實驗心理學第三章心理物理學第1頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月熊赟Q:1924389253傳統(tǒng)心理物理法第2頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月量化和精確性是科學主義對心理學提出的考驗1860年，費希納的著作《心理物理學綱要》標志著心理物理學的誕生心理物理學的目標是：用精確的數(shù)學函數(shù)的形式來描述外部的物理刺激與由此而發(fā)生的內(nèi)部心理感受之間的定量關系第3頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄感覺閾限的測量心理量表與心理物理函數(shù)第4頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月概念感覺閾限，也稱閾限，分兩種：絕對閾限：指剛好能夠引起心理感受的刺激大小差別閾限：指剛好能夠引起差異感受的刺激變化量，也稱最小可覺差（j.n.d）第5頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月什么叫“剛好”？理論上的閾限是心理感受“有”或“無”的突變點實際研究中，對于同一個刺激，被試有時報告“有感覺”，有時報告“無感覺”所以，對閾限的概念，要借助操作定義第6頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月閾限的操作定義絕對閾限：50%的次數(shù)能引起感覺，50%的次數(shù)不能引起感覺的那一種刺激強度差別閾限：50%的刺激能覺察出差別，50%的次數(shù)不能覺察出差別的刺激強度差（參照書P177）基于閾限的操作定義，費希納設計了三種測量感覺閾限的方法第7頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月測量感覺閾限的方法最小變化法1恒定刺激法2平均差誤法3第8頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月最小變化法測定絕對閾限最小變化法又稱為極限法、序列探索法、最小可覺差法實驗過程：將刺激按遞增或遞減系列的方式，以間隔相等的小步變化，尋找從一種反應到另一種反應的瞬時轉換點第9頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月反應記錄以“有”、“無”或“+”“-”記錄被試反應，如果被試感覺“說不清”，則要求其進行猜測對于遞增系列，到被試第一次報告“有感覺”時停止對于遞減系列，到被試第一次報告“無感覺”時停止第10頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月第11頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月計算絕對閾限1、求出每個刺激系列的閾限被試反應轉折點處兩個刺激強度的中點2、求出所有刺激系列閾限的平均值該平均值即為絕對閾限值第12頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月最小變化法測定差別閾限每次呈現(xiàn)兩個刺激讓被試比較一個是強度不變的標準刺激另一個是強度按遞增或遞減順序排列的比較刺激第13頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月反應記錄1、比較刺激大于標準刺激，記為“+”2、比較刺激小于標準刺激，記為“-”3、比較刺激等于標準刺激，記為“=”注意：記錄的都是被試的感覺！如果被試在比較時表示不確定，怎么辦？第14頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月第15頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月計算差別閾限1、從“+”變成“=”為上限從“=”變成“-”為下限上、下限是轉折點處兩個刺激強度的中點2、求出平均上限、平均下限3、不肯定間距=平均上限-平均下限4、差別閾限=不肯定間距/25、主觀相等點=（平均上限+平均下限）/2第16頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月誤差來源習慣誤差導致遞增序列的閾限增大習慣誤差導致遞減序列的閾限減小如果遞增序列的閾限大于遞減序列的閾限，且差異顯著，則可以判定存在習慣誤差期望誤差導致遞增序列的閾限減小期望誤差導致遞減序列的閾限增大如果遞減序列的閾限大于遞增序列的閾限，且差異顯著，則可以判定存在期望誤差誤差練習、疲勞？為了消除練習和疲勞的影響，就需作以下安排：以四次為一輪，就可以按照“↓↑↑↓”或“↑↓↓↑”排列。實驗按此原理，一般10次為一輪。第17頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月最小變化法的變式——階梯法階梯法和最小變化法的差別：階梯法把增加和減少刺激強度的程序連續(xù)進行，讓被試報告是否能夠感覺到刺激，當被試報告感覺到刺激時，立即減小刺激當被試報告感覺不到刺激時，立即增加刺激被試報告10次有9次判斷正確或3次有2次判斷為感覺到，就把這個等級的刺激強度記為T（+），反之T（-）。求T（+），T（-）的平均數(shù)，就是閾限值第18頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月測量感覺閾限的方法最小變化法1恒定刺激法2平均差誤法3第19頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗程序1、選取5-7個刺激，整個測定過程中固定不變。所選定的刺激中，最大的應為每次呈現(xiàn)都能被被試感覺到，它能被感覺到的可能性應不低于95%。同理，最小的不高于5%。其余刺激在這之間等距取值。2、每個刺激要呈現(xiàn)多次，一般的50-200次3、刺激呈現(xiàn)的次序隨機安排（把所有的刺激放一起，隨機安排），不讓被試知道4、此法在統(tǒng)計結果時必須求出各個刺激變量引起某種反應（有、無、大、?。┑拇螖?shù)第20頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月計算絕對閾限以兩點閾的恒定刺激法實驗數(shù)據(jù)來演繹絕對閾限的計算步驟。如表所示，5個等距的刺激8、9、10、11、12毫米，每個呈現(xiàn)200次，要求被試報告是”兩點”還是”一點”。

第21頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月直線內(nèi)插法X=10.56（mm）直線內(nèi)插法的優(yōu)點是簡單易算，但不夠精確。參與計算絕對閾限的只是鄰近0.50比例的兩個比例，其余的比例夠晚顧忌是實驗結果但都被廢棄不用。第22頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月直線內(nèi)插法第23頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月計算差別閾限第24頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)表中的①、③，用直線內(nèi)插法求得50%的次數(shù)被判斷比標準刺激重的重量為204.5克和50%的次數(shù)被判斷比標準刺激輕的重量為196.6克，這兩個數(shù)值分別為上限和下限差別閾限=（上限-下限）/2=（204.5-196.6)/2=3.95第25頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月上例中，被試的反應為三類，如果只要求被試進行兩類反應，則要取75%和25%處作為上、下限第26頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月恒定刺激法的變式1.刺激分組法。事先將比較刺激分成若干組，分組是分別將大于和小于標準刺激并與標準刺激間距相同的比較刺激分為一組，這樣可將比較刺激分為3-5組。（例）2.單一分組法。將比較刺激的強度分成若干等級，采用隨機順序反復呈現(xiàn)，要求被試判斷每個刺激分別屬于哪個等級。特點：沒有標準刺激，可簡化實驗判斷和節(jié)省時間，被試反應相對簡單，通過被試對比較刺激的分組判斷情況計算出差別閾限。見書P191第27頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月誤差來源1、三類回答的實驗受被試的信心影響較大，所以更偏愛使用兩類回答的實驗方法2、標準刺激和比較刺激是相繼呈現(xiàn)，所以可能產(chǎn)生時間誤差第28頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月測量感覺閾限的方法最小變化法1恒定刺激法2平均差誤法3第29頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗程序實驗者規(guī)定某一刺激為標準刺激，然后要求被試調整另一個比較刺激，使后者在感覺上與標準刺激相等測定絕對閾限時，標準刺激為0，即要求被試把比較刺激調整到“感覺不到”第30頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月閾限計算（1）把每次的調整結果（X）與主觀相等點（用M或PSE表示）的差的絕對值加以平均，作為差別閾限的估計（2）把每次調整結果（X）與標準刺激（St）的差的絕對值加以平均作為差別閾限的估計第31頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月三種傳統(tǒng)心理物理法的比較從感覺閾限的含義上來比較，最小變化法求得的閾限值較能符合感覺閾限的操作定義。但不宜用于測定味覺和嗅覺閾限。從被試方面比較，平均差誤法的實驗程序，對被試來說比較自然，讓被試自己主動調整比較刺激，也可引起他的興趣，因此，在這方面平均差誤法優(yōu)于最小變化法和恒定刺激法。從誤差方面來比較，最小變化法易產(chǎn)生期望誤差和習慣誤差。在恒定刺激法中，被試者在回答時猜的成分較多，因而產(chǎn)生較大的誤差。在平均差誤法中，測得的結果是一個近似值，因此它測定的閾限不能直接與由其他方法求得的閾限進行比較。參見書P189第32頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄感覺閾限的測量心理量表與心理物理函數(shù)第33頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月概念心理量表用來度量心理量心理物理函數(shù)是描述對刺激的心理感受和刺激的物理屬性之間關系的函數(shù)或者說，用心理物理函數(shù)來描述某種感覺如何隨著刺激量的變化而變化第34頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月心理量表一、量表的類型2、順序量表（或序級量表）無相等單位又無絕對零點1、稱名量表從量表有無相等單位和有無絕對零點來分：有相等單位又有絕對零點3、等距量表

有相等單位無絕對零點4、比率量表

第35頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月心理量表從心理量表是否等距和有無絕對零點來分，可以將心理量表分為順序量表、等距量表和比率量表無零點不等距只表示次序等級排列法對偶比較法比率量表等距量表順序量表無零點有等距單位感覺等距法差別閾限法有零點有等距單位分段法數(shù)量估計法第36頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各量表及其制作方法（二）順序量表與對偶比較法、等級排列法1、順序量表將對象的某一屬性排出順序，無相等單位又無絕對零點。是一種比較粗糙的測量表。

（一）稱名量表只是一種名稱不代表數(shù)量第37頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月2、對偶比較法（1）對偶比較法（或配對比較法）最早出現(xiàn)在顏色愛好研究中把所有要比較的刺激配成對，然后一對一對地呈現(xiàn)，讓被試者對于刺激的某一特性進行比較，并做出判斷，這種特性的兩個刺激中哪一個更為明顯。

n代表刺激的總數(shù)，所以配成對的個數(shù)是n（n-1）/2最后依它們各自更明顯于其他刺激的百分比的大小排列成序，即可制成一個順序量表。

第38頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月2、對偶比較法（2）樣品呈現(xiàn)次序5對樣品呈現(xiàn)次序第39頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）兩類誤差及消除

空間誤差（spaceerror）：如果各對樣品同時呈現(xiàn)，則要消除空間誤差，即樣品在空間中不同方位呈現(xiàn)，于判斷時產(chǎn)生的誤差現(xiàn)象。若第一輪以AB形式呈現(xiàn)，則第二輪中以BA形式呈現(xiàn)即左右顛倒。

時間誤差（timeerror）：如果是相繼呈現(xiàn)，則要注意消除時間誤差，即相等的二個樣品在先后不同時間出現(xiàn)，于判斷時產(chǎn)生的誤差。若第一輪以先A后B次序相繼呈現(xiàn)，則第二輪要按先B后A次序相繼呈現(xiàn)。

第40頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）數(shù)據(jù)處理每種刺激和它本身也應比較，只不過是不分勝負，故在每個C分數(shù)上都加0.5，因其比較兩次，所以要加（0.5＋0.5）=1，把增加后的選中分數(shù)稱作C′

例子：比較5種樣品第41頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）順序量表與對偶比較法、等級排列法2、等級排列法（或等級法）

程序：把許多刺激同時呈現(xiàn)，讓許多被試者按照一定標準，把這些刺激排成一個順序，然后把許多人對同一刺激評定的等級加以平均，這樣，就能求出每一刺激的各自平均等級，最后，把各刺激按平均等級排出的順序就是一個順序量表。

第42頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月例子：10名被試評定10位天文學家，根據(jù)結果求出各指標MR、MC、P、Z、MC’、P’、Z’注意問題：被試樣本的代表性；一次排序中的隨機誤差。C=n－RC選擇分數(shù)，R代表被判斷的等級，n代表樣品的總數(shù)。Mc=n－MRMc平均選擇分數(shù)，MR平均等級，n代表樣品的總數(shù)。P=Mc/（n-1)MC’=Mc+0.5P’=MC’/n第43頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)等距量表、感覺等距法、差別閾限法與Fechner定律1、等距量表：一種有相等單位但沒有絕對零點的量表。

2、感覺等距法通過把一個感覺分成主觀上相等距離來制作。它要求被試者將某種感覺上的一段心理量分成兩個或兩個以上的等分。最簡單的是二分法。

第44頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月二分法（bisection）R1和R5是兩個不同響度的聲音，且R5＞R1。被試者的任務是：

（1）找出R3，使其響度正好在R1和R5之間也即R5-R3=R3-R1。（2）再找出R4，使其響度正好在R3和R5之間，也即R5-R4=R4-R3。

（3）再找出R2，使其響度正好在R1和R3之間，也即R3-R2=R2-R1。

第45頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月3、差別閾限法與Fechner定律（1）、Fechner定律制等距量表的間接方法A、假定Weber比例在強弱不同的刺激水平上都是恒定的；B、在所有刺激強度水平上的的JND都是相等的，即主觀的剛剛感到的差別在不同刺激水平上都是一樣的。①

Fechner定律的前提：差別閾限法是韋伯、費希納等早期心理物理學家制作心理物理晴表的方法。第46頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月②Fechner定律數(shù)學表達式：

S0=絕對閾限或假定為零的特殊刺激值；W=Weber比例K=從S0到S之間的JND數(shù)目R=Sk引起的心理量第47頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）、差別閾限法差別閾限法是制作等距量表的一種間接方法，通過在不同強度的基礎上測量最小可覺差來實現(xiàn)。

具體地說，用任何一種古典的心理物理法測出感覺的絕對閾，并以此為起點，產(chǎn)生第一個最小可覺差的刺激強度，以第一個最小可覺差為基準，再測量第二個最小可覺差……。每一個差別閾限都稱為一個“最小可覺差”。這樣測得許多最小可覺差以后，以刺激強度為橫坐標，以絕對閾以上的最小可覺差數(shù)為縱坐標，畫出的心理物理關系圖就是等距量表。

第48頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月第49頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月(三)比例量表、分段法、數(shù)量估計法與Stevens定律1、比例量表：既有真正的零點，也是等距的。

2、分段法（fractionationmethod）分段法是制作感覺比例量表的一種最直接的方法。這個方法是通過把一個感覺量加倍或減半或取任何其他比例來建立心理量表的。

第50頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月

具體做法：

呈現(xiàn)一個固定的閾上刺激作為標準，讓被試者調整比較刺激，使它所引起的感覺為標準刺激的一定比例，例如，2倍、3倍、1/2倍、等。每個實驗只選定同一個比例進行比較，同一個標準刺激比較若干次后，再換另外幾個標準刺激進行比較。如果所選定的比例是2∶1的話，就可找出哪些刺激所引起的感覺為標準刺激所引起的感覺的一半。當把所有的標準刺激都比較完之后，便可用與各標準刺激在感覺上成一定比例的相應的物理量值制成一個感覺比例量表。第51頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月3、數(shù)量估計法與Stevens定律也是制作比例量表的一種直接方法。

(1)具體步驟：

主試者先呈現(xiàn)一個標準刺激，例如，一個重量，并賦予標準刺激一個主觀值，例如為10，然后讓被試者以這個主觀值為標準，把其他不同強度比較刺激的主觀值，放在這個標準刺激的主觀值的關系中進行判斷，并用數(shù)字表示出來。然后計算出每組被試者對每個比較刺激量估計的幾何平均數(shù)或中數(shù)，再以刺激值為橫坐標，感覺值為縱坐標，即可制成感覺比例量表。第52頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）、Stevens定律

指出心理量和物理量之間的共變關系，是一個冪函數(shù)關系。

S＝bI（3.10）a

其中：S是心理量；I是物理量；b是由量表單位決定的常數(shù),是被試任意定的；a是常數(shù)，代表心理量與物理量的關系，意思是當客觀的物理強度增加到a倍時，心理量也相應地增加一定的倍數(shù)。冪函數(shù)的指數(shù)值決定著按此公式所畫曲線的形狀。

當a=1.0時，便是一條直線，即刺激和感覺之間為簡單的正比關系；a>1時，則為正加速曲線；a<1時，便為負加速曲線。（3.11）第53頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月心理物理函數(shù)韋伯定律1費希納定律、差別閾限法2史蒂文斯定律、數(shù)量估計法3第54頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月韋伯定律德國生理學家韋伯(1795－1878)通過對人對重量的感覺發(fā)現(xiàn)，兩個較重的物體比兩個較輕的物體具有更大的差異時，才能被感覺為重量不等的兩個物體。韋伯發(fā)現(xiàn)刺激的差別閾限是刺激本身強度的一個線性函數(shù)，產(chǎn)生一個最小可覺差所需增加的刺激量，總是等于當前刺激量與一個固定分數(shù)的乘積用公式表示：ΔI是差別閾限,I是標準刺激強度，k是常數(shù)/韋伯分數(shù)，這就是韋伯定律。第55頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月心理物理函數(shù)韋伯定律1費希納定律、差別閾限法2史蒂文斯定律、數(shù)量估計法3第56頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月費希納定律差別閾限法：設定絕對閾限為心理量表的零點，以韋伯定律為基礎，求出絕對閾限之上的差別閾限，然后將得到的新刺激作為標準刺激再求差別閾限，如此反復直到覆蓋整個要想研究的刺激強度范圍第57頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月假設某感覺道的絕對閾限為10個單位，而其韋伯分數(shù)為20%，則通過韋伯定律就能建立這一感覺的心理量表第58頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月第59頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月第60頁，課件共71頁，創(chuàng)作于2023年2月費希納定律是一個表達簡單的定律，其公式為: