传统心理物理法

传统心理物理法1第四章经典心理物理学第1页，课件共59页，创作于2023年2月主要内容感觉阈限的测量感觉阈限：绝对阈限和差别阈限感觉阈限测量的方法：极限法、恒定刺激法、平均差误法心理量表法：阈上感觉的测量顺序量表及其制作：等级排列法、对偶比较法等距量表及其制作：感觉等距法、差别阈限法比例量表及其制作：分段法、数量估计法心理物理函数：韦伯定律费希纳定律史蒂文斯定律2第四章经典心理物理学第2页，课件共59页，创作于2023年2月心理物理学概述定义：心理物理学就是研究心理量和物理量之间的关系的科学。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。亮度——明度；强度——响度心理物理学方法所处理的问题：感觉阈限的测量阈上感觉的测量：心理量表的制作3第四章经典心理物理学第3页，课件共59页，创作于2023年2月诞生：

[德]G.T.Fechner（1801-1887）：创始人

《心理物理学纲要》（1860）：不仅标志着一门新兴学科——心理物理学的诞生，同时也使当时的心理学工作者看到了心理学科学化道路的曙光

发展：传统心理物理学：以费希纳为代表现代心理物理学：20世纪50年代，W.P.Tanner,Jr.和J.A.Swets把信号检测论（signaldetectiontheory，SDT）引入心理学领域历史回顾4第四章经典心理物理学第4页，课件共59页，创作于2023年2月感觉阈限的理论定义刚刚能引起感觉的最小刺激强度被叫做绝对阈限（absolutethreshold）。按照这种说法，低于绝对阈限的刺激强度我们总是感觉不到的，而高于绝对阈限的刺激强度我们总是能感觉到的。事实是这样吗？5第四章经典心理物理学第5页，课件共59页，创作于2023年2月感觉阈限的操作定义有50%的次数能引起感觉，50%的次数不能引起感觉的那一种刺激强度。6第四章经典心理物理学第6页，课件共59页，创作于2023年2月感觉阈限的操作定义差别阈限是有50%的次数能觉察出差别，50%的次数不能觉察出差别的刺激强度的差别。差别阈限值也称最小可觉差（justnoticeabledifference，j.n.d）。7第四章经典心理物理学第7页，课件共59页，创作于2023年2月阈限测定实验的特点选择好刺激系列和反应系列尽量简化被试对刺激的反应测定次数要多些8第四章经典心理物理学第8页，课件共59页，创作于2023年2月感觉阈限的测量方法测量感觉阈限的方法有三种最小变化法恒定刺激法平均差误法特别注意这三种方法的实验程序和实验结果的统计处理。9第四章经典心理物理学第9页，课件共59页，创作于2023年2月感觉阈限的测量方法1：极限法特点：将刺激按递增或递减系列的方式，以间隔相等的小步变化，寻求从一种反应到另一种反应的瞬时转换点或阈限的位置（——即在多强刺激时，由有感觉变为无感觉，或由无感觉变为有感觉）10第四章经典心理物理学第10页，课件共59页，创作于2023年2月自变量：刺激系列

按递增或递减系列交替呈现

因变量：口头报告阈限的确定：将各刺激系列中与转换点对应的刺激强度加以平均误差控制：随机误差和系统误差习惯误差和期望误差练习误差和疲劳误差用极限法测量绝对阈限11第四章经典心理物理学第11页，课件共59页，创作于2023年2月极限法测量感觉阈限的四种误差系统误差误差的引起及其控制习惯误差在长刺激序列中给出相同判断的倾向T升＞T降（交替使用递增序列和递减序列）期望误差在长刺激序列中给出相反判断的倾向T升＜T降（交替使用递增序列和递减序列）练习误差重复实验引起反应速度加快和准确性提高T前＞T后（增减序列按ABBA法排列）疲劳误差疲倦导致反应速度减慢和准确性降低T前＜T后（增减序列按ABBA法排列）12第四章经典心理物理学第12页，课件共59页，创作于2023年2月13第四章经典心理物理学第13页，课件共59页，创作于2023年2月用不同系列测得阈限的比较（误差识别）序列比较项目上升序列下降序列前10个系列后10个系列全部材料绝对阈限标准差标准误11.90.920.2911.50.770.2412.10.800.2411.30.750.2511.70.840.19差异自由度tP0.491.1>.050.892.28<.0514第四章经典心理物理学第14页，课件共59页，创作于2023年2月用极限法测定差别阈限自变量：标准刺激和比较刺激因变量：口头报告（＋、－、＝、？）差别阈限的确定：从递增系列和递减系列分别求取差别阈限的下限（DLl）和上限(DLu)，然后求各次测量的平均下限和平均上限；二者之间的距离为不肯定间距（Iu），其中点为主观相等点（PSE）。PSE与标准刺激的差距为常误（CE）。取不肯定间距的一半或上限与下限之和的一半作为差别阈限的统计值。误差控制：习惯误差和期望误差；标准刺激与比较刺激同时呈现引起的误差控制：ABBA法15第四章经典心理物理学第15页，课件共59页，创作于2023年2月差别阈限的计算差别阈限上限（Lu）上差别阈（DLu

）差别阈限下限（Ll）下差别阈（DLl

）不肯定间距（Iu）主观相等点（PSE）常误（CE）差别阈限（DL）16第四章经典心理物理学第16页，课件共59页，创作于2023年2月17第四章经典心理物理学第17页，课件共59页，创作于2023年2月18第四章经典心理物理学第18页，课件共59页，创作于2023年2月阶梯法：极限法的变式和替代阈下知觉阶梯法：

递增序列和递减序列连续进行

（感觉不到——感觉到——感觉不到）

求各转折点的平均数19第四章经典心理物理学第19页，课件共59页，创作于2023年2月感觉阈限的测量方法2：平均差误法典型实验程序：实验者规定以某一刺激为标准刺激，然后要求被试调节另一个比较刺激，使后者在感觉上与标准刺激相等。客观上一般不可能使比较刺激与标准刺激完全一样，于是每一次比较就都会得到一个误差，把多次比较的误差平均起来就可得到平均误差。因为平均误差与差别阈限成正比，所以可以用平均误差来表示差别感受性。20第四章经典心理物理学第20页，课件共59页，创作于2023年2月用平均差误法测定绝对阈限自变量：标准刺激（零）和比较刺激因变量：调节值绝对阈限的确定：各次调节值的平均21第四章经典心理物理学第21页，课件共59页，创作于2023年2月用平均差误法测定差别阈限自变量：标准刺激和比较刺激因变量：调节值

不肯定间距；主观相等点；常误绝对阈限的确定：平均误差把每次调节的结果（或每次的判断）与标准刺激之差的绝对值平均起来作为差别阈限。把每次调节的结果与主观相等点之差的绝对值平均起来作为差别阈限。在这里，主观相等点是相等地带的中点，它等于各比较刺激的平均值。22第四章经典心理物理学第22页，课件共59页，创作于2023年2月误差控制动作误差:被试采用不同操作方式产生的误差时间误差:标准刺激和比较刺激相继呈现引起的误差

控制：多层次的ABBA法23第四章经典心理物理学第23页，课件共59页，创作于2023年2月感觉阈限的测量方法3：恒定刺激法特点：根据出现次数来定阈限，即以次数的整个分布求阈限。具体作法如下：主试从预备实验中选出少数刺激，一般是5到7个，这几个刺激值在整个测定过程中是固定不变的；选定的每种刺激要向被试呈现多次，一般每种刺激呈现50到200次；呈现刺激的次序事先经随机安排，不让被试知道。用以测量绝对阈限，即无需标准值，如用以确定差别阈限或等值，则需包括一个标准值；此法在统计结果时必须求出各个刺激变量引起某种反应（有、无或大、小）的次数。24第四章经典心理物理学第24页，课件共59页，创作于2023年2月特别注意刺激通常都由5——7个组成，在实验过程中维持不变，因而这种方法叫做恒定刺激法。刺激的选取：刺激的最大强度要大到它被感觉的概率达到95%左右，刺激的最小强度要小到它被感觉的概率只在5%左右。各个刺激之间的距离相等，与最小变化法不同的是，恒定刺激法的刺激是随机呈现的，每个刺激呈现的次数应相等。每种刺激强度呈现不得少于50次在用恒定刺激法来测量差别阈限时，标准刺激和比较刺激是继时呈现的，这就可能产生时间误差。如主观相等点小于标准刺激，就产生负的时间误差。反之，就产生正的时间误差。25第四章经典心理物理学第25页，课件共59页，创作于2023年2月用恒定刺激法测定绝对阈限自变量：5～7个等距的刺激强度因变量：口头报告（有或无）绝对阈限的确定：50％的次数报告为“有”的刺激强度

［直线内插法］将刺激作为横座标，以正确判断的百分数作为纵座标，画出曲线。然后再从纵轴的50％处画出与横轴平行的直线，与曲线相交于点a，从点a向横轴画垂线，垂线与横轴相交处就是绝对阈限。

26第四章经典心理物理学第26页，课件共59页，创作于2023年2月两点阈测量共1000次比例算式：

(11-10)/(66-29)=(x-10)/(50-29)27第四章经典心理物理学第27页，课件共59页，创作于2023年2月用恒定刺激法测定差别阈限自变量：标准刺激和5～7个比较刺激因变量：口头报告（大于、小于和相等）绝对阈限的确定：［三类反应的差别阈限］50％的次数报告为“大于”标准刺激的刺激强度为阈限上限（二者之间构成相等地带）；50％的次数报告为“小于”标准刺激的刺激强度为阈限下限；求二者的平均。三类反应条件下，相等地带易受被试态度和个性的影响。28第四章经典心理物理学第28页，课件共59页，创作于2023年2月29第四章经典心理物理学第29页，课件共59页，创作于2023年2月小于St大于StIu30第四章经典心理物理学第30页，课件共59页，创作于2023年2月［两类反应的差别阈限］

75％差别阈限比较刺激（克）“+”的比例“-”的比例1850.070.931900.210.791950.280.722000.550.452050.730.272100.790.212150.900.1031第四章经典心理物理学第31页，课件共59页，创作于2023年2月说明在两类反应条件下，只有50％次数能与标准刺激区分的比较刺激，实际上是不能与标准刺激相区分的。这时，通常取75％次数感觉强于标准刺激的比较刺激来作为相等地带的上限；取25％次数感觉强于标准刺激的比较刺激作为相等地带的下限。以上限减下限的差除以2，就得到75％差别阈限。32第四章经典心理物理学第32页，课件共59页，创作于2023年2月感觉阈限的测量方法：三种方法的比较最小变化法的实验程序和计算过程都具体地说明了感觉阈限的含义，但它会因其渐增和渐减的刺激系列而产生习惯误差与期望误差。平均差误法的特点是求等值，它的实验程序容易引起被试的兴趣，但对不能连续变化的刺激则不能用平均差误法来测其差别阈限。恒定刺激法的实验结果可以应用各种数学方法加以处理，因而便于与其它测定感受性的方法进行比较。在应用3类反应的实验程序时，被试的态度会对差别阈限值有较大影响。33第四章经典心理物理学第33页，课件共59页，创作于2023年2月心理量表法：阈上感觉的测量心理物理学研究的目的是确定物理量与心理量之间的数学关系。感觉阈限的测量为确定这种关系提供了起点；但要真正阐明二者关系的趋势，还需要对阈上感觉进行测量。物理刺激可以用物理量表进行测量；但刺激的物理值的等量增减并不引起感觉上等量的变化；因此心理感觉的变化需要心理量表来测量。心理量表有四种属性，据此可以将其分为名称量表、顺序量表、等距量表和比例量表四类。34第四章经典心理物理学第34页，课件共59页，创作于2023年2月心理量表的类型及属性特征类型量表属性例子差别强度相等单位绝对零点名称量表YesNoNoNo邮政编码职业分类目录顺序量表YesYesNoNo名次评定等级等距量表YesYesYesNo温度表时间表等比量表YesYesYesYes高度重量金钱消费35第四章经典心理物理学第35页，课件共59页，创作于2023年2月名称量表名称量表只能测量差别属性，把事物或属性归于不同的类别。如邮政编码、性别、职业、学历等。对名称量表的资料不能进行有效的数学运算，因而功能较弱。

36第四章经典心理物理学第36页，课件共59页，创作于2023年2月顺序量表及其制作顺序量表（或序级量表，ordinalscale）可以测量事物属性在程度上的差异，把事物按某种标准排出一个次序；它既无相等单位又无绝对零点，相邻两个等级之间的距离是不相等的。顺序量表只是在一个分类基础上对事物进行分类，每一类别只具有序列性，并不表示数与数之间的差别是相等的。

37第四章经典心理物理学第37页，课件共59页，创作于2023年2月等级排列法等级排列法（或等级法）是把许多刺激同时呈现，让许多被试者按照一定标准，把这些刺激排成一个顺序，然后把许多人对同一刺激评定的等级加以平均，这样，就能求出每一刺激的各自平均等级，最后，把各刺激按平均等级排出的顺序就是一个顺序量表。38第四章经典心理物理学第38页，课件共59页，创作于2023年2月39第四章经典心理物理学第39页，课件共59页，创作于2023年2月注意被试的代表性被试的利用率排序中的随机误差40第四章经典心理物理学第40页，课件共59页，创作于2023年2月对偶比较法对偶比较法（或配对比较法）是把所有要比较的刺激配成对，然后一对一对地呈现，让被试者对于刺激的某一特性进行比较，并做出判断：这种特性的两个刺激中哪一个更为明显。因为每一刺激都要分别和其他刺激比较，假如以n代表刺激的总数，所以配成对的个数是n（n-1）/2。如共有10个刺激则可配成45对。最后依它们各自更明显于其他刺激的百分比的大小排列成序，即可制成一个顺序量表。41第四章经典心理物理学第41页，课件共59页，创作于2023年2月实验误差：

空间误差——同时比较时刺激的空间位置引起的误差；通过交替安排出现位置控制。

时间误差——继时比较时刺激先后呈现引起的误差；通过交替安排呈现顺序控制。42第四章经典心理物理学第42页，课件共59页，创作于2023年2月样品ABCDEA-B1-C52-D863-E10974-例：样品呈现次序

43第四章经典心理物理学第43页，课件共59页，创作于2023年2月44第四章经典心理物理学第44页，课件共59页，创作于2023年2月注意：对偶比较法得到的顺序量表，还仅仅是针对一个被试的心理物理量表，尚不能直接推广到更大的人群。这一量表模型要求对偶比较是可传递的(transitive)，如果刺激A优先于刺激B，而且刺激B优先于刺激C，那么刺激A优先于刺激C。然而，有些情况下这种传递性难以保证，这时就不能采用对偶比较法。

45第四章经典心理物理学第45页，课件共59页，创作于2023年2月等距量表及其制作等距量表（equalintervalscale）是一种有相等单位但没有绝对零点的量表。等距量表除了其有名称量表和等级量表的性质外，它要求整个量表的各个部分的单位是相等的，但没有绝对的零点。等距量表可以采用的统计处理方法：计算均数、标准差、相关系数等统计量，应用t检验、F检验等。46第四章经典心理物理学第46页，课件共59页，创作于2023年2月POZ转换法只要了解样本所在总体的分布情况，就可以将顺序量表中的累积频数转换为对应的量值。最常见的情况就是正态分布下通过POZ转换表求Z分数，而Z分数是符合等距量表要求的。因此，只要假定顺序量表评价的通过率符合正态分布，就能够将顺序量表改造为等距量表。

例47第四章经典心理物理学第47页，课件共59页，创作于2023年2月感觉等距法感觉等距法是通过把一个感觉分成主观上相等距离来制作。它要求被试者将某种感觉上的一段心理量分成两个或两个以上的等分。最简单的是由帕拉托（Plateau，1872）提出的二分法（bisectionmethod）。48第四章经典心理物理学第48页，课件共59页，创作于2023年2月四分法举例：同时方案（

Stevens和Volkmann，1944）音高单位声音频率（Hz）0200186722022333934650049第四章经典心理物理学第49页，课件共59页，创作于2023年2月四分法举例：渐进方案50第四章经典心理物理学第50页，课件共59页，创作于2023年2月差别阈限法差别阈限法是通过在不同强度的基础上测量最小可觉差来实现。具体地说，用任何一种古典的心理物理法测出感觉的绝对阈限，并以此为起点，产生第一个最小可觉差的刺激强度，以第一个最小可觉差为基准，再测量第二个最小可觉差……。差别阈限法认为，每一个最小可觉差在心理上都是相等的，因此可以用最小可觉差作为心理物理量表的等距单位。这样测得许多最小可觉差以后，以刺激强度为横坐标，以绝对阈以上的最小可觉差数为纵坐标，画出的心理物理关系图就是等距量表。实验者就可从图上找出产生某一感觉水平所需要的刺激值。51第四章经典心理物理学第51页，课件共59页，创作于2023年2月同时性程序制作的等分量表

（Gescheider，1997）52第四章经典心理物理学第52页，课件共59页，创作于2023年2月表某一实验的实验数据最小觉察的梯级刺激值刺激的对数对数的增加量0（绝对阈限）8.00.903112.01.0790.176218.01.2550.176327.01.4310.176440.51.6070.176560.751.7840.177（采自Woodworth＆Schlosberg，1954）53第四章经典心理物理学第53页，课件共59页，创作于2023年2月等比量表及其制作等比量表（比例量表或比率量表，ratioscale）既有真正的零点，也是等距的。一个比例量表除含有名称、等级这些等距量表的特征外，还有一个具有实际意义的绝对零点。

等比量表可以采用的统计处理方法：除了等距量表可以采用的方法外，还可以