信号检测论有无法实验报告

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系别 心理系 年级 13级2班 姓名 魏晓芹 同组成员 杨思琪、张彤、韩永超

实验日期 2016年4月 学号 120105510215 教师评定 -------------------------------------------------------------------------------

信号检测论有无法实验报告

摘要 本次实验采用信号检测论中的有无法，测定被试在不同先定概率下对呈现信号和刺激的击中率与虚报率，计算其辨别力d′和判定标准β，并绘制出ROC曲线；检验信号呈现的先定概率发生变化时，被试的击中率、虚报率、辨别力d′和判定标准β是否会受到影响。结果显示：（1）被试在先定概率为0.2、0.5、0.8的条件下，击中率分别为0.8、0.92、0.8625，虚报率分别为0.5125、0.56、0.75，辨别力d′分别为0.592、1.254、0.406，判定标准β分别为0.70、0.38、0.71。

关键词 信号检测论；有无法；先定概率；辨别力d′；判定标准β 1引言

传统心理物理学对阈限的理解是有限的，不能将个体客观的感受性和主观的动机、反应偏好等加以区分，从而使研究者渐渐陷入到了由阈限概念本身所引发的僵局之中。而在1954年，坦纳和斯韦茨等人首次应用的信号检测论，正好解决了这个问题。

信号检测论的研究对象是信息传播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。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，从而便可以应用信号检测论来处理心理学中的实验结果。

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，从两个可选择的方面选

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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，人在做决定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。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：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。 2实验方法 2.1 被试

承德医学院应用心理学专业2013级2班学生一名，男性，22岁，身体健康。 2.2实验器材：

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。 2.3实验设计

把104克，108克和112克的重量分别和100克的重量比较10次，选出一个在十次比较中7次或8次觉得比100克重的重量作为信号刺激，如108克和112克都符合要求，则选108克作为信号刺激，100克的重量作为噪音，依据被试的感觉判断是“信号”还是“噪音”，而信号和噪音是事先按先验概率随机确定的，看被试的反应变化。 2.4实验步骤： 2.4.1准备工作：

（1）把104克、108克、和112克的重量分别和100克的重量比较10次，选出一个在10次比较中7次或8次觉得比100克重的重量作为信号刺激。100克重量作为噪音。

（2）主试按下三种不同的SN和N出现的先验概率安排实验顺序。 （1） （2） （3） P(SN) 20 50 80 P（N） 80 50 20 每种先定概率做100次其中先后各50次。

50次中信号和噪音出现的顺序按随机原则安排，并列表如下：

2

1 2 . . . 50 2.4.2正式实验：

（1）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。

（2）主试安排好的顺序呈现刺激，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三秒。

（3）被试右手伸入心理实验台被实测中部操作箱，套袖试测试口，用拇指和食指拿住圆柱体慢慢上举，使它离开测试面约2厘米，两秒后就放下。要求被试每次提举重量时，提的高低，快慢要前后一致，提举后，若判断为信号就回答“信号” ，主试在记录表上相应的（）内几下“+”。若判断为噪音就回答“噪音”，主试就记下“—”，每做完50次休息5分钟。 （4）接上述方法继续，直到测完300次为止。 2.4.3换被试重做上述实验。 2.5 数据处理

采用SPSS17.0、Excel数据分析软件对收集的实验数据进行分析计算。通过查P-O-Z转换表找出相应的数值进而计算出d′和β。 3 结果

3.1 被试的击中率和虚报率

根据300次实验结果，按先定概率不同，列出3个2x2方阵，并计算出了相应的击中率P（Y/SN）和虚报率P（Y/N）。

3

50 SN N 20 SN N 80 SN N 80 SN N 50 SN N 20 SN N

表一 先定概率P(SN)=0.20（测100次）

SN N

Y 16 41

n 4 39

表二 先定概率P(SN)=0.50（测100次）

SN N

Y 46 28

n 4 22

表三 先定概率P(SN)=0.80（测100次）

SN N

Y 69 15

n 11 5

根据表一得，先定概率为0.2时，被试的击中率P（Y/SN）为0.8,虚报率P（Y/N）为0.5125。

根据表二得，先定概率为0.5时，被试的击中率P（Y/SN）为0.92,虚报率P（Y/N）为0.56。

根据表三得，先定概率为0.8时，被试的击中率P（Y/SN）为0.8625,虚报率P（Y/N）为0.75。 3.2 被试的ROC曲线

以P(Y/N)为横坐标，以P（Y/SN）为纵坐标，绘制被试的ROC曲线，如图一。

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图一 被试的ROC曲线

3.3 被试的辨别力d′和判定标准β 把同对P（Y/SN）和P（Y/N）相应的Z值和O值查出来，并计算辨别力d′和判定标准β，列表如下：

表四 不同先定概率下的d′和β

P（SN）

P

Y/SN Y/N

0.8

0.20 Z

O

P

先定概率 0.50 Z

O

P

0.80 Z

O

0.842 0.2800 0.92 1.405 0.1487 0.8625 1.080 0.226

0.5125 0.25 0.3988 0.56 0.151 0.3944 0.75 0.674 0.3178

0.592 0.70

1.254 0.38

0.406 0.71

d′ β

d′=ZSN-ZN=Z击中-Z虚惊 β=O击中/O虚惊

从表四可得，被试在先定概率为0.2、0.5、0.8的条件下，辨别力d′分别为0.592、1.254、0.406，判定标准β分别为0.70、0.38、0.71。 4 讨论

4.1对被试的击中率、虚报率、d′和β值的讨论

在不同的先定概率下，被试的击中率、虚报率、判定标准都是不同的，辨别

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