信号侦察论-有无法

信号检测论——

有无法对传统阈限概念的质疑例1：两个人正在看电视的时候有人敲门，甲说“有人敲门”，乙却说“没有”。是否可以说，甲的听觉比乙的更敏锐？例2：两人在夜间行走在野外的小路上，忽然，甲指着远处说“那里有灯光”，乙却说“没有”。是否可以说，甲的视力比乙的更敏锐？例3：战斗中两位战士同时胳膊中弹，在卫生兵取出子弹的时候，一位战士疼得大声喊叫，另一位战士却一声不吭。是否可以说，第二位战士对疼痛的感觉不敏锐？2例4：精神分裂症患者和正常人关于大小常性的对照研究：伯雷斯等人认为精神分裂症患者比正常人的大小常性要高；汉米尔顿等人则认为精神分裂症患者比正常人的大小常性要低；皮什克姆-史密斯等人的看法认为他们彼此并没有差别。那么，谁的研究更符合事实呢？

31950年代以后，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）区别开来经典的阈限测量没有考虑许多非感觉变量对被试的影响。在这些非感觉变量中，主要有下列二种：刺激出现的概率(先定概率)

反应代价（反应倾向）4刺激出现的概率(先定概率)传统的心理物理学实验中，刺激出现的概率（以P（S）表示），其值总是1.0，这样被试的反应只有两种：“有”或“无”。且仅凭机遇也有50％的精确性，难以避免地存在着期望误差。

问题：当P（S）系统变化时，做出“有”判断的概率（以P（yes）表示）是否也会发生变化，测出的阈限值是否亦发生变化？5P(S)不等于1意味着每一次实验都可能出现也可能不出现刺激，这样一来被试的可能反应类型就扩大到了4种：“击中”（Hit）：刺激出现并报告”有”(y)“漏报”（Miss）：刺激出现并报告“无”(n)“虚惊”（FalseAlarm）：刺激没有出现并报告“有”(y)“正确拒斥”（CorrectRejection）：刺激没有出现并报告“无”(n)P(y)=P(Hit)+P(FA)6反应代价（反应倾向）反应代价影响反应的结果，即反应受到奖赏和惩罚的影响。如果正确地报告了“有”刺激（“击中”）得到的奖赏多，而且错报时受到的惩罚少，则被试倾向于降低反应标准（争取奖赏），在这种情况下，所测量的阈限相对值便低。如果击中时所得奖赏少，而错报时所受惩罚多，则被试者倾向于提高反应标准（回避惩罚），不会轻易做出“有”反应，这时，所测量的阈限值便高。这一显而易见的事实，传统的阈限理论恰不能给予解释。7从上述二种非感觉变量的讨论中看到：现代心理物理学从对阈限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处理；而传统心理物理学测得的感觉阈限是二者不可分割的混合物。这是现代心理物理学对阈限概念和感觉理论的新发展。8（一）有无法1.基本程序：主试向被试呈现刺激，然后让被试判断刚才呈现的刺激中有无信号。2.实验要求：主试要事先规定各轮实验中信号和噪音呈现的比例，即先定概率。并把先定概率、判断结果的奖惩办法、以及对被试的指导语、要求都在实验前告诉被试。3.数据处理：记录被试在各种先定概率下的击中次数，虚报次数，漏报次数和正确否定次数，然后算出击中条件概率P（y/SN）和虚报条件概率P（y/N）。再利用POZ转换表，根据有关公式求出各种先定概率下的判断标准β和辨别力指标d’。信号检测论的两个独立指标（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，p237）。(二)辨别力指标（d’）1.辨别力的含义：是用来衡量被试辨别力大小的一个参数，d’表现为噪音分布fN（X）与信号分布fSN(X)之间的分离程度。两者的分离程度越大，辨别力越高；分离程度越小，辨别力越低。用公式表示为：

d’=(MSN-MN)/N=ZSN–ZN=Z击中

–

Z虚报

d’值越大，辨别力越强，d’值越小，辨别力越弱。2.辨别力的算法：根据实验获得的击中条件概率P（y/SN）和虚报条件概率P（y/N），利用POZ转换表求出两种概率所对应的Z击中和Z虚报，代入上述公式即可求得d’值。3.d’

的计算举例：（1）假设击中概率为93%，虚报概率为7%。通过查POZ转换表可知，Z击中和Z虚报分别为1.476和-1.476；代入公式d’=Z击中–

Z虚报=1.476-（-1.476）=3。（2）假设击中概率为84%，虚报概率为16%。通过查POZ转换表可知，Z击中和Z虚报分别为0.994和-0.994；代入公式d’=Z击中–

Z虚报=0.994-（-0.994）=2。（3）假设击中概率为70%，虚报概率为30%。通过查POZ转换表可知，Z击中和Z虚报分别为0.524和-0.524；代入公式d’=Z击中–

Z虚报=0.524-（-0.524）=1。击中f1漏报f2虚报f3正确否定f4第5章现代心理物理法13反应ynSNN刺激P(y/SN)=f1/(f1+f2)P(y/N)=f3/(f3+f4)4.应用举例：

实验任务为让被试在白噪音的背景上检测一个乐音信号。主试使用五种先定概率：分别为0.1、0.3、0.5、0.7、0.9。每个先验概率测试400次。若P（SN）=0.1，则SN呈现400×0.1=40次，N呈现400×0.9=360次。反应情况可记录如下：

SN1228N36324反应刺激yn

P(y/SN)=12/40=0.30;P(y/N)=36/360=0.10有无法实验一．实验目的：通过重量辨别，学习信号检测法实验的有无法。二．器材心理实验重量辨别，100克，104克，108克和112克的重量各一个。三．步骤1.准备工作

（1）把104克、108克和112克的重量分别与100克的重量比较10次，选出一个在十次比较中7次或8次觉得比100克重的重量作为信号刺激，100克的重量作为噪音。（2）

主试按下列三种不同的SN和N出现的先验概率安排实验顺序。（1）

（2）

（3）

P（SN）

20

50

80P（N）

80

50

20

每种先定概率做100次，其中先后各50次。50次中信号和噪音出现的顺序按随机原则排列，并列表如下：50（25+25）20（10+40）80（40+10）20（10+40）50（25+25）80（40+10）SNNSNNSNNSNNSNNSNN123456789……502．正式实验

（1）

每50次实验开始前，先让被试熟悉一下信号和噪音的区别，并告诉被试在这50次中信号出现概率。

（2）

主试按顺序呈现刺激，哪一次呈现信号，哪一次呈现噪音，务必搞清楚。两次呈现刺激的时间间隔至少三秒。

（3）

被试右手伸入心理实验台被试测中部操作箱，套袖试测试口，用拇指和食指拿住圆柱体慢慢上举，使它离开测试面约为2厘米，2秒后就放下。要求被试每次提举重量时，提的高低，快慢要前后一致，提举后，若判断为信号就回答“信号”，主试在相应的记录表上相应的（）内记下“+”。若判断为噪音就回答为“噪音”，主试就记下“—”号，每做完50次休息5分钟（4）

按上述方法，直到做完300次为止。3.换被试重做上述实验。

四．结果1．被试一

先验概率：20%P（Y/SN）=0.45；P（Y/N）=0.2先验概率：50%P（Y/SN）=0.78；P（Y/N）=0.42SNNSN911N1664SNNSN3911N2129先验概率：80%P（Y/SN）=0.93；P（Y/N）=0.6SNN