信号检测论胡宇珂

信号检测论（有无法） 摘要运用信号检测论“有无法”检测被试辨别力、判断标准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。通过ROC曲线测出被试对信号和噪音的辨别能力。本实验的目的在于（1） 掌握信号检测论的基本原理，学会计算信号检测论的指标d、B、C； （2）学习绘制接受者操作特征曲线， 了解信号检测论的用途；（3） 了解信号的先定概率对再认回忆的影响。实验结果该被试的ROC曲线在标 准曲线的下面，说明被试的感受性判断力非常不好。 1. 引言 信号检测论是现代心理物理学最重要的内容之一，它的出现彻底改变了以往人们对阈限 的理解，将客体客观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 理学所无法解决的问题。 信号和噪音是信号检测论中最基本的两个概念。在心理学领域，信号检测论所指的信号 可以理解为刺激。而噪音就是干预信号的另外的刺激。 有无法的基本程序是注释呈现刺激后，让被试判定所呈现的刺激中有无信号。被试对有无 信号出现的判断有四种结果击中、虚报、漏报和正确否定，但判断的条件概率一般只用击 中的条件概率和虚报的条件概率，因为其他的两个是这两个条件概率的互补。 信号伴随噪音，和单独出现噪音这两种情况下，分别可以在心理感受量值上形成两个分布 信号加噪音分布和噪音分布，前者也常常简称为信号分布。由于信号总是叠加在噪音背景之 上，因此总体上信号分别总是比噪音分布的心理感受更强些。信号分布和噪音分部间的距离 也可以作为心理物理学实验中对被试感受性的衡量指标，这被称为辨别力指标（d‘）。信 号检测论假设，观察者选择某一个似然比的值作为产生“信号”、“噪音”两种判断反应的 分界点，或称决策标准或判定标准。本实验只涉及单独出现噪音的情况。 ROC曲线操作者特征曲线，又叫做等感受性曲线，以虚报率为横坐标，击中率为纵坐标 绘出。ROC曲线的曲率代表着被试对信号的感受性以及他（她）的反应指标。当信号本身的 强度很大时，ROC曲线向左边弯得更高；当信号变弱，ROC曲线就向45度对角线靠拢。换句 话说，即ROC曲线的曲率是由信号强度来决定的，与被试的判断标准无关，它是由被试的感 受性和信号强度共同决定的。 信号检测论作为一种新的心理物理学方法，已逐步被应用于各种心理学实验。如再认记 忆的应用、在临床抑郁症和老年痴呆患者表现出的记忆力衰退检测的应用等。 前人对于应用信号检测论的研究很多，但我们本次实验的主要目的是（1）通过测定和比 较不同频率声音的辨别力和判定标准，学习信号检测论一一有无法；2考察不同先定概 率下被试的辨别力和判定标准；3掌握信号检测论有无法的实验设计过程。我们只 有在学习掌握了信号检测论的具体步骤过程和内容后，才能在以后的实际操作中更好地应用 信号检测论的方法去进行研究 2. 方法 2. 1实验被试应用心理学一班一位学生自己20岁 2. 2实验工具仪器PsyTech-EP2009型心理实验台 材料4 种频率声音1000Hz、1005Hz、1010Hz 和 1015Hz。 2. 3程序 2. 3.1双击桌面“心仪心理实验平台”图标，弹出登录窗口。对首次登录者请先注册用户； 对已做过实验者用已有用户名和密码登录。双击“电脑实验”，打开PsyTech-EP2009型心理 实验台主界面。选中左侧实验列表中的“信号检测论有无法”，右边呈现实验说明。单 击“进入实验”弹出“指导语”窗口。实验者可进行参数设置。信号的产生可以选择做预备 实验，如果时间不够也可以“直选”某具体频率作为信号，并单击“开始实验”按钮进行实 验。 2. 3.2参数设置中信号选择如果是“根据预实验结果自动选择”，则预备实验的指导语是 这是一个预备实验，请使用1号反应盒。每次实验计算机将先后发出两个不同频率的声音。 请你判断哪个声音的频率更高。如果你觉得第二个声音比第一个声音的频率高，请按“ ” 键；如果觉得第二个声音比第一个声音的频率低，请按“一”键。预备实验将进行30次。当 你明白了操作要求后，请点击下面的“预备实验”按钮开始。说明预备实验结束后，计 算机会将正确百分比中最接近80的频率作为正式实验的信号SN,而1000HZ则作为噪声 N 2. 3.3正式实验指导语是这个实验要测试你对声音频率的辨别力。实验将逐个呈现一系 列声音。请你使用1号反应盒，判定出现的声音刺激是信号还是噪声。是信号就按“ ”号 键，是噪声就按“一”号键，即使不能肯定也要凭感觉选择。实验将做很多次，每50 次为一组。每组信号和噪声出现的概率可能是不同的。本组实验信号出现的概率为50。实 验开始前请先分别按“信号试听”和“噪声试听”按钮以熟悉两者的区别，可以多按几次试 听.当你明确了下面实验的先定概率以及了解了信号与噪声的区别后就可以点击开始本组 实验”按钮进行实验了。 2. 3. 4本实验有三个先定概率，每种先定概率下的100次实验分为两个50次进行。每50次实 验前指导语会告知被试下面要做的实验中信号出现的概率，同时要求被试去点击“信号试听” 和“噪声试听”按钮，以熟悉信号与噪声的 声音区别。被试明确这两点对准确完成实 验非常重要。不同先定概率刺激的呈现按如下顺序进行0.50、0.20、0.80、0.80、0.20、 0.50。做完6个单元50次/单元弹出实验结束提示语。 2. 3. 5实验结束，数据被自动保存。实验者可直接查看结果，也可换被试继续实验，以 后在主界面的“数据”菜单中查看。 3. 结果 3. 1三种先定概率的实验结果 表1T先定概率为20 100次的实验结果 Yes No 信号SN 8 12 噪音N 22 58 /击中二。.08尸虚惊0. 22 表1-2先定概率为50 100次的实验结果 Yes No 信号SN 43 7 噪音N 21 29 /击中二。.43尸虚惊0. 21 表1-3先定概率为80 100次的实验结果 Yes No 信号SN 75 5 噪音N 7 13 尸击中二0. 75户虚惊0. 07 3. 2不同先定概率下的d，和万 项目 击中 虚惊 T P 0. 08 0. 22 0.2Z -1. 405 -0. 772 -0. 633 0. 502 0 0. 1487 0.2962 P 0. 43 0.21 0.5Z -0. 176 -0. 806 0. 630 1.362 0 0. 3928 0.2883 P 0. 75 0. 07 0.8Z 0. 674 -1.476 0. 802 2. 367 0 0.3179 0.1343 3. 3根据三对击中率和虚报率的数值，以虚报率为横坐标，以击中率为纵坐标，一名被试的 ROC曲线图 ROC曲线 图1根据表2资料绘制的ROC曲