传统心理物理学方法
传统心理物理法简介
传统心理物理法
心理物理法是研究心理量和物理量之间的对应关系的方法。
心理物理法是运用数学方法和测量技术，研究心理现象和物理现象之间的数量关系。
例如，在光和视觉范围内，幅射能的强度与光的明度相对应；在声和听觉范围内，声音的频率与音高相对应等等。
在上述物理现象和心理现象中，心理物理学把辐射能的强度、声音的频率看作是刺激，把明度、音高看作是感觉。
而感觉又必然是与之相应的刺激的一种函数。
如光的辐射能强度越大，与之相应的感觉就越强。
但是，光感觉如何随辐射能的强度增加而增加，只有借助于心理物理学方法，才能寻出各种感觉道中各自的与共同的规律。
传统心理物理学（classical psychophysics）所处理的问题大体分两大类。
第一类是感觉阈限的测量。
测量感觉阈限的基本方法有：极限法；平均差误法；恒定刺激法。
第二类是阈上感觉的测量，即心理量表的制作问题。
心理物理学方法
心理物理学方法名词解释1.心理物理学：是研究心物关系并使之数量化的一个心理学分支。
费希纳的定义是：一门研究心身或心物之间的函数关系的精密科学2.最小可觉差：又叫差别阈限，即刚刚能引起刺激物间的最小差异量。
3.平均误差法：平均差误法的典型实验程序是，实验者规定以某一刺激为标准刺激，然后要求被试调节另一比较刺激，使后者在感觉上与标准刺激相等。
客观上一般不可能使比较刺激与标准刺激完全一样，于是每一次比较就都会得到一个误差，把多次比较的误差平均起来就可得到平均误差。
因为平均误差与差别阈限成正比，所以可以用平均误差来表示差别感受性。
4.费希纳的对数定律：感觉量与刺激量的对数成正比，这就是韦伯-费希纳定律5．恒定刺激法：恒定刺激法的特点是只用少数几个刺激，通常为5-7个，并且这几个刺激在测定阈限的整个过程中是固定不变的。
是以随机的方式呈现。
这个方法常以被试对不同刺激觉察的次数在该刺激呈现的总次数中所占的比例来计算阈限值，因此又叫作次数法。
简述1.史蒂文斯的神经量子理论（浙大2000）答：20世纪50年代美心理学家史蒂文斯等人用数量估计法研究了刺激强度与感觉大小的关系。
研究发现，心理量并不是随刺激量的上升而上升，而是刺激量的乘方函数。
即知觉到的大小是与刺激量的乘方成正比例。
2、感受性与感觉阈限以及刺激强度与感受性的关系是什么？（浙大2004）答：（1）论述感受性与感觉阈限的定义，指出感受性与感觉阈限呈反比例关系。
（2）论述绝对感受性与绝对阈限的定义，指出E=1/R（3）论述差别感受性与绝对阈限的定义，说明韦伯公式。
3、什么是费希纳定律？它与斯蒂文斯定律有何不同?（中科院2004）答：（1）P=KlgI，即费希纳定律，其中I指刺激量，P指感觉量。
它提供了度量感觉大小的一个量歌，对实践有指导作用。
它与韦伯一样，也只有在中等强度的刺激时才适用。
（2）斯蒂文斯定律指知觉的刺激量的乘方成正比。
它同样具有理论与实践意义。
三种传统心理物理法
三种传统心理物理法巴斯特传统心理物理法是心理学中的一种常用方法，它通过测量人们对刺激的感知和反应，来揭示心理和生理之间的关系。
这种方法主要包括刺激阈值测量、心理物理函数测量和感知判断测量。
刺激阈值测量是巴斯特传统心理物理法的基础，它用来测量人们对于某一刺激的感知阈值。
在实验中，研究者会逐渐增加刺激的强度，直到被试能够感知到刺激为止。
通过统计多个被试的数据，可以得出一个平均的感知阈值。
这个阈值可以反映出人们对于不同刺激的感知能力，比如视觉、听觉、触觉等。
心理物理函数测量是巴斯特传统心理物理法的另一种重要方法，它用来研究人们对于刺激强度的感知变化。
在实验中，研究者会逐渐增加刺激的强度，然后要求被试根据自己的感受进行反应。
通过统计多个被试的数据，可以得出一个刺激强度和感知强度之间的关系。
这个关系可以用心理物理函数来表示，从而揭示出人们对于刺激的感知规律。
感知判断测量是巴斯特传统心理物理法的另一种重要方法，它用来研究人们对于刺激的判断能力。
在实验中，研究者会给被试呈现一系列的刺激，然后要求被试根据自己的感受进行判断。
通过统计多个被试的数据，可以得出一个刺激强度和感知判断之间的关系。
这个关系可以用感知判断函数来表示，从而揭示出人们对于刺激的判断规律。
巴斯特传统心理物理法的应用范围非常广泛。
在医学上，它可以用来研究人们对于药物的感知和反应，从而指导药物的使用。
在教育上，它可以用来研究学生对于教学材料的感知和理解，从而优化教学方法。
在工程上，它可以用来研究人们对于产品设计的感知和满意度，从而改进产品质量。
在心理学研究中，它可以用来研究人们对于情绪、认知和行为的感知和反应，从而深入理解人类的心理活动。
巴斯特传统心理物理法是一种重要的心理学研究方法，它通过测量人们对刺激的感知和反应，揭示出心理和生理之间的关系。
刺激阈值测量、心理物理函数测量和感知判断测量是巴斯特传统心理物理法的三种常用方法。
它的应用范围广泛，可以用于医学、教育、工程和心理学等领域的研究。
心理物理法
量 50
（ 任
40
意 30
单
位 20
） 10
主观长度
电击 明度
100
电击
心
主观长度
理
量
（ 10 任
意
单
位
）
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
11
10
明度 100
1000
刺激量（任意单位）
刺激量（任意单位）
直线坐标
对数坐标
第三节 感觉的直接测量
感觉的直接测量方法
• 数量估计（magnitude estimation）
以上阐述可用公式表示为： 差别阈限也可以直接用上限和下限来计算：
–误差控制
• 绝对阈限测量： • （1）习惯误差 • （2）期望误差 • （3）练习误差 • （4）疲劳误差 • 差别阈限测量： • （1）时间先后关系 • （2）空间位置关系
递增与递减序列数量一致 ABBA法
多层次ABBA法
多层次ABBA法的控制形式
味觉 一茶匙糖溶于2加仑水中
嗅觉 一滴香水扩散到三室一套的整个空间
触觉 一只蜜蜂的翅膀从1厘米高处落在你的面颊
–绝对阈限和感受性之间成反比关系：绝对阈限越低，能引 起感觉所需的刺激量越小，感受性越强。
S= 1 R
其中，S为感受性，R为绝对阈限
–绝对阈限的影响因素：
•刺激物的性质（强度、复杂度） •有机体的状态（反应标准、疲劳）
• 计算：
–每个系列的阈限：转折点处两个刺激的中点 –所有系列阈限的均值=绝对阈限
极限法测音高绝对阈限记录
– 差别阈限测量：
• 刺激：每次呈现两个，一个是标准刺激（standard stimulus，简称 St），即强度大小不变的固定刺激； 另一个是比较刺激（comparison stimulus）又称变异 刺激（variance stimulus，简称 Sv），即强度按由小 而大或由大而小依次呈现的刺激
实验心理学知识点整理
实验心理学笔记整理一、绪论（考1道单选，1道多选，2题共3分）1.什么是实验心理学广义（实验的心理学）：应用实验法研究心理现象和行为规律的一门科学心理学（即科学心理学的代名词）。
狭义（心理实验学）：研究如何进行心理实验的一门心理学学科，包括实验的基本理论、技能以及心理学各分支领域的实验研究成果。
2.实验心理学的主要目的用以说明和解释人在完成某项任务时的心理活动是如何进行的（即通过刺激和反应之间的关系来推断心理活动的方式），进而达到“控制”行为。
3.实验法的优点（与其他研究方法的区别）（容易出多选）1、可以创造实验条件使事件产生。
2、可以重复实验并对其结果进行验证。
3、可以系统变化实验条件来考察事件的变化。
4、可以得出因果关系。
强调对各种变量的严格控制4.实验法的局限性1、有些复杂心理活动还难以使用实验法2、有些特定心理现象（如违背伦理道德）不能使用实验法。
3、实验条件的人为性等因素导致实验结果缺乏实用性。
5.心理实验研究的程序发现问题、查阅文献、理论思考、提出假设、实验设计、进行实验、数据分析与结果统计、根据前人的研究和理论进行讨论、撰写实验报告、发现新问题6.几个重要的人以及其贡献费希纳对科学心理学的贡献1、用量化思想联系了内部世界和外部世界（费希纳定律），表明可以用实验法研究心理学。
2、心理现象的定量研究方法（三种传统心理物理法）。
3、对现代实验心理学具有深远影响。
奠定了心理测量学的基础。
后人为弥补传统心理物理法的缺陷而发展出信号检测论。
冯特对科学心理学的贡献1、倡导以心理现象（意识）作为心理学的研究内容，而非“灵魂”。
2、提出必须用实验法研究心理学，并建立第一个心理实验室。
3、培养了一大批学生，促进科学心理学在国际内传播。
艾宾浩斯对科学心理学的贡献1、证明实验法可以用来研究高级心理（记忆），预示所有心理现象都可以用实验法来研究。
2、从根本上变革了实验心理学的研究范式（发明无意义音节）。
3、为实验心理学提供新的变量测定方法，解决高级心理过程的量化问题（发明节省法来测定记忆效果）。
传统心理物理学方法与信号检测论
传统心理物理学方法与信号检测论一、本文概述本文旨在深入探讨传统心理物理学方法与信号检测论的核心原理和应用。
心理物理学，作为心理学与物理学的交叉学科，研究物理刺激与心理感知之间的关系，揭示人类感知世界的机制。
而信号检测论，作为一种统计决策理论，在心理物理学中发挥着重要作用，帮助我们理解人类在接收和处理信息时的决策过程。
我们将首先对传统心理物理学方法进行概述，包括其基本原理、发展历程以及主要的研究方法和技术。
随后，我们将深入探讨信号检测论的基本概念、理论框架和关键应用。
我们将重点关注信号检测论在心理物理学中的应用，如感知阈值的测定、信号识别与决策等。
通过本文的阐述，我们期望读者能够全面了解传统心理物理学方法与信号检测论的基本知识和应用，为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
我们也希望激发读者对这些领域进一步探索的兴趣，推动心理物理学和信号检测论的发展。
二、传统心理物理学方法概述传统心理物理学方法，也称心理物理学实验法，是一种探究人类感知和认知过程的重要手段。
心理物理学旨在通过定量的方式理解和描述心理现象与物理刺激之间的关系。
这种方法的历史可以追溯到19世纪末，由德国物理学家和心理学家费希纳（Gustav Fechner）提出的心理物理定律为心理物理学奠定了理论基础。
传统心理物理学方法主要包括极限法、平均差误法、恒定刺激法、梯度法等。
这些方法的核心思想是通过控制物理刺激变量，观察并测量个体的心理反应，从而揭示心理与物理刺激之间的数量关系。
极限法是一种测量感觉阈限的经典方法，通过递增或递减刺激强度，观察个体能够感知到的最小或最大刺激强度。
平均差误法则通过让被试者对一系列已知强度的刺激进行估计，然后计算估计值与真实值之间的平均差异，以评估感知的准确性和精度。
恒定刺激法则通过呈现一系列固定强度的刺激，并测量被试者的反应时间和准确性，以研究感知过程的动力学特性。
梯度法则通过呈现一系列不同强度的刺激，让被试者判断刺激强度的变化，从而探究感知的分辨能力和敏感性。
心理物理学方法
心理物理学方法（一）阈限的测量感觉阈限可以分为两种：一种是绝对阈限：指刚好能引起心理感受的刺激大小；另一种是差别阈限：指刚好能引起差异感受的刺激变化量；操作定义：绝对阈限：有50%的实验次数能引起反应的刺激值；差别阈限：有50%的实验次数能引起差别感觉的两个刺激强度之差；1）极限法又叫最小变化法、序列探索法、最小可觉差法；基本概念：不肯定间距Iu：上限与下限之间的距离；Iu=Lu-Ll主观相等点PSE：不肯定间距的中点；PSE=（Lu+Ll）/2差别阈限DL：取不肯定间距的一半，或上差别阈限与下差别阈限之和的一半。
误差方面极限法进行实验时，被试主要产生习惯误差和期望误差，还会偶尔产生练习误差和疲劳误差这两种系统误差。
习惯误差：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；在递减系列中----使阈限偏低；在递增系列中---使阈限偏高；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；在递减系列中---使阈限偏高，在递增系列中--使阈限偏低；采用递增递减交替进行的设计能抵消这两种误差，并且递增递减的系列要保持数量一致。
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，导致反应速度加快和准确性逐步提高的一种系统误差。
可能使阈限降低；疲劳误差：由于实验多次重复而发展的疲倦或厌烦情绪，导致被试反应速度减慢和准确性逐步降低的一种系统误差，可能使阈限升高；随着时间的进展，练习可能使阈限降低，而疲劳可能使阈限升高。
为了平衡这两种误差，最小变化法的递增与递减，采用ABBA法，交替进行；注：分清差别阈限的上限和上差别阈限的区别？差别阈限的上限：在递减系列中，最后一次“+”到非“+”之间的中点为差别阈限的上限，即Lu；上差别阈限：等于差别阈限的上限减去标准刺激的值：DLu=Lu-St具体测定方法：见实验心理学P2342）平均差误法实验规定以某一刺激为标准刺激，然后要求被试调节另一比较刺激，使后者在感觉上与标准刺激相等。
第二节测定阈限的三种基本方法
第二节测定阈限的三种基本方法传统心理物理学（classical psychophysics）所处理的问题大体分两大类。
第一类是感觉阈限的测量。
测量感觉阈限的基本方法有：（1）极限法；（2）平均差误法；（3）恒定刺激法。
第二类是阈上感觉的测量，即心理量表的制作问题。
本节讨论第一类问题，第二类问题在下节中论述。
一、极限法极限法（limit method）又称最小变化法（minimal-change method）、序列探索法（method of serial exploration）、最小可觉差法（或最小差异法）（method of least difference）等，是测量阈限的直接方法。
极限法的特点是：将刺激按递增或递减系列的方式，以间隔相等的小步变化，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。
极限法既可用于测定绝对阈限，也可用于测定差别阈限。
（一）用极限法测定绝对阈限1.自变量用极限法测定绝对阈限，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。
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，一般应选10到20个强度水平。
为了使测定的阈限准确，并使每一刺激系列的阈限能相对稳定，一般递增和递减刺激系列要分别测定50次左右（共100 次左右）、刺激应由实验者操纵。
为了避免被试者形成定势，每次呈现刺激的起点不应固定不变，而应随机变化。
2.反应变量用极限法测定绝对阈限的反应变量时，要求被试以口头报告方式表示。
当刺激呈现之后，被试感觉到有刺激，就报告“有”，当被试没感觉到有刺激，就报告“无”，其依据是被试的内省，而不是刺激是否呈现。
被试报告后，主试以“有”“无”或“＋”“-”记录被试的反应，每个系列都需要被试作“有”到“无”、或“无”到“有”这两种报告，亦即，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，然后再进行下一个系列。
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引言： 什么是心理物理学 第一节 极限法 第二节 平均差误法 第三节 恒定刺激法
引言：什么是心理物理学
➢ 定义：研究心理量和物理量之间关系的科学。
物理量——对身体各感官的刺激。 心理量——各种感觉或主观印象。
▪ 一、心理物理学的发展
➢ 1860年，费希纳著《心理物理学纲要》，标志心 理物理学的诞生。（传统心理物理学）
别量。（又称“最小可觉差”） ➢ 绝对阈限（操作定义）：有50％的实验次数能引起
积极反应的那个刺激量。 ➢ 差别阈限（操作定义）：有50％的实验次数能引起
差别感觉的那个刺激差别量。
➢ [课外自习] 阈限的性质（三个理论）、韦伯定律
引言：什么是心理物理学
▪ 专题：阈限
➢ 阈限测定实验的三个明显特点：
➢疲劳误差是由于实验的多次重复，被试受到随实验 进程而产生的疲倦或厌烦情绪的影响，以致其反应 速度减慢和准确性逐步降低的一种系统误差。
➢即，↑—期望↘/习惯↗；↓-期望↗/习惯↘。
（两者只可存在一种）
第一节 极限法
▪ 一、绝对阈限的测定
➢ 4、误差及其控制
⑶练习误差和疲劳误差
[结合“感受性”来理解]
➢练习误差是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。
各系列所得阈限的总平均数即为该次实验所测定的 绝对阈限。（P51第一种计算方法）
➢<再次注意> “闪光融合”实验的特别之处。（闪光融合频
率高反而是绝对阈限低，相应的感觉感受性高！）
第一节 极限法
▪ 一、绝对阈限的测定
➢ 4、误差及其控制
⑴常误（constant error）：在测定阈限的过程中经常 起作用，以致使测定结果产生一定倾向的误差（属 于“系统误差”）。 P77
⑵递增序列中，被试从“无-”直到第一次报告“有+” 时，这一系列就停止；递减中被试从“有+”直到第 一次报告“无-”时，这一系列就停止。然后再进行 下一个系列。
第一节 极限法
▪ 一、绝对阈限的测定
➢ 3、阈限的计算（见表2-2）
在一个刺激系列中，被试报告“有+”和“无-”这两 个报告相应的两个刺激强度的中点（即转折点）就是 该系列的阈限。
➢在“差别阈限”测定中，常误的计算：CE = PSE – St， 即主观相等点与标准刺激之差。
➢习惯误差或期望误差：极限法所特有的误差。 ➢练习误差和疲劳误差：实验进行多次易产生的误差。
➢空间误差或时序误差：测“差别阈限”对两刺激进行 比较时存在的误差。
➢动作误差：平均差误法（调整法）易产生的误差。
②对两个刺激进行比较的实验（如，差别阈限）：做 出两者在程度上的判断（大于、小于、等于）[通常 可报告三种反应]，等。
➢ 控制变量：练习效应、疲劳效应、被试的意愿情 绪，等。
引言：什么是心理物理学
▪ 专题：阈限 P46
➢ 绝对阈限：那种刚刚能觉察到的最小刺激量。 ➢ 差别阈限：那种刚刚能觉察出两个刺激的最小差
➢一般应选10到20个强度水平。（结合表2）
第一节 极限法
▪ 一、绝对阈限的测定
➢ 1、自变量
⑵为了避免被试形成定势，每次呈现刺激的起点不 应固定不变，而是随机变化。
⑶为了使测定的阈限准确，一般递增和递减刺激系 列要分别测定50次左右，刺激由主试操纵。
第一节 极限法
▪ 一、绝对阈限的测定
1. 选择好刺激系列和反应系列。[涉及“自变量”] 2. 要尽量简化被试对刺激所作的反应。[涉及“因变量”] 3. 测定的次数要多些。
➢ 针对下述的三种方法，学习者应特别注意其中的 实验程序和实验结果的统计处理。
第一节 极限法 P50
➢ 极限法（limit method）又叫最小变化法（minimalchange method）、序列探索法（method of serial exploration）、最小可觉差法（或最小差异法） （method of least difference）等，是阈限测定的直接 方法。
主要工作：①感觉阈限的测定；②阈上感觉的量化。
➢ 20世纪中叶，史蒂文斯定律和信号检测论的同时 诞生，标志心理物理学的发展进入新阶段。（现
代心理物理学）
引言：什么是心理物理法
▪ 二、心理物理学研究中的变量简介
➢ 自变量：某种感觉的适宜刺激在量上的属性。
➢ 因变量：被试对刺激所做的反应。
①只有一个刺激的实验（如，绝对阈限）：“信号存 在”或“信号不存在”[通常只报告两种反应]，等。
第一节 极限法
▪ 一、绝对阈限的测定
➢ 4、误差及其控制
⑵习惯误差或期望误差 P52
➢被试习惯于前面几次刺激的这种感觉所导致的误差 叫作习惯误差。（递增系列中被试实际已有积极反 应却仍坚持报告“无-”，以致阈限偏高；递减中 已无积极反应仍报告“有+”，以致阈限偏低。）
➢被试期待转折点尽快到来的这种感觉所导致的误差 叫作期望误差。（递增系列中被试实际尚无积极反 应却提前报告“有+”，以致阈限偏低；递减中尚 有积极反应却报告“无-”，以致阈限偏高。）
➢递减时，刺激要从大于阈限的某个强度开始。“+”→“-”
说明：在绝对阈限测定中，“+”正反应是指与事实相符 的反应，“-”负反应是指与事实不符的反应。
<注意> “闪光融合”实验的特别：频率低时报告“闪光” 为正反应，频率高时报告“连续光”为负反应。因此， 递增系列反而是频率降低，递减系列反而是频率升高！ （虽然这个“注意”不影响绝对阈限测定结果，但 影响“误差检验结果的解释”）
➢ 2、因变量（反应变量）
⑴要求被试以口头报告方式表达。
➢被试感觉有积极反应（有感觉、正确反应），就报告 “有”。（数据记录为“+”）
➢被试感觉无积极反应（感觉不到、错误反应），就报告 “无”。（数据记录为“-”）
➢当被试在这两类判断中“说不准”时，要求猜测选定， 不能放弃（迫选），或数据记录为“？”
➢ 特点：将刺激按递增或递减系列的方式，以间隔 相等的小步变化，寻求从一种反应到另一种反应 （是否觉察）的瞬时转折点（即阈限的位置）。
第一节 极限法
▪ 一、绝对阈限的测定
➢ 1、自变量
⑴刺激系列，分为递增和递减两种 ，按ABBA设计 交替呈现。
➢递增时，刺激要从阈限以下的某个强度开始。“-”→“+”