信號檢測論（有無法）實驗報告摘要：運用信號檢測論“有無法”，測定在不同先定概率下，4名女生被試對呈現(xiàn)信號和噪音的擊中率和虛報率，計算其辨別力d’和判定標(biāo)準(zhǔn)，并繪制接受者特征曲線。檢測被試辨別力、判斷標(biāo)準(zhǔn)的高低和面對不同先定概率下的反應(yīng)偏向，測出被試對信號和噪音的辨別能力。結(jié)論：1.被試的辨別力受先定概率的影響，在先定概率接近0.5時，被試的辨別力弱；2.被試的判斷標(biāo)準(zhǔn)受先定概率的影響，在先定概率低時（為0.2），標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格；3.不同被試的ROC曲線不同。關(guān)鍵詞信號檢測論、有無法、辨別力、判斷標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵詞信號檢測論、有無法、辨別力、判斷標(biāo)準(zhǔn)、ROC曲線引言信號檢測論是現(xiàn)代心理物理學(xué)的重要組成部分，它的出現(xiàn)徹底改變了人們對閾限的理解，將個體的感受性和主觀的動機、反應(yīng)偏好等加以區(qū)分，從而解決了傳統(tǒng)心理物理學(xué)無法解決的問題。是以統(tǒng)計判定論為根據(jù)的理論基本原則是把刺激的肯定程度用有序的方法數(shù)量化。信號檢測論（signaldetectiontheory，簡稱SDT，或稱信號偵察論、信號覺察論）的研究對象是信息傳輸系統(tǒng)中信號的接收問題。在心理學(xué)中，它是借助于數(shù)學(xué)的形式描述“接收者”在某一觀察時間內(nèi)將摻有噪音的信號從噪音中辨別出來。信號檢測論的理論基礎(chǔ)是統(tǒng)計決策。信號檢測論本身就是一個以統(tǒng)計判定為根據(jù)的理論。它的基本原理是：根據(jù)某一觀察到的事件，從兩個可供選擇的方面中選定一個。人們要想作這樣的決策，必須有一個選擇的標(biāo)準(zhǔn)。由于事物之間的區(qū)別并不那么明顯，人在作選擇決策時往往不是對就是錯，因此當(dāng)刺激超過這一標(biāo)準(zhǔn)時被試就以有信號反應(yīng)，當(dāng)刺激達(dá)不到這一標(biāo)準(zhǔn)時被試就以無信號反應(yīng)。信號檢測論應(yīng)用于心理學(xué)中的基本原理是：將人的感官、中樞分析綜合過程看作是一個信息處理系統(tǒng)，應(yīng)用信號檢測論中的一些概念、原理對它進行分析。具體做法是把人類個體比作一個信號感受器，具有對信息辨別的感受能力能在信號的背景噪音不易分清的實驗條件下根據(jù)可供選擇的假說選定一個做為判斷標(biāo)準(zhǔn)報告出現(xiàn)的是信號還是噪音。如果把噪音除外，人類個體所測定的感受性及主觀態(tài)度就可以被分開。信號檢測論在心理學(xué)中具體應(yīng)用時，常把刺激變量當(dāng)作信號，把對刺激變量起干擾作用的因素當(dāng)作噪音，這樣就可以把人接收外界刺激時的分辨問題等效于一個在噪音中檢測信號的問題，從而便可應(yīng)用信號檢測論來處理心理學(xué)中的實驗結(jié)果。提高信號檢測的能力就意味著要提高信號檢測的正確率，是結(jié)果更為可靠，減少盲目性（任立國,2001），而觀察者是否報告取決于兩個條件，一個是信號出現(xiàn)的概率，一個是是報告對錯與會受到的獎罰程度。在船舶瞭望、敵機偵查等漏報代價重大的事件在具體的實際操作中，應(yīng)當(dāng)選用較精確的方法，并盡可能提高相關(guān)人員發(fā)現(xiàn)危險信號的敏銳性。（張鐸,2007）信號檢測論在司法中也有廣泛應(yīng)用，認(rèn)證是證明過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是證據(jù)制度中的核心部分，只有經(jīng)過準(zhǔn)確認(rèn)定才能運用證據(jù)，使案件的結(jié)論建立在可靠的事實基礎(chǔ)上（樂國安，李安）。在信號檢測實驗中，被試對有無信號出現(xiàn)的判斷可以有四種結(jié)果：擊中、虛報、漏報、正確否定。本實驗的目的：以信號檢測論有無法為手段，檢驗當(dāng)呈現(xiàn)信號和噪音的先定概率發(fā)生變化時，對被試辨別力（d’）和判斷標(biāo)準(zhǔn)是否都有影響，并學(xué)習(xí)繪制ROC曲線。實驗方法實驗?zāi)康模航?jīng)過重量辨別，學(xué)習(xí)信號檢測實驗的有無法，掌握信號檢測實驗的基本原理。實驗儀器與材料：JGW—B心理實驗臺操作箱，100克，104克，108克和112克的重量各一個。被試：安徽大學(xué)10級哲學(xué)系應(yīng)用心理學(xué)，4名女生，20—21歲。實驗步驟：（1）準(zhǔn)備工作把104、108和112克的重量與100克的重量各比較10次，選出一個在10次比較中有7次或8次覺得比100克重的重量作為信號刺激（SN），100克的重量作為噪音（N）。主試按下列3種不同的SN、N出現(xiàn)的概率安排實驗順序：（1）（2）（3）P（SN）0.200.500.80P（N）0.800.500.20（2）正式實驗A、在每50次實驗開始前，先讓被試熟悉一下信號和噪音的區(qū)別，并告訴被試在這50次中信號出現(xiàn)的概率。B、主試按順序呈現(xiàn)刺激，每種先定概率做100次，其中信號在前和信號在后各50次。50次中信號和噪音出現(xiàn)的順序按隨機原則排列。哪一次呈現(xiàn)信號，哪一次呈現(xiàn)噪音務(wù)必搞清楚。兩次呈現(xiàn)刺激的時間間隔至少3秒，千萬不要為了趕進度連續(xù)不斷地呈現(xiàn)刺激。C、被試提舉重量時，提得高低、快慢要前后一致。提舉后，若判斷為信號就回答“信號”，主試就在記錄表上相應(yīng)的()內(nèi)記下“+”號；若判斷為噪音就回答“噪音”，主試就記“一”號。每做完50次休息2分鐘。D、按上述方法，直到做完300次為止。E、換被試重做上述實驗。三、實驗結(jié)果(數(shù)據(jù)分析)原始數(shù)據(jù)？！(附錄)1、根據(jù)300次實驗結(jié)果，按先驗概率的不同，列出3個2X2方陣，并計算相應(yīng)的擊中條件的概率P(Y/SN)和虛報的條件概率P(Y/N).2、根據(jù)估計的三對P(Y/SN)和P(Y/SN)，以P(Y/N)為橫坐標(biāo)，以P(Y/SN)為縱坐標(biāo)，畫出ROC曲線。3、把同各對P(Y/SN)和P(Y/N)相應(yīng)的Z值和O值查出來，并計算d’和8,列表如下。四、分析與討論（誤差分析和研究展望）被試反應(yīng)=客觀的感受過程+主觀的決策過程，傳統(tǒng)心理物理法無法把感受性的測量和被試的動機、態(tài)度等主觀因素造成的反應(yīng)分開。信號檢測論是在科學(xué)技術(shù)發(fā)展下對傳統(tǒng)閾限測量方法前提的質(zhì)疑中得到發(fā)展的，是閾限測量的完善過程。說明被試重量辨別的感受性，以及SN的先驗概率對被試判斷標(biāo)準(zhǔn)的影響。通過ROC曲線可以看出，被試的重量辨別的感受性較強°ROC曲線較靠近對角線，說明被試的感受性不高。不同人的感受性有差異，但不影響判斷標(biāo)準(zhǔn)。？!（依據(jù)數(shù)據(jù)）在呈現(xiàn)刺激前，主試要先告訴被試者N和SN各自出現(xiàn)的概率.這個概率稱為先定概率（或先驗概率）。感受性d’會受先定概率的影響。從圖一中可以觀察到被試甲與被試乙的兩條ROC曲線與偶然事件直線的距離都相距得比較遠(yuǎn)，可知兩位被試的感受性d’都是比較高的，但由于實驗器材的缺陷，其中的誤差也是不小的（后面有詳細(xì)說明）。從表1與表2中可知，被試甲的感受性d’隨著先定概率的增大而增大，而被試乙的感受性d’則隨著先定概率的增大而先減少再增大。按照理論分析，當(dāng)先定概率處于中間（0.5）時，信號與噪音出現(xiàn)的頻率一樣，被試通過猜測來而回答正確的概率會下降，期望效應(yīng)的作用不大，也就說被試的感受性是最低的。當(dāng)先定概率向兩極延伸時，被試將更有可能猜中結(jié)果，因此被試的感受性會升高。所以被試乙的實驗結(jié)果與理論符合。至于被試甲的實驗結(jié)果不符合規(guī)律，可能的原因有：（1）練習(xí)效應(yīng)，在實驗剛開始的時候，被試可能會由于對信號與噪音的記憶不深，所以回答的正確率較低。但隨著實驗的進行，通過不斷地接受信號和噪音刺激，被試對兩者的記憶會越來越深，因此回答的成績也會在一定范圍內(nèi)慢慢升高（2）疲勞效應(yīng)，由于整個實驗需要做300次之多，而實驗的時間又有限，被試得不到充分的休息（實驗過程中被試乙曾報告說手感覺到酸麻），這造成了被試反應(yīng)的實驗結(jié)果受到影響。另外被試的態(tài)度對實驗結(jié)果也有很大影響，被試可能因為實驗次數(shù)過多而覺得不耐煩，因為希望快速結(jié)束實驗而不認(rèn)真作答。（3）實驗器材缺陷。本次實驗中用來辨別重量的圓柱體有部分是損壞的（部分圓柱體內(nèi)部的金屬塊碎裂），被試在辨別重量的時候，有些圓柱體會發(fā)出聲響，所以即使被試被蒙著眼睛，有些時候還是可以通過聽聲音來猜測，導(dǎo)致了實驗結(jié)果有作假的可能。（4）實驗環(huán)境的干擾。由于實驗進行的時候，實驗室里還有多個小組同時也在進行實驗，多個被試都在作報告，造成實驗室內(nèi)比較吵鬧，由此被試的情緒、判斷能力可能會受到一定的影響。（5）與被試本身對實驗的態(tài)度有關(guān)：實驗采用較容易作出判斷的有無法，被試不需要對刺激強度進行判斷，可能對于被試注意力要求不嚴(yán)格，因此判斷標(biāo)準(zhǔn)較低也可能由于主試事先告知被試信號和噪音出現(xiàn)的次數(shù)，使被試產(chǎn)生期望誤差刺激本身比較接近，重量差異較小，如，100克和104克等，很難讓人覺察出區(qū)別。被試難于判斷而放寬反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。2、判定標(biāo)準(zhǔn)會受先定概率的影響,上表可以看出先定概率不影響重量辨別感受性，影響判斷標(biāo)準(zhǔn)。在被試的反應(yīng)中，當(dāng)先定概率較小時，被試的判斷標(biāo)準(zhǔn)就高，其就會傾向于少說信號。當(dāng)先定概率較大時，被試的判斷標(biāo)準(zhǔn)就降低，其就會傾向于多說信號。然而先定概率越大，判定標(biāo)準(zhǔn)就越松；先定概率越小，判定標(biāo)準(zhǔn)就越嚴(yán)格，這就影響到了被試的反應(yīng)，即被試在決定某一個感覺是由信號或噪音引起時，是根據(jù)自己的主觀標(biāo)準(zhǔn)來判斷的，這個判定標(biāo)準(zhǔn)受SN呈現(xiàn)的先定概率和對反應(yīng)的獎懲辦法兩個因素的影響而發(fā)生變化。先定概率不影響重量辨別感受性，但影響判斷標(biāo)準(zhǔn)。先定概率越大，判定標(biāo)準(zhǔn)越松；先定概率越小，判定標(biāo)準(zhǔn)越嚴(yán)格。從表1和表2中可知，被試甲與被試乙的值都隨著先定概率的增加而下降，也就是說兩位被試的判斷標(biāo)準(zhǔn)都隨著先定概率的增大而變得越來越寬松，這是比較符合規(guī)律的。根據(jù)理論分析，在實驗過程中很多的時候，被試僅僅憑借自己的感覺是很難分辨出哪個是信號哪個是噪音，作出肯定回答的。在這些模棱兩可的情況下，被試往往會加入自己的主觀感情去猜測。因為期望效應(yīng)，所以當(dāng)先定概率較低時，被試會傾向于猜測判斷“無信號”而當(dāng)先定概率較高時，被試則會傾向于猜測判斷“有信號”所以，當(dāng)先定概率為0.2時，兩位被試的判斷標(biāo)準(zhǔn)都比較嚴(yán)格，都大于2,說明不容易報告“有信號”；當(dāng)先定概率為0.5時，兩位被試的判斷標(biāo)準(zhǔn)都放寬了，都小于2；當(dāng)先定概率達(dá)到0.8時，兩位被試的判斷標(biāo)準(zhǔn)都變得非常寬松了，都小于1。3、信號檢測論的應(yīng)用（1）其他測量感受性的實驗中例如，運用信號檢測論的方法可以測量先定概率對回憶的影響。實驗中可選圖畫500頁，分為5組每組100張。5組畫頁的先定概率分別是0.L0.3.0.5.0.L0.9對于每組畫頁，主試使用一種信號的先定概率，然后按此先定概率呈現(xiàn)給被試一定數(shù)量的畫頁，要求被試把它們當(dāng)做“信號”記住。作為信號的畫頁呈現(xiàn)完畢后，與此組作為噪音的畫頁混合，然后隨機地逐張呈現(xiàn)給被試。這時，每呈現(xiàn)一張畫頁，即要求被試判斷此畫頁是“信號”還是“噪音”，并要求被試把結(jié)果記錄在實驗紙上。根據(jù)五種先定概率得到的實驗結(jié)果，就可計算擊中概率和虛驚概率。（2）信號檢測論在再認(rèn)研究中的應(yīng)用再認(rèn)任務(wù)中被試所面臨的問題實際上把當(dāng)前的刺激與記憶痕跡進行比較，檢測當(dāng)前刺激是否是曾經(jīng)學(xué)過的詞，用“是”或“不是”做反應(yīng)。而這種實驗任務(wù)是典型的信號檢測問題。SDT用于再認(rèn)研究的優(yōu)點：傳統(tǒng)再認(rèn)測驗法的實驗結(jié)果可能受到各種主觀因素或反應(yīng)偏向的影響，而SDT可分離出這些因素的影響；SDT的再認(rèn)研究中，錯誤反應(yīng)包括漏報和虛報，有利于進一步分析錯誤原因；因變量d’比傳統(tǒng)的再認(rèn)法指標(biāo)正確率和錯誤率更靈敏。信號檢測論在再認(rèn)研究中的應(yīng)用舉例：研究題目：識記材料類型對再認(rèn)效果的影響研究方法：信號檢測論的有無法或評價法（討論：具體如何實施？），把學(xué)過的詞或圖形，即“舊”的刺激作為信號，把沒學(xué)過的詞或圖形，即“新”的刺激作為噪音。實驗設(shè)計：采用單因素完全隨機設(shè)計。自變量為識記材料的類型，分三個水平：具體事物圖形，抽象圖形，具體事物的名詞。實驗材料：包括各種類型的新舊圖形各25張。（如果采用有無法，考慮先定概率，實驗材料可做如何安排？）（3）信號檢測論在內(nèi)隱記憶研究中的應(yīng)用2.SDT用于內(nèi)隱記憶研究的原理原理：Merikle和Reingold（1991認(rèn)為，如果在內(nèi)隱記憶實驗中，某種間接測量與直接測驗相比，或與控制條件相比顯示了較高的辨別力，那么在這種測驗中就存在內(nèi)隱記憶。也就是說可通過辨別力的比較證實內(nèi)隱記憶是否存在。SDT用于內(nèi)隱記憶研究舉例：研究題目：有關(guān)內(nèi)隱學(xué)習(xí)規(guī)律的研究實驗設(shè)計：兩因素多水平設(shè)計。第一個自變量是“有無回憶”，為被試內(nèi)變量，分成兩個系列：A系列要求被試在記憶字母串后做三次連減“3”的心算題目，當(dāng)屏幕上出現(xiàn)“A”時，回憶出整個字符串，每次回憶后有正確答案進行核對，以保證記憶效果；B系列也要求被試在記憶字母串后做連減“3”的心算題目，當(dāng)屏幕上出現(xiàn)“B”時，要求回答算術(shù)答案。第二個自變量為“信號與噪音的比例大小”。信號是指含有“SCT”的字符串；噪音為不含有“SCT”的字符串。該自變量有六個水平，即A、B兩個系列中所含的“SCT”的比例有6種，為被試間變量，所以有6個被試組。研究的主要問題是A、B系列的再認(rèn)指標(biāo)d’是否與SCT的含量有關(guān)。實驗過程：分兩個階段：（1）學(xué)習(xí)階段，呈現(xiàn)指導(dǎo)語，明確A、B系列的不同要求，對字符串進行回憶或不回憶，達(dá)到不同的學(xué)習(xí)效果；（2）測驗階段，呈現(xiàn)60個字符串，有的含有“SCT”，有的不含“SCT”，有的屬于A系列，有的屬于B系列，要求被試對A、B作出選擇反應(yīng)。實驗結(jié)果：被試在學(xué)習(xí)階段接觸含“SCT”字符串的機會越多，對A、B系列的分辨能力越強；盡管被試在學(xué)習(xí)時是盲目的，對“SCT”毫無意識，但在測驗中卻表現(xiàn)出了先前對“SCT”的接觸對A、B系列進行辨別的影響。證明內(nèi)隱學(xué)習(xí)是存在的。SCT作為信號的含義主要表現(xiàn)在它的含量類似于先定概率。擊中概率與虛報概率是基于A、B的判斷算出來的。（4）信號檢測論在心理學(xué)其他領(lǐng)域的應(yīng)用.A?司法心理學(xué)有關(guān)目擊證人證詞正確性的研究見證人對犯罪嫌疑人的辨認(rèn)也屬于信號檢測問題。判斷標(biāo)準(zhǔn)的高低將導(dǎo)致不同的后果.犯罪嫌疑人——擊中：職權(quán)偵查、法定起訴；/漏判：逍遙法外被告無辜者一一正確否定：無罪推定，釋放；/錯判：冤假錯案米蘭達(dá)規(guī)則包含判決的可錯性：判決的可錯性：在特定的時效內(nèi)和既定的科學(xué)認(rèn)識水平下，法律裁判的錯誤性無法完全避免。“法律人在判斷犯罪嫌疑人（被告人、罪犯）與無辜時，其心理確信程度可視為一個有強度差異的連續(xù)體。”——模糊感覺連續(xù)體分布：無辜者構(gòu)成犯罪的可能性的分布也會接近正態(tài)（無辜者全體的分布）；“犯罪嫌疑人”構(gòu)成犯罪（法定）的可能性的分布也會接近正態(tài)的（嫌疑人群體的分布）犯罪嫌疑人中存在無罪者，無辜中存在犯罪嫌疑人（兩種分布交叉，可錯性的實質(zhì)）。如何獲得擊中概率和虛報概率？（樂國安，李安：信號檢測論在刑事訴訟認(rèn)定證據(jù)中的應(yīng)用）有關(guān)研究得出的啟示：肯定回答并很有信心的人實際上比不太肯定的人敏感性更低；告訴見證人罪犯可能不在“隊列”中，能使反應(yīng)偏向接近最佳水平。工程心理學(xué)，有關(guān)警戒操作的研究警戒：是指操作者在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，對環(huán)境中偶然出現(xiàn)的某種信號進行覺察并作出反應(yīng)的持續(xù)準(zhǔn)備狀態(tài)?！扮姳砣蝿?wù)”研究發(fā)現(xiàn)：警戒衰退可能由敏感性下降和反應(yīng)偏向兩種原因引起。敏感性降低的原因有：疲勞，記憶因素。警戒衰退的喚醒理論（d’不變，0增高）和期望理論（反應(yīng)偏向的調(diào)整）。防止警戒衰退的辦法：改善操作者對信號特征的記憶和降低其記憶負(fù)荷，反復(fù)訓(xùn)練，信號增強，轉(zhuǎn)換感覺通道。信號檢測論與地震預(yù)測:地震信號預(yù)測結(jié)果擊中：地震預(yù)警信號出現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)了也匯報了。漏報：地震預(yù)警信號出現(xiàn)，但沒有匯報，可能是由于沒留意（為什么？），也可能留意了但不愿匯報（為什么？如何解決？）。虛報：地震預(yù)警信號沒有出現(xiàn)，以為有去匯報了。正確否定：地震預(yù)警信號沒有出現(xiàn)，沒有去匯報。D?醫(yī)學(xué)心理學(xué)，有關(guān)痛閾的研究a.醫(yī)學(xué)診斷中的應(yīng)用醫(yī)生需要對病人作出“是”或“否”的判斷。即也涉及到信號和噪音的辨別問題。虛報和漏報都可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果。通過ROC曲線可以分析醫(yī)生診斷操作的特點。如對X光片做正常或者異常的判斷。b.Clack(1974)對痛感受性和報痛的研究傳統(tǒng)的心理物理法公認(rèn)，提示能提高耐痛閾，并且這種提高是由痛覺的減輕導(dǎo)致的；而信號檢測論的研究結(jié)果完全否定了這種解釋，認(rèn)為提示的唯一作用是使被試提高痛閾報告的標(biāo)準(zhǔn)。信號檢測論與上帝是否存在證據(jù)主義的核心原則：“無論是誰，無論在哪，只要相信沒有充分證據(jù)的東西，就會大錯特錯疽'(Clifford)“除非得到充分的證明，則絕對不能信”的極端觀點只適用于某些特定領(lǐng)域，如科學(xué)研究，而如果將其不假思索得推廣到人生的所有領(lǐng)域就很有可能讓我們錯過生命中非常重要的東西，甚至是關(guān)于生命的絕對真理。(WilliamJames)有沒有一些信念我們是可以不借助充分的證據(jù)就應(yīng)當(dāng)堅定的接受并加以持守呢？事實上帝是存在的上帝是不存在的有神論擊中錯誤1：迷信無神論錯誤2：錯過了認(rèn)識永恒真理的機會1正確否定.“證據(jù)主義”認(rèn)為一