实验心理学实验报告

信号检测论（有无法）实验报告

摘要：运用信号检测论“有无法”,测定在不同先定概率下，4名女生被试对呈现信号和噪音的击中率和虚报率，计算其辨别力d’和判定标准 ，并绘制接受者特征曲线。检测被试辨别力、判断标准的高低和面对不同先定概率下的反应偏向，测出被试对信号和噪音的辨别能力。结论：1.被试的辨别力受先定概率的影响，在先定概率接近0.5时，被试的辨别力弱；2.被试的判断标准受先定概率的影响，在先定概率低时（为0.2），标准严格；3.不同被试的ROC曲线不同。

关键词：信号检测论、有无法、辨别力、判断标准、ROC曲线

一.引言

信号检测论是现代心理物理学的重要组成部分,它的出现彻底改变了人们对阈限的理解，将个体的感受性和主观的动机、反应偏好等加以区分，从而解决了传统心理物理学无法解决的问题。是以统计判定论为根据的理论基本原则是把刺激的肯定程度用有序的方法数量化。信号检测论（signal detection theory，简称SDT，或称信号侦察论、信号觉察论）的研究对象是信息传输系统中信号的接收问题。在心理学中，它是借助于数学的形式描述“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。

信号检测论的理论基础是统计决策。信号检测论本身就是一个以统计判定为根据的理论。它的基本原理是：根据某一观察到的事件，从两个可供选择的方面中选定一个。人们要想作这样的决策，必须有一个选择的标准。由于事物之间的区别并不那么明显，人在作选择决

策时往往不是对就是错，因此当刺激超过这一标准时被试就以有信号反应，当刺激达不到这一标准时被试就以无信号反应。

信号检测论应用于心理学中的基本原理是：将人的感官、中枢分析综合过程看作是一个信息处理系统，应用信号检测论中的一些概念、原理对它进行分析。具体做法是把人类个体比作一个信号感受器，具有对信息辨别的感受能力能在信号的背景噪音不易分清的实验条件下根据可供选择的假说选定一个做为判断标准报告出现的是信号还是噪音。如果把噪音除外,人类个体所测定的感受性及主观态度就可以被分开。

信号检测论在心理学中具体应用时，常把刺激变量当作信号，把对刺激变量起干扰作用的因素当作噪音，这样就可以把人接收外界刺激时的分辨问题等效于一个在噪音中检测信号的问题，从而便可应用信号检测论来处理心理学中的实验结果。提高信号检测的能力就意味着要提高信号检测的正确率，是结果更为可靠，减少盲目性（任立国,2001），而观察者是否报告取决于两个条件，一个是信号出现的概率，一个是是报告对错与会受到的奖罚程度。在船舶瞭望、敌机侦查等漏报代价重大的事件在具体的实际操作中，应当选用较精确的方法，并尽可能提高相关人员发现危险信号的敏锐性。（张铎,2007）信号检测论在司法中也有广泛应用，认证是证明过程中的关键环节，是证据制度中的核心部分，只有经过准确认定才能运用证据，使案件的结论建立在可靠的事实基础上（乐国安，李安）。

在信号检测实验中，被试对有无信号出现的判断可以有四种结

果：击中、虚报、漏报、正确否定。本实验的目的：以信号检测论有无法为手段，检验当呈现信号和噪音的先定概率发生变化时，对被试辨别力（d’）和判断标准是否都有影响，并学习绘制ROC曲线。

二.实验方法

1.实验目的：

经过重量辨别，学习信号检测实验的有无法，掌握信号检测实验的基本原理。

2.实验仪器与材料：

JGW—B心理实验台操作箱，100克，104克，108克和112克的重量各一个。

3.被试：安徽大学10级哲学系应用心理学，4名女生，20—21岁。

4.实验步骤：

（1）准备工作

把104、108和112克的重量与100克的重量各比较10次，选出一个在10次比较中有7次或8次觉得比100克重的重量作为信号刺激（SN），100克的重量作为噪音（N）。

主试按下列3种不同的SN、N出现的概率安排实验顺序：

（1）（2）（3）

P（SN）0.20 0.50 0.80

P（N）0.80 0.50 0.20

（2）正式实验

A、在每50次实验开始前，先让被试熟悉一下信号和噪音的区别，并告诉被试在这50次中信号出现的概率。

B、主试按顺序呈现刺激，每种先定概率做100次，其中信号在前和信号在后各50次。50次中信号和噪音出现的顺序按随机原则排列。哪一次呈现信号，哪一次呈现噪音务必搞清楚。两次呈现刺激的时间间隔至少3秒，千万不要为了赶进度连续不断地呈现刺激。

C、被试提举重量时，提得高低、快慢要前后一致。提举后，若判断为信号就回答“信号”，主试就在记录表上相应的（）内记下“+”号；若判断为噪音就回答“噪音”，主试就记“—”号。每做完50次休息2分钟。

D、按上述方法，直到做完300次为止。

E、换被试重做上述实验。

三、实验结果(数据分析)

原始数据？!（附录）

1、根据300次实验结果，按先验概率的不同，列出3个2×2方阵，并计算相应的击中条件的概率P（Y／SN）和虚报的条件概率P(Y/N).

2、根据估计的三对P(Y／SN)和P(Y／SN)，以P(Y／N)为横坐标，以P(Y／SN)为纵坐标，画出ROC曲线。

3、把同各对P(Y／SN)和P(Y／N)相应的Z值和O值查出来，并计算d’和β，列表如下。

四、分析与讨论（误差分析和研究展望）

被试反应=客观的感受过程+主观的决策过程，传统心理物理法无法把感受性的测量和被试的动机、态度等主观因素造成的反应分开。信号检测论是在科学技术发展下对传统阈限测量方法前提的质疑中得到发展的，是阈限测量的完善过程。

说明被试重量辨别的感受性，以及SN的先验概率对被试判断标准的影响。

1.通过ROC曲线可以看出，被试的重量辨别的感受性较强。ROC 曲线较靠近对角线，说明被试的感受性不高。不同人的感受性有差异，但不影响判断标准。?!(依据数据)

2.在呈现刺激前,主试要先告诉被试者N和SN各自出现的概率.这个概率称为先定概率(或先验概率)。感受性d’会受先定概率的影响。

从图一中可以观察到被试甲与被试乙的两条ROC曲线与偶然事件直线的距离都相距得比较远，可知两位被试的感受性d’都是比较高的，但由于实验器材的缺陷，其中的误差也是不小的（后面有详细说明）。

从表1与表2中可知，被试甲的感受性d’随着先定概率的增大而增大，而被试乙的感受性d’则随着先定概率的增大而先减少再增大。

按照理论分析，当先定概率处于中间（0.5）时，信号与噪音出