点间的中值为下限。在递增系列中，第一次从-到非-的改变和从最后一次非+到+的改变，分别是上限和下限。上下限把比较刺激分为了三个部分，上部和下部都分别有+和反应占优势，而中部不占优势，这个中部称为不肯定间距（IU）。不肯定间距的中点称为主观相等点（PSE），理论上PSE=标准刺激，但事实并非如此。因为中间存在常误（CE）取不肯定间距的一半为差别阈限（DL）的最好估计量，DL=IU2或者：上差别阈限=（T+）-标准刺激，下差别阈限=标准刺激-（T-）DL=(T-)-(T+)。测定差别阈限必须使用两个刺激，当这两个刺激同时呈现时，二者在空间位置上就有差异。这种空间差异对测定结果的产生的影响就叫空间误差。为了消除空间误差，在测定时候可以使两个刺激在不同的位置上呈现的次数各为一半，当标准刺激和比较刺激是相继呈现的，这就可能叫时间误差。另外iwile消除系统误差的影响，将递增或递减序列采用如下排序： ABBA或是 BAA 四次一轮，这就是ABBA平衡差误法。习惯误差和期望误差可以通过计算求出：分别求出递增和递减系列的阈限平均值，进行检验看差异是否显著，显著就说明存在误差，如果渐增的平均值大于渐减的就存在习惯误差，反之就是期望误差。 最小变化法的操作特点最有利于说明阈限的含义（感觉的转折点），它适用于测定视、听、触等多种感觉道的绝对阈限和差别阈限。本次试验的目的是通过对明度的测定，学习如何用最小变化法测差别阈限。在研究初，作出如下假设：1）男女的差别阈限有差异。2）实验中数据会出现疲劳误差，习惯误差，练习误差和期待误差。3）认为比较刺激的空间变化会导致空间误差。2 方法2.1 被试XX在读学生2名，男1女1，年龄均为20岁。所有被试视力或矫正视力正常。参与本实验无任何报酬。2.2 材料计算机呈现不同明度的灰色方块。2.3 仪器计算机及PsyTech心理实验系统。2.4 实验程序2.4.1 登录并打开PsyTech心理实验软件主界面，选中实验列表中“极限法测定明度差别阈限”。注册信息。2.4.2 单击呈现实验简介。点击“进入实验”到 “操作向导”窗口。被试进行参数设置， 选择颜色和实验次数，然后点击“开始实验”进入指导语界面。再点击 “正式实验”按钮开始实验。2.4.3 屏幕将并排呈现两个灰色方块，但明度有所不同。 一个是标准刺激，另一个是比较刺激。标准刺激有时在左，有时在右。被试使用1号反应盒，将比较刺激与标准刺激进行对比。为了控制误差，采用 ABBA法控制顺序。2.4.4 当被试感觉比较刺激比标准刺激亮，就按 “”号键，按若干次后被试感觉两者相等就按“”号键，再按若干次 “”号键直到被试感觉比较刺激比标准刺激暗，就按 “”号键，则一次实验结束。同理， 如果开始觉得比较刺激比标准刺激暗，就按“”号键，接着是“”号键和 “”号键。2.4.5 一个被试完成后换另一个被试，程序与第一个被试相同。2.5数据收集和分析使用Microsoft Office Excel 2010进行数据处理分析。3 结果3.1描述统计结果表1 男女被试的差别阈限值平均上限平均下限最大差别阈限最小差别阈限平均差别阈限男被试160154 62.53.41女被试164157 5 13.34 如表1所示，男被试的平均差别阈限为3.41，女被试的平均差别阈限为3.34。 3.2性别差异检验结果表2：被试1（男）与被试2(女)差别阈限的平均值性别差别阈限均值（M）男3.41女3.34经表2显示，女性的差别阈限平均值要低于男性。进行总体方差未知的独立样本平均数差异的显著性t检验，得出t=0.16* (df=30),p0.05,所以明度差别阈限的性别差异不显著。1注：*表示在0.05的显著性水平，*表示在0.01的显著性水平。3.3期望与习惯误差分析表3：被试1（男）与被试2(女)递增和递减系列差别阈限平均值差异的显著性检验表t（df=7）P被试1（男）3.063.750.69*0.05被试2（女）3.563.131.91*0.05注：*表示在0.05的显著性水平，*表示在0.01的显著性水平。进行总体方差未知的相关样本平均数差异的显著性t检验后得出，当df=7时，P皆大于0.05，即在0.05水平上差异不显著，所以男女两被试均无表现出期望与习惯误差。3.4练习与疲劳误差分析表4：被试1（男）与被试2(女)前8和后8系列差别阈限平均值差异的显著性检验表前8系列后8系列t（df=7）P被试1（男）3.563.130.88*0.05被试2（女）3.563.251.68*0.05注：*表示在0.05的显著性水平，*表示在0.01的显著性水平。进行总体方差未知的相关样本平均数差异的显著性t检验后得出，当df=7时，P皆大于0.05，即在0.05水平上差异不显著，所以男女两被试均无表现出练习与疲劳误差。3.5 空间误差的检验表5：被试1（男）与被试2(女)比较刺激在左和在右的差别阈限差异检验表比较刺激在右的平均差别阈限比较刺激在左的平均差别阈限t（df=7）P被试1（男）3.753.06-1.15*0.05被试2（女）3.313.380.11*0.05注：*表示在0.05的显著性水平，*表示在0.01的显著性水平。进行总体方差未知的相关样本平均数差异的显著性t检验后得出，P皆大于0.05，即在0.05水平上差异不显著，所以男女两被试均无表现出空间误差。4 讨论4.1 是否出现期望误差、习惯误差根据Excel 2010对递增（）和递减（）两种系列值的分析，我们可得到的结论是被试的明度差别阈限在递增和递减两种系列上无显著差异。在使用最小变化法时会产生期望误差和习惯误差。期望误差会使被试在递增系列中的差别阈限值偏小和在递减系列中的差别阈限值偏大，而习惯误差会使被试在递增系列中的差别阈限值偏大和在递减系列中的差别阈限值偏小。误差在实验中的个体差异明显。本次试验中，男女被试的差别阈限都没有出现期待误差和习惯误差。4.2 实验中前8组实验与后8组实验的差别阈限的差异通过分析前8组实验数据和后8组实验数据的平均数差异检验，我们可以得到被试的明度差别阈限在前8组合后8组系列上无明显差异。在分析数据时，如果前八组差别阈限比后八组差别阈限大，就会出现练习误差；反之，则会出现疲劳误差。在实验时，由于重复实验会产生疲劳和练习误差。误差在实验中的个体差异明显，但在本次试验中，男女被试的差别阈限都没有出现练习误差和疲劳误差。4.3 男女差别阈限平均数的差异性检验通过比较分析男女差别阈限的平均数差异检验，我们可以得到男女被试的差别阈限无显著性差异。与实验预期不同，可能的原因为男女在辨别明度差别的生理机制相似。4.4比较刺激的左右方位对差别阈限的影响实验前预期存在空间误差，猜测可能由于被试双眼颜色的敏感度不同所造成，故在实验设计时，设置比较刺激分别位于左右两边的次数相同。经上述统计分析检验，男女两被试均无表现出空间误差。说明实验设计有效减少了空间误差对被试的影响。4.5 对本次实验设计的不足在这次试验中，由于设备老化的问题，设备的接触不灵敏，比较刺激与标准刺激出现时有时会有时间差，这可能影响到实验数据。5 结论5.1 男被试明度的平