信號檢測論實(shí)驗(yàn)報告

1、信號檢測論有無法實(shí)驗(yàn)報告摘要：運(yùn)用信號監(jiān)測論的“有無法”檢測大學(xué)生辨別力、判斷標(biāo)準(zhǔn)和面對不同先定概率下的反映偏向，比較兩被試的對信號和噪音的辨別能力。被試為石河子大學(xué)本科生3名。實(shí)驗(yàn)運(yùn)用信號檢測論有無法，在不同先定概率0.5、0.2、0.8的情況下，對被試所呈現(xiàn)信號和噪音的擊中率和虛報率，計算其辨別力d和反應(yīng)偏向，并繪制出操作性曲線。關(guān)鍵詞:信號檢測論；有無法；roc曲線；辨別力；反應(yīng)傾向1. 引言 信號檢測論（signal detection theory，簡稱sdt，或稱信號偵察論、信號覺察論）的研究對象是信息傳輸系統(tǒng)中信號的接收問題。在心理學(xué)中，它是借助于數(shù)學(xué)的形式描述“接收者”在某一觀

2、察時間內(nèi)將摻有噪音的信號從噪音中辨別出來。 信號檢測論最初是信息論在通訊工程中的應(yīng)用成果，專門處理噪音背景下對信號進(jìn)行有效分離的問題，其過程本質(zhì)上是一種統(tǒng)計決策程序。在信號檢測論引入心理學(xué)研究領(lǐng)域后，一些原先的基本概念、思想和假設(shè)被移植到心理物理學(xué)情境中來。信號檢測論應(yīng)用于心理學(xué)中的基本原理是：將人的感官、中樞分析綜合過程看作是一個信息處理系統(tǒng)，應(yīng)用信號檢測論中的一些概念、原理對它進(jìn)行分析。信號檢測論在心理學(xué)中具體應(yīng)用時，常把刺激變量當(dāng)作信號，把對刺激變量起干擾作用的因素當(dāng)作噪音，這樣就可以把人接收外界刺激時的分辨問題等效于一個在噪音中檢測信號的問題，從而便可應(yīng)用信號檢測論來處理心理學(xué)中的實(shí)驗(yàn)

3、結(jié)果。信號檢測論的理論基礎(chǔ)是統(tǒng)計決策。信號檢測論本身就是一個以統(tǒng)計判定為根據(jù)的理論。它的基本原理是：根據(jù)某一觀察到的事件，從兩個可供選擇的方面中選定一個。人們要想作這樣的決策，必須有一個選擇的標(biāo)準(zhǔn)。由于事物之間的區(qū)別并不那么明顯，人在作選擇決策時往往不是對就是錯，因此當(dāng)刺激超過這一標(biāo)準(zhǔn)時被試就以有信號反應(yīng)，當(dāng)刺激達(dá)不到這一標(biāo)準(zhǔn)時被試就以無信號反應(yīng)。2.研究方法一、被試：石河子大學(xué)本科生1名 二、材料和儀器：高2厘米、直徑4厘米的圓柱體一套，這套圓柱體的重量要求 為：100克、104克、108克和112克的重量各1個；三、程序： 1、準(zhǔn)備工作把104、108和112克的重量與100克的重量各比較

4、10次，選出一個在10次比較中有7次或8次覺得比100克重的重量作為信號刺激（sn），100克的重量作為噪音（n）。主試按下列3種不同的sn、n出現(xiàn)的概率安排實(shí)驗(yàn)順序： （1） （2） （3）p（sn） 0.20 0.50 0.80p（n） 0.80 0.50 0.20 2、正式實(shí)驗(yàn)a、在每50次實(shí)驗(yàn)開始前，先讓被試熟悉一下信號和噪音的區(qū)別，并告訴被試在這50次中信號出現(xiàn)的概率。b、主試按順序呈現(xiàn)刺激，每種先定概率做100次，其中信號在前和信號在后各50次。50次中信號和噪音出現(xiàn)的順序按隨機(jī)原則排列。哪一次呈現(xiàn)信號，哪一次呈現(xiàn)噪音務(wù)必搞清楚。兩次呈現(xiàn)刺激的時間間隔至少3秒，千萬不要為了趕進(jìn)度連

5、續(xù)不斷地呈現(xiàn)刺激。c、被試提舉重量時，提得高低、快慢要前后一致。提舉后，若判斷為信號就回答“信號”，主試就在記錄表上相應(yīng)的（ ）內(nèi)記下“+”號；若判斷為噪音就回答“噪音”，主試就記“”號。每做完50次休息2分鐘。d、按上述方法，直到做完300次為止。e、換被試重做上述實(shí)驗(yàn)。3. 結(jié)果表1 被試實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計（反應(yīng)次數(shù)） 先定概率刺激性質(zhì)被試p=0.5 sn 41 n 21p=0.2 sn 19 n 55p=0.8 sn 72 n 8 表2 信號檢測實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理 p(cn)205080pzopzopzoy/sn0.650.3850.37050.84o.994o.24340.9251.42350.1

6、451y/n0.2375-0.7140.30920.26-0.6430.32450.4-0.2530.3864d1.0991.6371.67651.198250.75010.3755公式：d=z擊中 z虛驚 根據(jù)所估計的兩對 p(y/sn)和 p（y/n）的數(shù)值，以虛驚概率p(y/n) 為橫坐標(biāo)，以擊中概率p(y/sn)為縱坐標(biāo)，畫出被試的roc曲線圖。圖一 被試的roc曲線4.分析與討論1.感受性d會受先定概率的影響。從圖一中可以觀察到被試的roc曲線與偶然事件直線的距離都相距得比較遠(yuǎn)，可知被試的感受性d都是比較高的，但由于實(shí)驗(yàn)器材的缺陷，其中的誤差也是不小的。從表2中可知，被試的感受性d則

7、隨著先定概率的增大而先減少再增大。按照理論分析，當(dāng)先定概率處于中間（0.5）時，信號與噪音出現(xiàn)的頻率一樣，被試通過猜測回答正確的概率會下降，期望效應(yīng)的作用不大，所以說被試的感受性是最低的。當(dāng)先定概率向兩極延伸時，被試將更有可能猜中結(jié)果，因此被試的感受性會升高。2.判定標(biāo)準(zhǔn)會受先定概率的影響從表2中可知，被試的判斷標(biāo)準(zhǔn)都隨著先定概率的增大開始變得嚴(yán)格，隨后又變的寬松，這與理論被試的判斷標(biāo)準(zhǔn)都隨著先定概率的增大而變得越來越寬松不符。根據(jù)理論分析，在實(shí)驗(yàn)過程中很多的時候，被試僅僅憑借自己的感覺是很難分辨出哪個是信號哪個是噪音，作出肯定回答的，在這些模棱兩可的情況下，被試往往會加入自己的主觀感情去猜測

8、。因?yàn)槠谕?yīng)，所以當(dāng)先定概率較低的時候，被試會傾向于猜測“無信號”，而當(dāng)先定概率較高的時候，被試則會傾向于猜測“有信號”。 3 .產(chǎn)生誤差的原因（1）噪音干擾，由于實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的時候，實(shí)驗(yàn)室里還有多個小組同時也在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，多個被試都在作報告，造成實(shí)驗(yàn)室內(nèi)比較吵鬧，由此被試的情緒、判斷能力可能會受到一定的影響。（2）實(shí)驗(yàn)者的影響，本次實(shí)驗(yàn)中被試在辨別重量的時，有些時候可以通過主試放物體的節(jié)奏和器材接觸桌面發(fā)出的響聲大小來進(jìn)行猜測，導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)結(jié)果有作假的可能。（3）疲勞效應(yīng)，由于整個實(shí)驗(yàn)需要做300次之多，而實(shí)驗(yàn)的時間又有限，被試得不到充分的休息，這造成了被試反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果受到影響。另外被試的態(tài)度對

9、實(shí)驗(yàn)結(jié)果也有很大影響，被試可能因?yàn)閷?shí)驗(yàn)次數(shù)過多而覺得不耐煩，因?yàn)橄Ｍ焖俳Y(jié)束實(shí)驗(yàn)而不認(rèn)真作答。（4） 練習(xí)效應(yīng)，在實(shí)驗(yàn)剛開始的時候，被試可能會由于對信號與噪音的記憶不深，所以回答的正確率較低。但隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，通過不斷地接受信號和噪音刺激，被試對兩者的記憶會越來越深，因此回答的成績也會在一定范圍內(nèi)慢慢升高實(shí)驗(yàn)環(huán)境的干擾。 結(jié)論1.實(shí)驗(yàn)中測出了被試在不同先定概率中對重量差別的感受性d和判定標(biāo)準(zhǔn)。2.根據(jù)分析可知，先定概率確實(shí)對被試的反應(yīng)結(jié)果存在影響。感受性d在先定概率為0.5時為最小，隨著先定概率的大小向兩極延伸，感受性d會升高。通過實(shí)驗(yàn)學(xué)會了根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制roc曲線。3.經(jīng)過本次實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)了信號檢測實(shí)驗(yàn)的有無法，已掌握信號檢測實(shí)驗(yàn)的基本原理及操作流程，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。參考文獻(xiàn)1.楊治良主編.實(shí)驗(yàn)心理學(xué).甘肅人民出版社，1988，122-127，146-1482.楊博民主編.實(shí)驗(yàn)心理綱要.北京大學(xué)出版社，1989，51-543.赫葆源等主編.實(shí)驗(yàn)心理學(xué).北京