实验心理学实验报告题目信号检测论有无法实验报告二级学院教育科学学院专业心理学（师范）年级 2012级学号 **********姓名许帅委指导教师陶维东成绩 __________________2013年 10 月18日信号检测论有无法实验报告许帅委（12心本，2012704157）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0.65、0.8、0.85，虚报率分别为0.2125、0.38、0.45，辨别力d′分别为1.179、1.146、1.161，判定标准β分别为1.285、0.794、0.589。

（2）当先定概率增加时，被试的击中率和虚报率逐渐增加，辨别力d′基本保持稳定，判定标准β逐渐降低。

关键词信号检测论；有无法；先定概率；辨别力d′；判定标准β1 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（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。

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。

理想的信号检测是既不漏报也不虚报，在实际生活中表现为将损失尽可能降到最小。

提高信号检测的能力就意味着要提高信号检测的正确率，使结果更为可靠，减少盲目性（何立国,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P(SN)，一个是对观察者回答的奖惩程度（朱滢，2000）。

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，2004）。

根据现代认知心理学的研究，人的认知活动受到两种信息的制约：一是来自客观事物即认知对象的信息，一是认知主体原有的知识经验。

任何事物总要经过人的认知与评价之后，才能对人的判断起作用，人不是单纯的机器（John，2000）。

本实验的目的在于以信号检测论有无法为手段，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。

2 实验方法2.1 被试湛江师范学院教育科学学院心理学（师范）专业2012级学生一名，男性，22岁，身体健康。

2.2 实验材料EPT512重量鉴别器中的100克（黑），104克，108克，112克各一个；EPT713迷宫挡板。

2.3 实验程序2.3.1 准备实验主试把104克，108克和112克分别让被试比较10次，选出一个在10次比较中7或8次觉得比100克重的作为信号刺激。

最终确定108克为信号，100克为噪音。

主试按先定概率的不同安排实验次序，实验次序为0.2，0.5，0.8。

每种先定概率做100次（分两轮，每轮50次），准备好实验记录表。

2.3.2 正式实验被试用优势手绕过迷宫的挡板，准备接受刺激。

主试在呈现刺激前，向被试说明实验指导语，并根据先定概率确定好什么时候呈现信号刺激，什么时候呈现噪音刺激。

主试告诉被试该组共50次实验的信号出现的概率，然后呈现刺激。

被试提举重量时，提的高低，快慢要前后一致，并根据自己的判断报告“信号”或“噪音”。

主试做好记录，每做完50次休息1分钟。

按上述方法继续，直到做完300次为止。

每两次刺激呈现的时间间隔至少为3s。

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。

2.3.3 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 ）。

表一 先定概率P(SN)=0.20（测100次） 表二 先定概率P(SN)=0.50（测100次）Y n SN 40 10 N 19 31表三 先定概率P(SN)=0.80（测100次）Y n SN68 12 N9 11根据表一得，先定概率为0.2时，被试的击中率P （Y/SN ）为0.65,虚报率P （Y/N ）为0.2125。

根据表二得，先定概率为0.5时，被试的击中率P （Y/SN ）为0.80,虚报率P （Y/N ）为0.38。

根据表三得，先定概率为0.8时，被试的击中率P （Y/SN ）为0.85,虚报率P （Y/N ）为0.45。

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。

图一 被试的ROC 曲线Y n SN13 7 N 17 633.3 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βP（SN）先定概率0.20 0.50 0.80P Z O P Z O P Z OY/SN 0.65 -0.385 0.3705 0.80 -0.841 0.2801 0.85 -1.036 0.2333 Y/N 0.2125 0.794 0.2905 0.40 0.305 0.3808 0.45 0.125 0.3958 d′ 1.179 1.146 1.161β 1.275 0.794 0.589注：d′=Z N-Z SN;β=O SN/O N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1.179、1.146、1.161，判定标准β分别为1.285、0.794、0.589。

当先定概率增加时，被试的击中率和虚报率逐渐增加，辨别力d′基本保持稳定，判定标准β逐渐降低。

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，辨别力几乎没有变化。

随着先定概率的增大，被试的击中率也在增大，但同时虚报率也同样在增大，这可能是因为被试对环境的估计的不同造成的。

先定概率小，被试就会比较放松，认为信号出现的可能性也较低，所以此时被试较多报告“噪音”，相对的“信号”的报告率就下降，所以击中率和虚报率就降低；先定概率大时，被试就会比较警觉，认为信号出现的可能性也较高，所以此时被试较多报告“信号”，所以击中率和虚报率就都会上升。

在先定概率增大的过程中，被试对信号刺激的辨别力基本保持稳定，呈小幅波动；被试的判定标准逐渐降低。

实验结果与前人的经典实验研究一致。

原因可能是实验室保持了绝对的安静，被试没有受到影响；被试做实验时注意力高度集中；被试在做先定概率为0.50的刺激组时产生了疲劳效应，致使被试的辨别力稍有下降。

4.2 对被试ROC曲线的讨论接受者操作特征曲线（ROC曲线），又称等感受性曲线（本实验由于精度误差不能完全做到理想上的等感受性），即在以虚报率为横轴、击中率为纵轴所组成的坐标图中，由被试在特定刺激条件下（如不同的先定概率）由于采用不同的判断标准得出的不同结果画出的曲线。

本实验中即采用不同的先定概率作为不同的刺激条件，从图中可看出：（1）随着先定概率的增加，被试的判断标准β呈现出减小趋势，这与人们的一般决策习惯相一致，但变化幅度不均，这与理论不完全相符，这可能是由于实验的随机误差和实验所使用材料的限制；（2）曲线倾斜度和位置大体符合理论预期，说明被试参与性及其自身练习、疲劳等干扰因子控制较好，但并未以大致P=0.5的感受性曲线为距离随机斜线最远的重心形成对称分布，这同样可能是本实验使用材料上的随机误差所致；（3）本实验中的辨别力指数d′并不完全恒定，而是随着先定概率的增加，被试的辨别力指数呈小幅波动趋势。

除去随机误差的影响，这可能是因为为随着先定概率的增加，被试的疲劳效应，影响了其判断力，但作为实验条件下的曲线分布其大致符合了等感受性曲线的分布规律。

4.3 对信号检测论与传统心理物理法之间区别和联系的讨论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。

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。

参考文献何立国.信号检测论在内隐学习研究中的应用.湛江师范学院学报，2001,22（2）:118-121朱滢.实验心理学.北京：北京大学出版社，2000：64-68.张铎.信号检测论在船舶瞭望中的应用.中国航海学会2007年度学术交流会优秀论文集专刊：149-156 John.B.Best.认知心理学，黄希庭译，北京轻工业出版社，2000.乐国安，李安.信号检测论在刑事诉讼认定证据中的应用。

政法学刊，2004,21（3）：3-5附录各先定概率条件下被试击中、虚报、漏报、正确否定的刺激个数P（SN）=0.20P（SN）=0.50P（SN）=0.80。