信号检测论有无法实验报告

1.引言：信号检测论（SDT）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。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，能在信号和背景噪音不易分清的实验条件下，根据可供选择的假说，选定一个假说做为判断标准，然后报告出现的刺激是信号还是噪音。

信号检测论把刺激的判断看成对信号的侦察并作出决策的过程，其中既包括感觉过程也包括决策过程。感觉过程是神经系统对信号或噪音的客观反应，它仅取决于外在的刺激的性质，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。前者决定了被试的感受性大小，信号检测论多选用辨别力指标d’来作为反映客观感受性的指标；后者则决定被试的决策是偏向于严格还是偏向于宽松，信号检测论用判定标准β或报告标准C来对反应倾向进行衡量。并学习绘制ROC曲线。

2.实验方法：

2.1被试：上海师范大学天华学院13应用心理1班女生一名

2.2仪器：采用计算机和Psytech心理实验系统。4种频率声音：1000Hz、1005Hz、1010Hz和1015Hz。

2.3程序：1．登录并打开PsyTech心理实验软件主界面，选中实验列表中的“信号检测论（有无法）”单击呈现实验简介。点击“进入实验”到“操作向导”。在参数设置中，实验者可以让被试先进行预备实验确定信号的频率。如果不做预备实验可以人工选取1005、1010、1015中的一种频率的声音作为信号，直接开始实验。

2．预备实验的指导语是：这是一个预备实验，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“－”键。预备实验将进行30次。当你明白了上述指导语后，请点击下面的“预备实验”按钮开始。

3．预备实验结束后，实验者在“预备实验结果”中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）。

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4．正式实验指导语是：这个实验要测验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“－”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”按钮和“噪声”按钮熟悉两者的区别，按“信号”按钮将响一次信号声，按“噪声”按钮将响一次噪声。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。

5．本实验有三个先定概率，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，并将每种先定概率下的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。然后再点击“正式实验”开始。做完6个单元（50次/单元）弹出实验结束。

提示语。6．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根据300次实验结果，按先定概率不同，列出3个2_2方阵，并计算出了相应的击中率P（Y/SN）和虚报率P（Y/N）。

表1-1先定概率为20%（100次）

信号（SN）

噪音（N）Yes1329No751

P击中=13/20=0.65，P虚惊=29/80=0.3625

表1-2先定概率为50%（100次）

信号（SN）

噪音（N）Yes2233No2817

P击中=22/50=0.44，P虚惊=33/50=0.66

表1-3先定概率为80%（100次）

YesNo

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信号（SN）噪音（N）

4913

P击中=49/80=0.6125，P虚惊=13/20=0.65

3.2根据上面所得的击中概率和虚惊概率，可求出不同概率下的d’值和β值，见表2：

表2不同先定概率下的d′和β

虚惊0.36250.580.2010.660.4120.36650.650.3850.3705

0.6

1.036

-0.562

1.076

-0.195

1.84

0.650.3850.37050.44-0.150.39450.61250.2790.3838

0.5ZOP

0.8ZO

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，两名被试的ROC曲线图：

图1根据表2资料绘制的ROC曲线

4.讨论：

4.1．不同先定概率下，被试的d′波动较大，说明被试的声音差别感受性波动较大，不稳

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定，其原因有可能是实验过于枯燥，被试没有认真完成；β呈现增大趋势，说明被试的的判断标准越来越严，其原因有可能是因为被试没有认真完成实验而随机出现的结果，也有可能是因为被试极其认真严格的进行实验操作而得到的结果。

实验的假设是随着先定概率的增大，d′几乎没有变化，β呈现减小趋势。一般来说，人的分辩能力在短时间内是不会变化的，而判断标准却可以时刻变化。影响判断标准的因素有：信号出现的频率和对被试的奖惩。信号出现的频率增大，判断标准减小，反之亦然；对被试进行奖励，则判断标准变大，反之亦然。

4.2信号检测论能把被试的辨别力和他的反应偏向分开，而传统心理物理法测得的感觉阈限则是两者的混合物。在方法学上，传统方法忽略了对噪音的测量。信号检测论认为，实验条件和方法的不同会造成不同的结果，多半是由于主观的反应偏向造成的，若去掉反应偏向的影响，人的纯感受性或辨别力就恒定了。信号检测论是传统心理物理法的发展与优化，但它们又都反映了感觉过程的某些方面，将二者整合之后，或可得到更全面的图景。通过信号检测论可以排除主观标准设定的变动，求得感觉系统对某一强度刺激的感受性，增进人们对于阈限的理解以及提供传统和现代心理物理学整合的可能性。不过，我们一方面要看到信号检测论对心理物理学研究的巨大贡献，要利用这个有利的工具去研究解决一些传统心理物理法所不能解决的问题；另一方面，也要看到传统心理物理法在一定条件下仍不失为测定感受性的一种可靠方法，并且用起来比信号检测论要简便些。

4.3首先必须让被试清楚区分信号和噪音，因为“有”“无”都是建立在能否区分信号的基础上的。只有确定明确信号和噪音时才能对给出的刺激做出“有”或“无”的判断；其次，不同被试对声音刺激的感受性、差别阈限是不同的。不同被试对声音刺激的感受性、差别阈限是不同的。如果不针对不同的被试进行实验前的预先选定信号和噪音，有可能会出现天花板效应或地板效应，导致实验结果不精确。

5.结论（1）信号检测论是一种心理学实验常用的有效研究方法。

（2）被试的击中率和虚报率会随着先定概率的提高而增加，与前人经典实验研究结果一致。

（3）当先定概率增加时，被试的辨别力d′基本保持稳定，判定标准β逐渐降低，与与人们的一般决策习惯相一致，与理论基本相符。

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7．附录：

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