信号侦察论实验报告.docxVIP

评价法信号侦查论摘 要：本实验采用心理实验系统，用信号侦查论的评价法，测量被试在不同判断标准下的击中率和虚报率，绘制被试的ROC曲线。实验以两套图片为材料，其中一套作为信号，要求被试在规定条件下记忆，另一套作为噪音，将两套图片混合呈现给被试，被试不仅要对有无信号作出判断，还要求按规定的等级作出评价。这样，被试就有了几个判断标准，因而用一轮实验的结果就可以绘制出被试的ROC曲线，得出被试的感受性和被试在不同判断标准下的击中率和虚报率。关键词：信号侦查论；评价法；ROC曲线；感受性；判断标准1. 引言作为心理物理学的先驱，G.T.Fechner(18011887)最先开始注意物理刺激和感觉之间的定量关系。他通过对感觉强度与物理强度之间的数量关系的长期研究，发展出了测量感觉的基本方法。一百多年来，心理物理学方法不断发展，形成了最小变化法、恒定刺激法、平均误差法这三种测量感觉阈限的方法。但这些方法只能测定人对信号的反应，不能测定人对噪音的反应，也不能将人的感受性和其判断标准分开。 美国心理学家W.P.Tanner和J.A.Swets将信号侦查论应用于人的知觉过程，使心理物理学发展到一个新的阶段。信号侦察论不仅测定人对信号的反应，也测定人对噪音的反应，因而能够将人的感受性与其判断标准区分开，并且分别用不同的数量来表达，这是它优于古典心理物理法的地方。信号侦察论有三个基础实验程序，即有无法、迫选法和评价法。有无法要求实现选定SN刺激和N刺激，并规定SN和N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，根据被试对程序刺激的结果来估计P(y/SN)和P(y/N).这种方法忽视了被试强度不同的感觉，只用判断有无信号的简单做法，丢掉了很多实验信息。相比，评价法可以在相同的时间内获得被试更多的信息。在评价法中，不仅要求被试对有无信号作出判断，还要求按规定的等级作出评价，即说明每次判断的把握有多大。这样，被试就有了几个判断标准，因而用一轮实验的结果就可以绘制ROC曲线，区分出被试的感受性和判断标准。2. 方法2.1被试1名华中师范大学心理辅修班2009级学生，22岁。视力或矫正视力正常。2.2仪器材料本实验的仪器为心理实验系统（PES）。实验材料为两套图片：一套是识记过的图片，共60张（每个图片内容不同）作为信号SN；另一套是没有识记过的图片，共60张（每个图片也不同，但与相应的第一套相似），作为噪音N。2.3实验设计 本实验用图片再认来做评价法实验。第一步，先让被试识记第一套图片，计算机屏幕随机呈现每张图片2s，间隔1s，60张图片连续呈现；第二步，把这60张识记过的图片与第二套60张图片混在一起，仍按上述的方法呈现给被试，让被试判断是否是刚才识记过的，并按照规定的等级按键作出评价。主试指导被试认真阅读指示语，解释五等级评价的方法，让被试直接点击对应的数字按钮来进行反应。被试明白后开始做实验。2.4实验程序打开电脑，打开PES系统。使被试在电脑前合适的位置坐好。被试阅读指导语：“请你来做一个记忆实验，我先给你看60张图片，要求你尽量记住这些图片，电脑播放这些图片的速度是没一秒钟一张。”被试阅读完毕并理解指导语后，开始实验。根据实验设计，以1s的时间间隔开始呈现第一套的60张图片，每张图片呈现时间为2s。被试阅读指导语“现在电脑会呈现120张图片，其中一半是你刚才看过的，另一半是新的图片。我给你看一张图片时，你就要判断它是不是刚才看到过的，看过的图片作为信号，请按以下标准按键：5100%的可能为信号，475%的可能为信号，350%的可能为信号，225%的可能为信号，10%的可能为信号。你必须在5秒之内完成判断。请你快些判断。”根据实验设计，开始呈现二套图片混合后的120张图片，让被试判断是否是刚才识记过的，并按照规定的等级按键作出评价。实验完毕由计算机统计实验数据。3. 实验结果 实验结果整理如下：-类型合计-信号 6 7 2 24360噪音2914 6 11060- 表1. 各自信等级下被试判断为信号和噪音的数目-类型 1+2+3+4+5 2+3+4+5 3+4+5 4+5 5-信号 60 54 47 45 43-噪音 60 31 17 11 10- 表2. 各判断标准下被试判断为信号和噪音的数目 -类型 1+2+3+4+5 2+3+4+5 3+4+5 4+5 5-击中率 60/60 54/60 47/60 45/60 43/60-虚报率 60/60 31/60 17/60 11/60 10/60- 表3. 各判断标准下的击中率和虚报率对表3进一步整理可得出操作者特征曲线（ROC曲线）。图2. 被试的ROC曲线4. 讨论由实验结果可以看出，随着被试判断标准的降低，击中率变大，虚报率变大。此结果支持信号检测论的相关观点。被试的ROC曲线上的不同位置的点被试判断标准不同。由此图可以计算出被试的判断标准：判断标准=击中率的纵坐标/虚报率的纵坐标，也可以计算出被试的感受性：感受性=击中率P对应的Z分数-虚报率P对应的Z分数。由被试的ROC曲线可以看出，当被试的判断标准比较高的时候，相对与被试的判断标准比较低时，随着判断标准的降低，击中率和虚报率变化不大。此结果还需找更多的被试重复此实验来研究是偶然现象还是必然现象。我们还需有更多的被试重复此实验，来比较被试的感受性，对不同被试的不同感受性做方差分析。5. 参考文献1 朱滢主编，实验心理学，北京大学出版社，2000.7第一版，2001.5第二次印刷，346-3502 杨博民主编,心理实验纲要,北京大学出版社，42-616.附录测验耗时：574秒参数表图片评价时间(毫秒)=5000图片呈现时间(毫秒)=2000图片间隔时间(毫秒)=1000以下为实验的原始数据：图片名称 类型 判断2-10A 信号 51-09A 信号 53-02B 噪音 14-02B 噪音 53-01A 信号 54-01A 信号 51-03A 信号 24-08B 噪音 23-08B 噪音 24-09A 信号 52-02B 噪音 13-11B 噪音 11-08B 噪音 32-08A 信号 52-01A 信号 55-10B 噪音 41-07B 噪音 11-09B 噪音 55-01A 信号 52-06B 噪音 22-07A 信号 55-12B 噪音 54-12B 噪音 54-07A 信号 52-09A 信号 54-05A 信号 51-01B 噪音 24-06A 信号 51-12B 噪音 14-07B 噪音 54-06B 噪音 15-04B 噪音 35-06B 噪音 33-09B 噪音 55-07B 噪音 51-03B 噪音 15-10A 信号 14-04A 信号 34-10A 信号 55-03A 信号 52-05B 噪音 13-10A 信号 15-08B 噪音 25-05B 噪音 22-12A 信号 54-08A 信号 51-05A 信号 51-06B 噪音 53-12B 噪音 13-01B 噪音 14-05B 噪音 13-07A 信号 41-11B 噪音 23-12A 信号 53-11A 信号 25-02A 信号 52-08B 噪音 23-06B 噪音 15-11B 噪音 53-10B 噪音 25-05A 信号 51-06A 信号 21-12A 信号 51-04B 噪音 12-04B 噪音 11-10B 噪音 12-07B 噪音 12-01B 噪音 25-03B 噪音 25-09A 信号 15-04A 信号 52-09B 噪音 34-03B 噪音 12-11B 噪音 11-11A 信号 55-12A 信号 53-07B 噪音 24-11A 信号 52-10B 噪音 12-03B 噪音 12-06A 信号 13-04B 噪音 52-11A 信号 15-06A 信号 54-11B 噪音 11-07A 信号 54-04B 噪音 33-08A 信号 55-02B 噪音 13-09A 信号 15-09B 噪音 13-06A 信号 51-01A 信号 54-03A 信号 52-12B 噪音 11-04A 信号 55-01B 噪音 24-12A 信号 54-01B 噪音 15-11A 信号 53-02A 信号 53-04A 信号 22-04A