感覺閾限的測量最小變化法

感覺閾限的測量最小變化法第一頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六科學(xué)心理學(xué)之初1860年，費(fèi)希納，《心理物理學(xué)綱要》心理物理學(xué)方法的中心問題是揭示物理量（對身體各感官的刺激）與心理量（各種感覺或主觀印象）之間的數(shù)量關(guān)系。促成了科學(xué)心理學(xué)的誕生第二頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六物理量與心理量物理量測量儀器心理量亮度光度計明度聲強(qiáng)（聲壓）聲級計響度重量秤重量覺溫度溫度計溫度覺第三頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六傳統(tǒng)的心理物理學(xué)感覺閾限的測量閾上感覺的測量，也就是心理量表的制作第四頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六感覺閾限的測量絕對閾限：剛剛能引起感覺的最小刺激強(qiáng)度叫做絕對閾限（absolutethreshold）。差別閾限：剛剛能覺察出兩個刺激有差異的刺激變化量稱為差別閾限（differencethreshold），又稱最小可覺差（justnoticeabledifference，j.n.d）。第五頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六某些近似的絕對閾限感覺種類覺察閾限值視覺清晰無霧的夜晚30英里處看到的一只燭光聽覺安靜條件下20ft.處表的滴答聲味覺一茶匙糖溶于8L水中嗅覺一滴香水?dāng)U散到三室一套的整個房間觸覺一只蜜蜂的翅膀從1cm高處落到你的背部第六頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六操作定義絕對閾限：有50%的次數(shù)能引起感覺，50%的次數(shù)不能引起感覺的刺激強(qiáng)度為該刺激的絕對閾限。差別閾限：有50%的次數(shù)能覺察出差別，50%的次數(shù)不能覺察出差別的刺激強(qiáng)度差別值為該刺激的差別閾限。第七頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六測量感覺閾限的三種方法測量感覺閾限的方法有三種：最小變化法恒定刺激法平均差誤法學(xué)習(xí)者應(yīng)特別注意這三種方法的實驗程序和實驗結(jié)果的統(tǒng)計處理。第八頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六感覺閾限的測量-最小變化法第九頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六最小變化法什么是最小變化法？用最小變化法測定絕對閾限用最小變化法測定差別閾限第十頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六什么是最小變化法？又稱極限法（limitmethod）、序列探索法（methodofserialexplortation）、最小可覺差（或最小差異法）（methodofleastdifference）等。特點(diǎn)：將刺激按遞減或遞增系列的方式，以相隔相等的小步變化，尋求從一種反應(yīng)到另一種反應(yīng)的瞬時轉(zhuǎn)換點(diǎn)或閾限的位置。第十一頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六基本程序測定絕對閾限刺激：刺激系列（遞增或遞減系列）起點(diǎn)的確定程序：呈現(xiàn)刺激系列，要求被試報告是否感覺到刺激，當(dāng)被試反應(yīng)變化時停止閾限的計算（1）求每個系列的閾限值—被試反應(yīng)發(fā)生轉(zhuǎn)折處的兩個刺激值的中點(diǎn)；（2）求所有系列絕對閾限的算數(shù)平均值，即該感覺的絕對閾限值第十二頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六用最小變化法測定絕對閾限（1）自變量（2）因變量（反應(yīng)變量）（3）閾限的確定（計算）（4）誤差及其控制第十三頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六（1）自變量用極限法測定絕對閾限，自變量是刺激系列。刺激系列要按遞增或遞減系列交替呈現(xiàn)。遞增時，刺激要從閾限以下的某個強(qiáng)度開始；遞減時，刺激系列的起點(diǎn)要大于閾限的某個強(qiáng)度；一般應(yīng)選10到20個強(qiáng)度水平。第十四頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六為了使測定的閾限準(zhǔn)確，并使每一刺激系列的閾限能相對穩(wěn)定，一般遞增和遞減刺激系列要分別測定50次左右（共100次左右）、刺激應(yīng)由實驗者操縱。為了避免被試者形成定勢，每次呈現(xiàn)刺激的起點(diǎn)不應(yīng)固定不變，而應(yīng)隨機(jī)變化。第十五頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六（2）因變量（反應(yīng)變量）用極限法測定絕對閾限的反應(yīng)變量時，要求被試以口頭報告方式表示。當(dāng)刺激呈現(xiàn)之后，被試感覺到有刺激，就報告“有”，當(dāng)被試沒感覺到有刺激，就報告“無”，其依據(jù)是被試的內(nèi)省，而不是刺激是否呈現(xiàn)。第十六頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六被試報告后，主試以“有”“無”或“＋”“-”記錄被試的反應(yīng)，每個系列都需要被試作“有”到“無”、或“無”到“有”這兩種報告，亦即，遞增時直到第一次報告“有”之后，這一系列才停止；遞減時直到第一次報告“無”之后，這一系列才停止，然后再進(jìn)行下一個系列。若被試者在這二類判斷中有“說不準(zhǔn)”的情況，則可以猜，但不可放棄。第十七頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六（3）閾限的確定（計算）在一個刺激系列中，被試者報告“有”和“無”這兩個報告相應(yīng)的兩個刺激強(qiáng)度的中點(diǎn)就是這個系列的閾限。下表是用最小變化法測音高的感覺閾限。第十八頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六+++++++++－?－－－－－－24232221201919181716151413121110987+++++++++－+－－－－－－－－+++++?+－－－－－－++++++－+－－++++++?+－－－12345678910閾限16.515.514.514.514.514.514.513.514.514.5M=14.5±0.45刺激Hz第十九頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六第二十頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六測定差別閾限刺激：一個標(biāo)準(zhǔn)刺激（Sl）和比較刺激（Sv）序列（遞增或遞減）序列：呈現(xiàn)比較刺激序列，要求被試將之與標(biāo)準(zhǔn)刺激比較，直到被試反應(yīng)發(fā)生轉(zhuǎn)折，以“+”“-“”=“”？”記錄被試反應(yīng)。第二十一頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六（3）差別閾限的確定（計算）閾限的確定：每個系列中最后一次“+”到非“+”之間的中點(diǎn)是差別閾限的上限(Lu)，最后一次“-”到非“-”之間的中點(diǎn)是差別閾限的下限(Ll)上限和下限之間的距離是不肯定間距(Iu)不肯定間距的1/2定義為差別閾限(DL)不肯定間距的中點(diǎn)是主觀相等點(diǎn)(PSE)，理論上PSE與標(biāo)準(zhǔn)刺激(St)相等，兩者之間的差距稱常誤(CE)將所有系列的上限平均，下限平均，即可求得該刺激的絕對差別閾限

DL=(Lu-Ll)/2第二十二頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六最小變化法測定時間差別閾限(標(biāo)準(zhǔn)刺激0.4)第二十三頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六（4）誤差及其控制用極限法求絕對閾限經(jīng)常會產(chǎn)生一些誤差。在這些誤差中，有些是由直接對感覺產(chǎn)生干擾的因素引起的；還有些是非感覺方面的因素引起的，如習(xí)慣和期望、練習(xí)和疲勞、時間和空間等等。這些因素在測定閾限的過程中經(jīng)常起作用，以致使測定結(jié)果產(chǎn)生一定傾向的誤差。這類誤差叫做常誤（constanterror）。第二十四頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六極限法測定絕對閾限的主要誤差習(xí)慣誤差和期望誤差練習(xí)誤差和疲勞誤差。第二十五頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六在極限法實驗中，由于刺激是按一定的順序呈現(xiàn)的，被試在長序列中有繼續(xù)給同一種判斷的傾向，如在下降序列中繼續(xù)說“有”或“是”，在上升序列中繼續(xù)說“無”或“否”，這種被試習(xí)慣于前面幾次刺激所引起的感覺叫作習(xí)慣誤差。由于習(xí)慣誤差在遞增法序列中，即使刺激強(qiáng)度早已超出閾限，被試仍報告感覺不到，這就會使測得閾值偏高。相反，在遞減法序列中，即使刺激強(qiáng)度早已小于閾限，被試仍報告有感覺，這就會使測得的閾值偏低。

第二十六頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六與習(xí)慣誤差相反的是另一種誤差叫期望誤差（errorofanticipation）。它表現(xiàn)為被試在長的序列中給予相反判斷的傾向，期望轉(zhuǎn)折點(diǎn)的盡快到來。用遞增法測定時，閾值就會偏低；用遞減法測定時，閾值就會偏高。第二十七頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六遞增遞減系列中的習(xí)慣誤差abba實際無感覺報告無感覺報告有感覺實際有感覺第二十八頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六測定絕對閾限時產(chǎn)生的誤差以及控制習(xí)慣誤差：繼續(xù)作同一種判斷的傾向；使遞增系列閾限值偏高，遞減系列閾限值偏低；當(dāng)遞增系列的閾限大于遞減系列的閾限且差異顯著時，可以判定存在習(xí)慣誤差期望誤差：期望轉(zhuǎn)折點(diǎn)的盡快到來的傾向；使遞增系列閾限值偏低，遞減系列閾限值偏高；當(dāng)遞減系列的閾限大于遞增序列的閾限且差異顯著時，存在期望誤差抵消習(xí)慣和期望誤差的方法為遞增和遞減序列數(shù)量一致第二十九頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六怎樣消除習(xí)慣誤差和期望誤差？采用抵消平衡設(shè)計（即ABBA設(shè)計）：第一次：遞增（A）第二次：遞減（B）第三次：遞減（B）第四次：遞增（A）第三十頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六練習(xí)誤差和疲勞誤差練習(xí)誤差（errorofpractice）是由于實驗的多次重復(fù)，被試逐漸熟悉了實驗情景，對實驗產(chǎn)生了興趣和學(xué)習(xí)效果，而導(dǎo)致反應(yīng)速度加快和準(zhǔn)確性逐步提高的一種系統(tǒng)誤差。與此相反，由于實驗多次重復(fù)，隨著實驗進(jìn)程而發(fā)展的疲倦或厭煩情緒的影響，而導(dǎo)致被試反應(yīng)速度減慢和準(zhǔn)確性逐步降低的一種系統(tǒng)誤差，稱之為疲勞誤差（erroroffatigue）。隨著時間的進(jìn)展，練習(xí)可能使閾限降低，而疲勞可能使閾限升高。第三十一頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六誤差計算習(xí)慣誤差和期望誤差哪一種傾向更大？分別求上升序列和下降序列的閾值練習(xí)誤差和疲勞誤差哪一種傾向更大？分別計算出前一半實驗中測定的閾限與后一半實驗中測定的閾限。第三十二頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六+++++++++－?－－－－－－24232221201919181716151413121110987+++++++++－+－－－－－－－－+++++?+－－－－－－++++++－+－－++++++?+－－－12345678910閾限16.515.514.514.514.514.514.513.514.514.5M=14.5±0.45刺激Hz第三十三頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六第三十四頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六用最小變化法測定差別閾限

（1）自變量（2）因變量（反應(yīng)變量）（3）差別閾限的確定（計算）（4）誤差及其控制第三十五頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六（1）自變量用極限法測定差別閾限時，每次要呈現(xiàn)兩個刺激，讓被試比較，其中一個是標(biāo)準(zhǔn)刺激，即刺激是固定的，其強(qiáng)度大小不變；另一個是比較刺激又稱變異刺激，即刺激的強(qiáng)度按由小而大或由大而小順序排列。標(biāo)準(zhǔn)刺激和比較刺激可同時呈現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)刺激在每次比較時都出現(xiàn)，比較刺激按遞增或遞減系列，以測定絕對閾限的同樣方法與標(biāo)準(zhǔn)刺激匹配呈現(xiàn)。第三十六頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六（2）因變量（反應(yīng)變量）用極限法測定差別閾限的反應(yīng)變量要求被試以口頭報告方式表示，一般用三類反應(yīng)，將比較刺激與標(biāo)準(zhǔn)刺激加以比較，當(dāng)比較刺激大于標(biāo)準(zhǔn)刺激時，主試記錄“＋”；當(dāng)比較刺激等于標(biāo)準(zhǔn)刺激時，主試記錄“=”；當(dāng)比較刺激小于標(biāo)準(zhǔn)刺激時，主試記錄“-”。當(dāng)被試在比較時表示懷疑，可記作“？”。第三十七頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六第三十八頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六（3）差別閾限的確定確定差別閾限時先要求得一系列的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)有：（1）在遞減系列中最后一次“＋”到非“+”之間的中點(diǎn)為差別閾限的上限；第一次非“-”到“-”之間的中點(diǎn)為差別閾限的下限；（2）在遞增系列中最后依次“-”到非“-”之間的中點(diǎn)為差別閾限的下限；第一次非“＋”到“＋”之間的中點(diǎn)為差別閾限的上限。第三十九頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六（3）在上限與下限之間的距離為不肯定間距。（4）不肯定間距的中點(diǎn)是主觀相等點(diǎn)。在理論上主觀相等點(diǎn)（或主觀等點(diǎn)）應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)刺激相等，但實際上兩者有一定的差距，這個差距稱為常誤。（5）取不肯定間距的一半或者取上差別閾和下差別閾之和的一半為差別閾限。第四十頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六③差別閾限的確定：A、在遞減系列中最后一次“+”到非“=”之間的中點(diǎn)為差別閾限的上限（Lu）第一次非“-”到“-”之間的中點(diǎn)為差別閾限的下限（Ll）B、在遞增系列中的最后一次“-”到非“-”之間的中點(diǎn)為差別閾限的下限（Ll）第一次非“+”到“+”之間的中點(diǎn)為差別閾限的上限（Lu）第四十一頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六C、上限與下限之間叫不肯定間距IUD、不肯定間距的中點(diǎn)叫主觀相等點(diǎn)（PSE）理論上PSE應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)刺激（St）相等，但實際有差距，叫常誤（CE）E、取不肯定間距的一半或取上差別閾（DLu=Lu-St）和下差別閾（DLl=St-Ll）之和的一半為差別閾限第四十二頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六DLu=Lu-StDLl=St-LlPSE=（Lu-Ll）/2CE=St-PSEDL=[（Lu-St）+（St-Ll）/2]=DLu+DLl/2=Lu-Ll/2第四十三頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六（4）誤差及其控制與用極限法求絕對閾限一樣，在測定差別閾限時，也必須想方設(shè)法控制常誤。除了要控制習(xí)慣和期望誤差外，還要控制因標(biāo)準(zhǔn)刺激和比較刺激同時呈現(xiàn)所造成的誤差（空間誤差）或者因先后呈現(xiàn)所造成的（順序誤差）。控制方法可采用多層次的ABBA法。第四十四頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六比較刺激系列呈現(xiàn)順序標(biāo)準(zhǔn)刺激呈現(xiàn)位置相繼呈現(xiàn)的先后順序

↑↓↓↑左右右左左右右左前后后前前后后前多層次的ABBA法第四十五頁，共五十二頁，編輯于2023年，星期六最小變化法的變式——階梯法最小變化法是按一定的梯級增加或減少刺激強(qiáng)度來測定閾限的，并且漸增系列和漸減系列是完全分開的。階梯法和最小變化法不同的地方，就在于它把增加和減少刺激強(qiáng)度的程序連續(xù)進(jìn)行。當(dāng)被試報告感覺不到開始呈現(xiàn)的刺激時，主試就按一定梯級來增加刺激強(qiáng)度；而當(dāng)增加到被試感覺到了時，又按一定的梯級來減少刺激強(qiáng)度。實驗按這樣的順序繼續(xù)下去，直至達(dá)到一個先定的標(biāo)準(zhǔn)或先定的實驗次數(shù)為止。