实验心理学第三章 心理物理学方法

（3）、最小二乘法（least squares）
比平均Z分数法更为精确的方法 Y=a+bX
X Y X XY a N X X
2 2 2
3.1
b
Z=a＋bS
N XY X Y N X
2
X
有50％的实验次数能引起反应的刺激值。
2.差别阈限（difference threshold） ⑴ 定义：指刚好能引起差异感受的刺激变化量，通 常简写为 DL。 差别阈限是我们能感觉到的最小的重量刺激增量。 ⑵ 操作性定义 有50％的实验次数能引起差别感觉的两个刺激强 度之差。 ⑶ 差别阈限又称为最小可觉差（j.n.d）
第一节
感觉阈限及其测量（掌握）
一、感觉和刺激的区分 二、阈限（sensory threshold） 把引起一种反应的刺激，与引起另一种反应的刺 激区分开来的界限。 1.绝对阈限（absolute threshold） ⑴ 定义：指刚好能够引起心理感受的刺激大小，通 常简写为 RL. ⑵ 操作性定义
递增时，刺激要从阈限以下的某个强度开始； 递减时，刺激系列的起点要大于阈限的某个强度 。
刺激的起点不应固定不变，而应随机变化。
1. 用最小变化法测定绝对阈限 （2）.反应变量 要求被试以口头报告方式表示。
被试感觉到有刺激，就报告“有”，用“+”表
示；当被试没感觉到有刺激，就报告“无” ， 用“-”表示；当被试不能肯定有无感觉用“？” 表示 。 递增时直到第一次报告“有”之后，这一系列才停止 ； 递减时直到第一次报告“无”之后，这一系列才停止 。
第三章
心理物理学方法
第三章
心理物理学方法
第一节
感觉阈限及其测量（掌握）
第二节 信号检测论原理与应用（掌握）
第三节 心理量表（掌握）
引言：什么是心理物理学？
物理量是指身体各感官的刺激；心理量是指各种感 觉或主观印象。如： 强度 响度 亮度 明度 （物理量） （心理量） （物理量） （心理量） ▲心理物理学定义：一门研究心身或心物之间的函数 关系的精密科学。 1860 年，费希纳的巨著《心理物理学纲要》轰动 了整个心理学界，因为标志着一门新兴学科——心理 物理学的诞生，为心理物理学研究方法的发展奠定了 基础。
（3）.差别阈限的确定

差别阈限的上限（Lu） ：由“=”到 的“+”转折点 差别阈限的下限（Li）：由“一” 到“=” 的转折点

不肯定间距（Iu）=上限与下限之间的距离 =上限-下限 主观相等点（PSE） ：不肯定间距的中点=（上限+下 限）∕2
绝对差别阈限=
½ 不肯定间距
相对差别阈限=绝对差别阈限∕标准刺激
实际无感觉 报告无感觉
a b
b a
报告有感觉
实际有感觉
递增递减系列中的习惯误差
练习误差：由于实验的多次重复，被试逐渐熟悉了
实验情景，对实验产生了兴趣和学习效果，而导致反 应速度加快和准确性逐步提高的一种系统误差。
疲劳误差：由于实验多次重复，随着实验进程而发
展的疲倦或厌烦情绪的影响，而导致被试反应速度减

实验设计练习：运用恒定刺激法测定重量差别阈限。
（一）、最小变化法 又称极限法，最小可觉差法、系列探查法 ，感觉等距法。
特点：将刺激按递减或递增系列的方式，以
相隔相等的小步变化，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。
1.用最小变化法测定绝对阈限 （1）.自变量 ：
自变量是刺激系列。
刺激系列要按递增或递减系列交替呈现。
最小变化法的实验程序和计算过程都具体第说明 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和期望误差。 恒定刺激法的实验结果可以应用各种数学方 法加以处理，因而便于与其他测定感受性的方 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的影响。 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。
3.韦伯定律 ▲ 刺激增量（差别阈限）与标准刺激之间的关系。 他指出刺激增量与标准刺激成正比，并且是一个常 数。用公式表示如下：
其中I代表刺激的原先强度，△I刺激的增加量， k是小于1的一个常数。
I K= I
三、测量感觉阈限的方法
（一）、最小变化法
（二）、刺激恒定法 （三）、平均差误法
注意这三种方法的实验程序和实验结果的统计处理。

（2）、选定的每种刺激要向被试随机呈现多次，
每个刺激呈现的次数应相等；
（3）、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；
（4）、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。
2.绝对阈限的计算 （1）、直线内插法（linear interpolation）（p70） 优点：简单易行 缺点：参与计算绝对阈限的只是临近0.5的比例的两 个比例，其它结果都废弃不用，这样计算不精确。 （2）、平均Z分数法（averaged Z scores） 把实验结果的P值比例转换为标准分数Z分数，查PZ转换表获得。求的是平均Z分数。如果将求得数据 作图，也可求的绝对阈限。 直线内插法的图示被称作S-P图（纵坐标为回答 两点的比例，横坐标为刺激大小），平均Z分数图 示被称作S-Z图（纵坐标为正确判断比例的Z分数， 横坐标为刺激大小）。
3.缺点
习惯误差：指被试因习惯于由原先的刺激所引起的 感觉或感觉状态，而对新的刺激作了错误的判断 。

当递增系列的阈限大于递减系列的阈限且差异显著时， 可断定被试存在习惯误差。 期望误差：被试因过早期望将要来临的刺激而导致 错误的判断。

当递减系列的阈限大于递增系列的阈限且差异 显著时，可断定被试存在期望误差。
慢和准确性逐步降低的一种系统误差。
若前一半实验中测定的阈限比后一半实验中测定的
阈限大，并差别显著时，就可以认为在测定过程中有 练习因素的作用，若前一半实验中测定的阈限比后一 半实验中测定的阈限小，并差别显著时，就可以认为 在测定过程中有疲劳因素的作用。
为平衡练习和疲劳的影响，要求最小变化法的递增 和递减系列按照 ABBA法安排，交替进行。
特点：根据出现次数来定阈限，即以次数的整个分 布求阈限。

1、具体做法
（1）、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；
所选定的刺激最大强度应为它被感觉到的可能性应 不低于95%。

所选刺激的最小强度应为它被感觉到的可能性应不 高于5%。 选定呈现刺激范围之后，再在这个范围内取距离 相等的刺激。
2
3.2
a 当Z=0时， S b
（3.3） （3.4）
3. 差别阈限的计算
三类反应有缺陷：有人提出，让被试作三类反
应时，因其中有“等于”的反应，若被试较为自 信，则作出“等于”的反应就较少；若被试较为 谨慎，则作出“等于”的反应就较多。这样会直 接影响到差别阈限的大小。 两类反应：“大于”和“小于”两种判 断。
（3）.阈限的确定
每个系列的转折点就是该系列的绝对阈限。 最后测得的绝对阈限是各系列绝对阈限的算数平均值.
2.用最小变化测定差别阈限 （1）.自变量
一个标准刺激（Sl）和比较刺激（Sv表示，一般用三类反应：
“大于 ” 、“等于 ”、 “小于 ” 将比较刺激与标准刺激加以比较，当比较刺激大于 标准刺激时，主试记录“＋”；当比较刺激等于标准 刺激时，主试记录“=”；当比较刺激小于标准刺激时 ，主试记录“-”。当被试在比较时表示怀疑，可记作 “？”
1.实验程序
呈现一个标准刺激，令被试再造、复制或调
节一个比较刺激，使它们与标准刺激相等，测 定绝对阈限时，假设标准刺激为零。
2. 阈限的计算 （1）绝对阈限：每次调节结果的算术平均数 (2).差别阈限的计算
（a）
（ b）
其中，PSE为主观相等点，即多次调整结果的平 均数，St为标准刺激强度
（四）、三种心理物理法的比较
75%的阈限值 二类反应的差别阈限的计算： （1）.运用直线内插法求出75%的阈限值，作为上限；
（2）.运用直线内插法求出25%的阈限值，作为下限。
1 （3）差别阈限= （上限－下限） 2
图3-2 两种判断的实验结果曲线
（三）、平均差误法（method
of average error）
又称调整法、再造法、均等法 特点：呈现一个标准刺激，令被试再造、复制或 调节一个比较刺激，使它与标准刺激相等。

4. 阶梯法—最小变化法的一种变式
二者的不同的地方，就在于它把增加和减少刺激强 度的程序连续进行。当被试报告感觉不到开始呈现的 刺激时，主试就按一定梯阶来增加刺激强度；而当增 加到被试感觉到了时，又按一定的梯级来减少强度。


阈限值=各转折点的平均数
（二）、刺激恒定法（method of constant stimulus） 又叫正误法、次数法，是最准确、应用最广的方法。