信号检测法实验报告

信号检测法—有无法的实验报告

摘要：本实验采用了信号检测论的有无法,考察了一名心理系本科生在文本材料和图片材料下的辨别力和判定标准的大小。实验发现：被试在文本材料上的学习优于图片材料上的学习。

关键字：信号检测论有无法辨别力d’判定标准

1.前言

信号检测论是现代心理物理学的重要组成部分，它假设人们对刺激进行感知时，干扰也总是存在的，即人作为一个接受者对刺激的辨别问题可等效于在噪音中检测信号的问题。信号检测论的研究对象是信息传播系统中信号接收问题,在心理学中它是借助数学的形式描述”接收者”在某一观察时间内将掺有噪音的信号从噪音中辨别出来.信号检测论应用于心理学中的基本原理:将人的感官、中枢分析综合过程看做是信息处理系统，应用信号检测理论中的一些概念、原理进行分析。

在心理学领域中，信号检测论所指的信号可以理解为刺激。在信号检测论中，噪音就是对信号检测其干扰作用的所有背景，对信号起干扰作用的因素都可以当成噪音。信号检测论把刺激的判断看成对信号的检查，并做出决策的过程。感觉过程是神经系统对信号或噪音的客观反应，它仅取决于外在刺激的性质，即信号和噪音之间的客观区别；而决策过程受到主观因素的影响.信号检测论认为:被试觉察信号有一个中枢神经效应,这种效应随着每次刺激呈现,时刻都在变化。信号总是在噪音的背景上产生,信号的影响和噪音的影响都被假定为正态分布,这两种分布由于信号比噪音微弱或增强,故有一定的重叠,而使信号和噪音都可能引起同一程度的感觉。人类觉察是建立在统计决策论的基础上,就是说被试选择一个标准,当给定的刺激超过这个标准时,被试就反应“有”,否则说“无”.

信号检测论的实验方法有三种：有无法、迫选法和评价法。有--无法实验是信号检测实验的基本形式。信号检测论(signal detection theory)属于信息论的一个分支,研究对象是信号传输系统中的信号接收部分。它借助于数学形式,分析信号接收者如何把信号从噪声中提取出来。有无法的基本原理是：主试呈现刺激后，让被试判断所呈现的刺激中有无信号从而被试做出选择。人们想要做这样的决策，必须有一个选择的标准。由于实物之间的区别并不这么明显，人在做决定时往往不是对就是错，因此在信号检测实验中，被试对有无信号出现的判断有四种：击中、虚报、漏报、正确否定。用有无法（Yes - No Method）测定被试的辨别力和判断标准时，用两种刺激--信号（SN）和噪音（N），信号和噪音的差别要足够

小（一般接近被试的辨别阈限，可用传统心理物理法进行预备实验来确定），且信号和噪音的呈现顺序应为完全随机呈现。实验后求出辨别力（d´）和判断标准（β），并绘制等感受性曲线（ROC曲线）。ROC曲线是在d´不变和β值不等的条件下绘制的。d´和β的求法如下：

d´ = ZSN -ZN

β = OSN /ON

其中，ZN和ZSN是根据信号分配的平均数（MSN）和噪音分配的平均数（MN）转换的标准分数。ON和OSN分别为ZN和ZSN在正态曲线上对应的概率密度值。

2.方法

2.1被试:1名2012级应用心理学专业本科生，女生,18岁,视力正常

2.2.实验仪器与材料：

2.2.1.仪器：计算机及PsyKey心理教学系统

2.2.2.材料：图像材料及文字材料

2.3 .实验设计与实验程序

2.3.1．设置实验参数：主试在“编辑实验材料”菜单中选择“给定文本材料”或“给定图片材料”，在出现的窗体中定义信号与噪音的总次数、信号的先验概率等参数，并生成实验材料，保存材料并退出。

2.2.2. 练习实验

首先，呈现指导语如下：下面是一个测验你的辨别能力的实验。实验时开始时，首先屏幕中心的窗口将依次呈现一系列的文字（图片），要求你尽量记住这些材料；呈现完这些材料之后，计算机将呈现两倍数量的文字（图片），其中有部分是刚才呈现过的，部分是没有呈现过的，并要求你判断哪一个呈现过，哪一个没有呈现过。如果呈现过按“Ｙ”键，如果没有呈现过按“Ｎ”键。明白上述指导语后，按“确定”键进行练习。练习实验中屏幕上依次呈现8个信号刺激，每个信号刺激呈现的时间为2s，刺激间的间隔为1s，后面接着在屏幕上依次呈现信号+噪音共16个刺激，被试按照上述指导语的要求进行反应。aa

2.2.

3. 正式实验

正式实验开始前，先做练习实验，被试仔细阅读指导语，并按照指导与进行试验。明白上述指导语后按”开始试验“键进行。首先，呈现指导语如下：下面是一个测验你的辨别能力的实验。实验时开始时，首先屏幕中心的窗口将依次呈现一系列的文字（图片），要求你尽量记住这些材料；呈现完这些材料之后，计算机将呈现两倍数量的文字（图片），其

中有部分是刚才呈现过的，部分是没有呈现过的，并要求你判断哪一个呈现过，哪一个没有呈现过。如果呈现过按“Ｙ”键，如果没有呈现过按“Ｎ”键。明白上述指导语后，按“确定”键进行实验。正式实验中屏幕上先依次呈现信号刺激，每个信号刺激呈现的时间为2s，刺激间的间隔为1s，后面接着在屏幕上依次呈现信号刺激和噪音刺激，被试按照上述指导语的要求进行反应。实验结束后，记录被试正确判断的次数。

3 信号检测论有无法实验结果

文本资料

P击中(y/SN):29/40=72.5%

P虚报(N/SN)：1/40=2.5%

辨别率指数: d´ = ZSN - ZN = 0.582+2.053=2.635

似然比：β = OSN /ON=0.3368 /0.0484=6.959

图片资料

P击中(y/SN):29/40=72.5%

P虚报(N/SN)：1/40=2.5%

辨别率指数: d´ = ZSN - ZN = 0.582+2.053=2.635

似然比：β = OSN /ON=0.3368 /0.0484=6.959

β值

既定概率下的d’值和

4 讨论

由上可知,根据计算的结果知

(1)从被试在文本材料和图片材料上的辨别力指数来看，说明在其他条件相同的情况下，被试对于文字材料的学习效果好于图片材料；被试在文本材料上的似然比大于图片材料的似然比，说明被试在文本材料上的判断标准高于图片材料，相对而言，被试在文本材料上做出“是”呈现过的判断时更谨慎。

(2)信号检测论的优越性,第一，传统再认法测得的数值是辨别力和反应偏向二者不可分割的

β，所以信号检测论用于再认实验，可混合物,而信一号检测论因具有二个独立的指标d/和

β分开处理，从而能帮助我们分析被试者的心理因以把被试的辨别力(d‘)和它的反应偏向

β它受被试素。信号检测论指标d’，比较稳定，不受实验条件不同的影响,信号检测论指标

β”的变化中，分析被试者的动机、态度、利害得失等心理因素影响，我们可以从指标“

者的心理因素。第二，信号检测论把错误反应分为漏报和虚报两类，有利于我们分析被试发生错误的原因,而传统再认法无法对错误反应作进一步分析。第三，信号检测论的指标比传统再认法的指标的分数灵敏。

5 结论

（1）被试在图片材料上的学习优于文本材料上的学习。

（2）信号检测论用于再认实验具有如下优越性: