1、心理物理學(xué)方法PSYCHOPHYSICAL METHOD,感覺閾限的測量 感覺閾限 感覺閾限測量的方法 最小變化法 恒定刺激法 平均差誤法 信號檢測論 色子游戲 人對信號刺激的覺察 信號檢測論的實驗方法 有無法 評價法 心理量表 差別閾限法、等距量表與Fechner定律 數(shù)量估計法、比例量表與Stevens定律 心理物理判斷的相對性 對偶比較法、等級排列法與順序量表,管理資源吧（），提供海量管理資料免費下載！,心理物理學(xué)（1）Psychophysics,定義：就是研究心理量和物理量之間的關(guān)系的科學(xué)。 物理量是指對身體各感官的刺激；心理量是指各種感覺或主觀印象。 亮度（luminance）明度（

2、brightness） 強度響度,心理物理學(xué)（2）Psychophysics,心理物理學(xué)的先驅(qū)是G. T. Fechner（1801-1887）。 Fechner通過對感覺強度與刺激強度之間的數(shù)量關(guān)系的長期研究，發(fā)展出了測量感覺的基本方法。 一百多年來，心理物理學(xué)方法不斷發(fā)展，但它的中心問題仍然是物理量和心理量之間的數(shù)量關(guān)系的問題。 心理物理學(xué)方法所處理的問題大體上可以分為兩大類 感覺閾限的測量； 閾上感覺的測量，也就是心理量表的制作。 自從本世紀50年代，W. P. Tanner, Jr.和J. A. Swets把信號檢測論（signal detection theory，SDT）引入心理學(xué)

3、領(lǐng)域以來，又為心理物理學(xué)的研究提供了一個新的有力工具。,一、感覺閾限的測量,著名的實驗心理學(xué)史專家Edwin G. Boring（1950）認為對內(nèi)部感受（internal impression）（the psycho of psychophysics）與外部世界（the physics of the psychophysics）之間關(guān)系的測量方法的引入，是科學(xué)心理學(xué)開始的一個標志。 這主要是因為科學(xué)家使用心理物理學(xué)的方法提出了第一個心理現(xiàn)象的精確定律（mathematical laws），盡管這個定律不一定那么完美。 首先，測量感覺是非常困難的，我們不能象測量石頭的重量或光的強度那樣來測量感

4、覺。 其次，內(nèi)部判斷與作用于感受器的物理量之間并不是完全一對一的。因此，我們必須把物理刺激及其引起的感覺區(qū)分開。,（一）感覺閾限（1）,剛剛能引起感覺的最小刺激強度被叫做絕對閾限（absolute threshold）。 按照這種說法，低于絕對閾限的刺激強度我們總是感覺不到的，而高于絕對閾限的刺激強度我們總是能感覺到的。,（一）感覺閾限（2）,有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。 （操作定義）,（一）感覺閾限（3）,表1 某些近似的覺察閾限,*引自Schiffman（1996），這些閾限值僅作示意用。1ft. = 30.48cm,（一）感覺閾限（4）,差別閾限是

5、有50%的次數(shù)能覺察出差別，50%的次數(shù)不能覺察出差別的刺激強度的差別。 差別閾限值也稱最小可覺差（just noticeable difference，j.n.d）。,（一）感覺閾限（5）,1846年E. H. Weber發(fā)表了他關(guān)于重量差別閾限的研究，系統(tǒng)地闡明了差別閾限和標準刺激之間的關(guān)系。 他指出差別閾限和標準刺激成正比，并且差別閾限和標準刺激的比例是一個常數(shù)，通常用 I/I = k 表示。在這里，I代表差別閾限，I代表標準刺激強度，k是小于1的常數(shù)。K也稱作韋伯比例或韋伯分數(shù)。 不同感覺道的韋伯分數(shù)是不同的。后來，F(xiàn)echner把這個 關(guān)于差別閾限的規(guī)律稱為韋伯定律（Weber La

6、w）。,（一）感覺閾限（6）,表2 最優(yōu)條件下各種感覺道的韋伯比例,（一）感覺閾限（7）,韋伯定律的主要貢獻 第一，給我們提供了一個比較辨別能力的指標。 第二，可對不同感覺道的感受性進行比較。,（二）測量感覺閾限的方法,測量感覺閾限的方法有三種 最小變化法 恒定刺激法 平均差誤法 學(xué)習(xí)者應(yīng)特別注意這三種方法的實驗程序和實驗結(jié)果的統(tǒng)計處理。,1、最小變化法（1）,最小變化法的刺激由遞減和遞增的兩個系列組成，每次呈現(xiàn)刺激后讓被試報告他是否有感覺。刺激的增減應(yīng)盡可能地小，目的是系統(tǒng)地探求被試由一類反應(yīng)到另一類反應(yīng)的轉(zhuǎn)折點，即在多強刺激時，由有感覺變?yōu)闊o感覺，或由無感覺變?yōu)橛懈杏X。每個系列的轉(zhuǎn)折點就是

7、該系列的絕對閾限。,1、最小變化法（2）,當用最小變化法進行實驗時，被試會產(chǎn)生習(xí)慣誤差或期望誤差。 所謂習(xí)慣誤差就是指被試因習(xí)慣于由原先的刺激所引起的感覺或感覺狀態(tài)，而對新的刺激作了錯誤的判斷。 期望誤差是指被試因過早期望將要來臨的刺激而導(dǎo)致錯誤的判斷。,1、最小變化法（3）,a,b,b,a,實際無感覺,報告無感覺,報告有感覺,實際有感覺,2、恒定刺激法,刺激通常都由57個組成，在實驗過程中維持不變，因而這種方法叫做恒定刺激法。刺激的最大強度要大到它被感覺的概率達到95%左右，刺激的最小強度要小到它被感覺的概率只在5%左右。各個刺激之間的距離相等，與最小變化法不同的是，恒定刺激法的刺激是隨機呈

8、現(xiàn)的，每個刺激呈現(xiàn)的次數(shù)應(yīng)相等。 在用恒定刺激法來測量差別閾限時，標準刺激和比較刺激是繼時呈現(xiàn)的，這就可能產(chǎn)生時間誤差。如主觀相等點小于標準刺激，就產(chǎn)生負的時間誤差。反之，就產(chǎn)生正的時間誤差。,3、平均差誤法（1）,這個方法的典型實驗程序是，實驗者規(guī)定以某一刺激為標準刺激，然后要求被試調(diào)節(jié)另一個比較刺激，使后者在感覺上與標準刺激相等。 客觀上一般不可能使比較刺激與標準刺激完全一樣，于是每一次比較就都會得到一個誤差，把多次比較的誤差平均起來就可得到平均誤差。 因為平均誤差與差別閾限成正比，所以可以用平均誤差來表示差別感受性。,3、平均差誤法（2）,求平均誤差的方法有兩種 把每次調(diào)節(jié)的結(jié)果（或每次

9、的判斷）與標準刺激之差的絕對值平均起來作為差別閾限。 把每次調(diào)節(jié)的結(jié)果與主觀相等點之差的絕對值平均起來作為差別閾限。在這里，主觀相等點是相等地帶的中點，它等于各比較刺激的平均值。,三種方法的比較,以上3種古典心理物理學(xué)方法各有自己的特點 最小變化法的實驗程序和計算過程都具體地說明了感覺閾限的含義，但它會因其漸增和漸減的刺激系列而產(chǎn)生習(xí)慣誤差與期望誤差。 恒定刺激法的實驗結(jié)果可以應(yīng)用各種數(shù)學(xué)方法加以處理，因而便于與其它測定感受性的方法進行比較。在應(yīng)用3類反應(yīng)的實驗程序時，被試的態(tài)度會對差別閾限值有較大影響。 平均差誤法的特點是求等值，它的實驗程序容易引起被試的興趣，但對不能連續(xù)變化的刺激則不能用

10、平均差誤法來測其差別閾限。,二、信號檢測論,信號檢測論（signal detection theory，SDT）是信息論的一個重要分支。 1954年，美國心理學(xué)家W. P. Tanner和J. A. Swets把它應(yīng)用于人的知覺過程，使心理物理學(xué)方法發(fā)展到一個新的階段。,（一）色子游戲（1）,假設(shè)一次擲三顆色子：兩顆是正常的，即每個面有一個數(shù)字，依次為1到6。第三顆是特殊的，三面寫0，另三面寫3。 你的任務(wù)是猜測，特殊色子的哪一面朝上？ 在猜測之前，告訴你三顆色子朝上的數(shù)目總和。,（一）色子游戲（2）,8=,3+5,0+8,1 + 4 2 + 3 3 + 2 4 + 1,出現(xiàn)3的可能性為4種,

11、總數(shù),特殊色子 （三）,正常色子 （二）,正常色子 （二）,+ 6 + 5 + 4 + 3 + 2,出現(xiàn)0的可能性為5種,（一）色子游戲（3）,表3 色子數(shù)目總數(shù)與特殊色子出現(xiàn)概率的關(guān)系,（一）色子游戲（4）,色子游戲的四種情形,猜,3,0,3,0,特殊色子,（一）色子游戲（5）,操作特征曲線,以虛報率作為橫坐標，擊中率作為縱坐標做圖時，我們就可以形象地看到隨著標準的變化，擊中率與虛報率也相應(yīng)地發(fā)生變化的情形。 這個曲線上各點代表在特定刺激條件下被試所采用的各種反應(yīng)方式，所以叫做接受者操作特點（特征）曲線（receiver operating characteristic curve, ROC

12、）。,（二）人對信號刺激的覺察（1）,色子游戲 已知色子數(shù)目總和 3 判斷 0,信號覺察 獲得某種感覺 信號 判斷 噪音,（二）人對信號刺激的覺察（2）,因此，上面對色子游戲的分析也就完全適用于人對信號的覺察過程。 人對信號的覺察也有擊中、虛報等四種情形； 隨著標準的變化，其擊中率與虛報率也在變化； 也同樣可以繪制其操作者特征曲線和分布曲線。,（三）信號檢測論的實驗方法,有無法 d 評價法 d,1、有無法（1）,這個方法要求事先選定SN刺激和N刺激，并規(guī)定SN和N出現(xiàn)的概率，然后以隨機方式呈現(xiàn)SN或N，要求被試回答，剛才的刺激是SN還是N。 根據(jù)被試對呈現(xiàn)刺激的判斷結(jié)果來估計P(y/SN)和P

13、(y/N)。,1、有無法（2）,反 應(yīng),y,n,SN,N,刺 激,P(y/SN) = f1/(f1+ f2) P(y/N) = f3/(f3+ f4),1、有無法（3）,1、有無法（4）,當被試的反應(yīng)方式或判斷標準發(fā)生變化時，雖然擊中率和虛報率也發(fā)生變化，但如果信號和噪音的差別不變，根據(jù)擊中率和虛報率計算出來的SN分配和N分配的平均數(shù)的距離并不變化，也就是對于ROC曲線上的各點來說，d是恒定的，所以ROC曲線又叫做等感受性曲線。 純機遇線,2、評價法,表4 各個確信程度含義,三、心理量表（1）,物理刺激可由物理量表來測量。 但是，心理量的大小卻不能用物理量表來測量。 首先，這是因為刺激的物理值的變化不一定會引起心理上相應(yīng)的一對一的變化。 其次，有一些物理刺激本身就難以用物理量表來測量。 心理量表與物理量表一樣，也有順序量表、等距量表和比例量表三類。,三、心理量表（2）,Properties of Scales,（一）差別閾限法、等距量表與Fechner定律,如果你運用差別閾限的方法制作等距量表，那么實驗結(jié)果支持Fechner定律。 Fechner提出，可以用j.n.d為單位測量感覺量的大小。 客觀刺激強度I 主觀經(jīng)驗的感覺j.n.d Rk = logS0 + Klog(1 + W),（二）數(shù)量估計法、比例量表與Stevens定律,如果你運用數(shù)