第5章 现代心理物理学

“虚惊”（False Alarm）：刺激没有出现并报告“有” (y)
“正确拒斥”（Correct Rejection）：刺激没有出现并 报告“无” (n)
P (y) = P (Hit) + P (FA) P (n) = P (Miss) + P (CR)
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Ges Cheider et al.（1971）实验结果表明， 改变P（S）对于传统的阈限测量具有强烈 的影响。
这个曲线上各点代表在特 定刺激条件下被试所采用 的各种反应方式，所以叫 做接受者操作特征曲线 （receiver operating characteristic curve, ROC）。
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如何解读ROC曲线？
曲线的斜率：曲线的坡度代表了决策标准β。
对角线：从左下角到右上角的对角线（虚线） 是一条机遇线，表示辨别力为零的状态。
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在测量上，传统阈限概念形成了传统觉察理 论的基础。
传统觉察理论假设有三个连续量：
刺激 内部反应 判断
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基 础 引 起
从图中可见，刺激S2被定义为绝对阈限（T），因为它 是引出“有”反应的一半次数。
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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？
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单个刺激的 识别问题
认知（cognitive）：就是辨认一个事物的问 题。这里已包括较高水平的问题。
如：雷达操作员在屏幕上观察到了有信号以 后，就要进一步向自己提出这样的问题：“这 是什么？”其中包括了复杂的知觉过程。
这里包括可以采用信息论的方法来认知对象。
应当指出，检测和认知阶段有时是不可分的， 相互联结的，所以有时也称为检测-认知阶层。
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检测（或觉察，detection）：就是察觉一 个事物是否存在的问题。
这是一个低水平、低层次的感知觉问题，它所 要解决的问题是，人检测到了信号，报告为 “有”，没有检测到信号，报告为“无”的简单问 题。
在使用方法时，如果研究者承认“阈限”的存 在，就可用传统的极限法和常定刺激法来测定 阈限；如果不承认“阈限”的存在，就可用信号 检测论来分析检测信号的辨别力和反应倾向。
5/9=56
6/9=67 5/7=71 4/5=80 3/3=100 2/2=100 1/1=100
虚报率 ％
1／36＝3 2／36＝5 3／36＝9 4／36＝11 5／36＝14 6／36＝16 5／36＝14
4／36＝11
3／36＝9 2／36＝5 1／36＝3 0／36＝0 0／36＝0 0／36＝0
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例：骰子游戏中的统计决策过程
假设一次掷三颗骰子：两颗是正常的，即 每个面有一个数字，依次为1到6。第三颗 是特殊的，三面写0，另三面写3。
你的任务是猜测，特殊骰子的哪一面朝 上？猜对有奖，猜错受罚。
在猜测之前，告诉你三颗骰子朝上的数目 总和。
那么，这个游戏的实质是什么？
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传统的阈限理论对此事实不能给予合理的解释。
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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。
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绝对阈限：观察者对个别刺激的感受； 差别阈限：观察者对刺激增量的感受性； 等量：被判断为相等的刺激，一般指主观判断的强度
方面；
感觉距离：被判断为相等的两对刺激间的差别； 感觉比例：彼此判断为有特定比率的那些刺激。
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史蒂文斯的补充
刺激次序：观察者将某些组的刺激排成等级或次序的 测定；
刺激等级评定：确定观察者评定刺激的真正物理值的 准确性。
费希纳在创建心理物理学时，把注意力集中在了 感觉阈限的测量上。
经过长期研究，形成了许多阈限理论，包括柏拉 克韦尔的高阈限理论，路司的低阈限理论，格林 的高-低两种阈限理论，以及史蒂文斯的神经量 子理论和斯韦茨等人的信号检测理论。
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骰子游戏：决策过程
判断的标准 是什么？
总数
8=
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特殊骰子 （三）
正常骰子 （一）
正常骰子 （二）
1+4
这
2 + 3 出现3的可
时
3 + 5 3 + 2 能性为4种
你
4Ʊ+5
0 +8
出现0的可
4 + 4 能性为5种
是 猜
5+3
？
6+2
3
0
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骰子游戏：反应类型
3
特殊 骰子
问题：当P（S）系统变化时，做出“有”判断的
概率（P（yes））是否也会发生变化，测出的阈限 值是否亦发生变化？
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P (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，因而被试的可能反应 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)
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量表（scale）：就是测量心理活动并转换 成某种尺度（yardstick）的问题。
这方面的研究方法和内容，构成了专门的学 科——心理测量学（psychometrics）。
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电子侦察系统的 信噪分离问题
“士官奇才陈甲生”
广州军区某部五级士官，装备维 护专家，被称为“教授级士官”
编制导弹、战机、舰艇的电子身 份档案，迅速确认敌方身份
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二、信号检测论的原理
信号检测论（signal detection theory，SDT）是 信息论的一个重要分支。它的理论基础是 统计决策理论。
1954年，美国心理学家W. P. Tanner & J. A. Swets把它应用于人的知觉过程，使心理物 理学方法发展到一个新的阶段。
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？
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经典的阈限测量的问题:1950年代后
没有把被试的辨别能力（感受性）和他们做出 判断时的倾向性（反应标准）区别开来。
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多个刺激的 区别问题
辨别差异：是叙述某些事物与标准的区别 问题。这是一个更高的梯级。
例如：雷达操作员要正确无误地分辨出这一刺 激不同于别的刺激。
心理物理学中的韦伯定律（或韦氏定律） （Weber’s law），分辨中的信号检测论，以及 用反应时来测定分辨等，都属于辨别差异问题。
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现代心理物理学的研究课题
现代心理物理学不仅对心理研究方法带来新 的突破，而且也对心理学理论带来了巨大影 响。这些变化不仅明显地表现在对阈限概念 的理解上，而且也反应在心理物理学所研究 的课题上。
对研究的课题，现代心理物理学从系统论出 发，将一个事物看成是有层次阶段和多水平 的结构，因此，它所面临要解决的问题也是 有层次和不同水平的事件。
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具体地说，现代心理物理学课题可分割为 检测、认知、分辨、量表等四个基本问题：
检测问题：察觉一个事物是否存在 认知问题：辨认一个事物 辨别差异问题：叙述某些事物与标准的区别 量表问题：测量心理活动并转换成某种尺度
如：雷达侦测
雷达频谱设计——对象频谱库建设——信号比 对——信号转换
如果被试的决策标准在信号分布的最右边，即 采用最严格的决策标准，则无论出现什么刺 激，被试均以“无信号”反应，击中率和虚报率 都是零。
如果被试的决策标准在信号分布的最左边，即 采用最宽松的决策标准，则无论出现什么刺 激，被试均以“有信号”反应，击中率和虚报率 都是1。
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人对信号刺激的觉察（1）：基本概念
击中率 ％
0／36＝0 0／36＝0 0／36＝0 1／36＝3 2／36＝5 3／36＝9 4／36＝11
5／36＝14
6／36＝16 5／36＝14 4／36＝11 3／36＝9 2／36＝5 1／36＝3
累加 虚报率
％
100 97 92 83 72 58 42
28
17 8 3 0 0 0
累加 击中率
13 0
3
14 0
2
15 0
1
现总代和心理物3理6 学 36
0 出现概 率% 1/1=100 2/2=100 3/3=100 4/5=80 5/7=71 6/9=67 5/9=56
4/9=44
3/9=33 2/7=29 1/5=20
0 0 0
3 出现概 率%
0 0 0 1/5=20 2/7=29 3/9=33 4/9=44
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？
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例4：精神分裂症患者和正常人关于大小常 性的对照研究：
信号检测论认为，信 号和噪音总是混杂在 一起的，且产生不同 的感觉印象分布。