测量感觉阈限的方法

最小变化法－明度的差别阈限简介：最小变化法是经典心理物理学测量感觉阈限的重要方法之一。

经典心理物理学认为，可以用物理量来表达感觉量，因此，存在一种达到觉察水平所必需的临界量值，即绝对感觉阈限和差别感觉阈限。

在测量上，常常用50%次能感觉到，50%次不能感觉到的物理量表示绝对阈限；而用50%次能感觉到差别，50%次不能感觉到差别的物理量表示差别阈限。

最小变化法的特点在于它系统地探察感觉转折点，因而具体地说明了感觉阈限的含义。

根据刺激呈现的顺序不同，可有渐增法（↑）和渐减法（↓）两种呈现方法。

在用最小变化法测量差别阈限时，上限是指感觉比标准刺激稍强和感觉与标准刺激相等的两个刺激的平均值；下限是指感觉与标准刺激相等和感觉比标准刺激稍弱的两个刺激的平均值。

上限减去标准刺激称为上差别阈限，标准刺激减去下限称为下差别阈限。

上差别阈限和下差别阈限的平均值称为绝对差别阈限，绝对差别阈限和标准刺激之比称为相对差别阈限。

方法与程序：①、请被试仔细阅读指示语，主试强调要对照标准刺激调整变异刺激，并且注意左、中、右三键所对应的反应。

②、实验的顺序安排力求克服期望误差、习惯误差和空间误差，因此采用如下安排，前后共测定8次。

③、每当被试的反应有一次转折时，即开始下一次测定。

结果及讨论：详细反应分为五列，第一列表明标准刺激的位置以及标准刺激相对于变异刺激的明暗；第二列是变异刺激的起始亮度，第三列是被试判断为两者相等的亮度，第四列是被试判断为变异刺激与标准刺激发生逆转的亮度，第五列是上（下）限。

标准刺激是192。

请根据以下公式计算上、下差别阈限及绝对与相对差别阈限。

同时，也请计算并比较习惯误差、期望误差和空间误差的克服情况及练习的效果。

公式：①、不肯定间距=X上－X下(上限－下限)②、DL(绝对差别阈限)=不肯定间距/2③、K(相对差别阈限)=DL/标准刺激④、PSE(主观相等点)=(上限＋下限)/2参考文献：杨博民主编心理实验纲要北京大学出版社 17-23页朱滢主编实验心理学北京大学出版社 2000年第一版 59-69页平均差误法－线段长度差别阈限英文名称：LINE简介：平均差误法是经典心理物理学测量感觉阈限的另一种方法。

测量感觉阈限的基本方法归纳名词解释：最小变化法：见上表定义部分恒定刺激法：见上表定义部分平均差误法：见上表实验程序绝对阈限：刚刚能引起的最小刺激强度（理论定义）；有50%的次数能引起感觉，50%的不能引起感觉的刺激强度。

（操作定义）差别阈限：刚刚能引起差别感觉的刺激之间的最小强度差（理论定义）；有50%的次数能觉察出差别，有50%的次数不能觉察出差别的刺激强度的增量。

也称为最小可觉差。

等于1/2不肯定间距。

习惯误差：指被试因习惯于由原来的刺激所引起的感觉或感觉状态，当刺激和感觉早已发生变化，被试还是按之前的感觉报告。

期望误差：指被试因过早期望将要来临的刺激而导致错误的判断。

不肯定间距（也叫相等地带）：上限与下限之间的间距。

主观相等点：不肯定间距的中点。

（注意与差别阈限的差别）阶梯法：1）当被试报告感觉不到呈现的刺激时，主试就按一定梯级来增加刺激强度；2）当增加到被试感觉到了时，又按一定的梯级来减少刺激强度；3）实验按这样的顺序继续下去，直至达到一个先定的标准或先定的实验次数为止；4）此时，求出各转折的平均数就是所求的差别阈限值。

（书P88页的图表）韦伯定律：差别阈限与标准刺激成正比，且比值为常数，公式：⊿I/I=K简答：1.如何用最小变化法测量差别阈限？⏹答：见上表实验程序－测视觉长度差别阈限实验部分。

（链接）2.如何判断（什么情况下）出现习惯误差和期望误差？⏹答：1）习惯误差和期望误差的概念（见名解）2）当递增系列的阈限值大于递减系列的且差异显著时，就可以断定存在习惯误差；当递减系列的阈限大于递增系列且差异显著时，就有期望误差。

3.举例说明用恒定刺激法怎样测量绝对阈限？⏹答：见上表实验程序－测两点阈实验部分。

（链接）4.说明用恒定刺激法测量差别阈限的实验程序。

⏹答：见上表实验程序－以重量辨别为例（链接）5.什么是75%的差别阈限？⏹答：见上表实验程序－以重量辨别为例中，被试作两类回答的三点内容。

《感觉阈限实验》实验指导一、实验目的：学习运用极限法、恒定刺激法和平均差误法等三种方法测量差别感觉阈限，尝试采用单因素组内设计验证韦伯定律。

二、实验原理传统心理物理法中测量感觉阈限的基本方法有三种：极限法、恒定刺激法和平均差误法。

极限法又称最小变化法，是测量阈限的直接方法。

极限法的特点是：将刺激按递增或递减系列的方式，以间隔相等的小步变化，寻求从一种反应到另一种反应的瞬时转换点或阈限的位置。

极限法可用于测定绝对阈限，也可用于测定差别阈限。

极限法测定绝对阈限或绝对差别阈限时，首先要确定刺激强度的最小变化值。

一般最小变化值越小，越精确，测得的结果越可靠。

在测量差别阈限时，每次要呈现两个刺激，让被试比较。

一个是标准刺激，一个是比较（变异）刺激。

标准刺激的值始终不变，只有比较刺激的值会变化。

平均差误法（method of average error）又称调整法，是传统心理物理法之一。

它最适用于测量绝对阈限和等值，也可用于测量差别阈限。

平均差误法的特点是：呈现一个标准刺激，让被试再造、复制或调节一个比较刺激，使它与标准刺激相等，如光的明暗、声音强弱高低、线条长短等。

其调节幅度是连续变化的，不像最小变化法那样以等距离、间断变化的，也不像恒定刺激法那样是几个固定刺激按随机顺序呈现的。

平均差误法的比较（变异）刺激大都是由被试操作或调整而产生的连续量的变化。

接近阈限时，被试可反复调整，直到其满意为止。

被试调整到在感觉上相等的两个刺激值，其物理强度之差的绝对值的平均数就是所求的阈限值。

平均误差AE=∑│X－St│/ N，式中X为每次调整的结果，St为标准刺激，N 为实验次数。

费希纳（G..T.Fechner，1860）提出的测量感觉阈限的方法有三种：恒定刺激法、平均差误法和极限法。

恒定刺激法又叫正误法或次数法。

是测量绝对阈限、差别阈限和其他一些心理值的主要方法之一。

用恒定刺激法测定差别阈限的方法是让被试将比较刺激与标准刺激加以比较，比较刺激可在标准刺激上下一段距离内确定，一般选5~7个作为比较刺激，随机呈现每对刺激（一个标准，一个比较）。

实验二恒定刺激法测量两点阈：实验背景知识恒定刺法也是由费希纳提出的测量感觉阈限的三种方法之一，是测量绝对阈限、差别阈限和其他一些心理量的主要方法之一。

采用该方法测定感受性时，一般只使用少数几个刺激，并且在测定过程中是恒定不变的。

用恒定刺激法测定感觉阈限时，刺激的呈现是随机的，每呈现一个刺激只要求被答“有”或“无”或“轻”或“重”等，然后按照被试对不同刺激回答“有”或“无”或“轻”或“重”的次数计算阈限值，因此又叫做次数法（the method of frequency）或正误法（the method of right and wrong cases）。

一、恒定刺激法的特点1.测定时只用少数几个刺激，一般5-7个，并且这些刺激在测定阈限的过程中是恒定不变的。

2.选定的每种刺激要向被试呈现多次，一般为50-200次。

3.用恒定刺激法测定感觉阈限时，刺激的呈现是完全随机的，且被试事先完全不知道刺激呈现的顺序。

如果是测量绝对阈限值，则可以不需要标准值；如果测定差别阈限，则需要确定一个标准值，作为比较的参照。

4.运用恒定刺激法测量的结果，必须统计被试对各种刺激变量的反应次数，如大/小、有/无、轻/重等。

5.每呈现一个刺激只要求被试回答“有”或“无”或“轻”或“重”等，实验完毕后，按照被试对不同刺激回答“有”或“无”或“轻”或“重”的次数计算阈限值，计算方法一般采用直线内插法。

6.恒定刺激法呈现刺激的次数虽然较多，但与最小变化法和平均差误法比较，每次判断需要的时间较短，因此，实验进度较快，相对来说较为省时，而且结果也较为准确，是测量感受性的常用方法之一。

二、恒定刺激法测量感受性应注意的问题采用恒定刺激法测量感受性时，一般应该注意如下几方面的问题。

1.在用恒定刺激法时进行实验时，一般要通过预备实验选定刺激。

预备实验的主要目的是：使用最小变化法粗略地估计出阈限值的范围，并确定刺激系列中最大的刺激强度和最小的刺激强度，以便确定几个刺激的范围和物理量变化单位的大小。

心理物理学方法（一）阈限的测量感觉阈限可以分为两种：一种是绝对阈限：指刚好能引起心理感受的刺激大小；另一种是差别阈限：指刚好能引起差异感受的刺激变化量；操作定义：绝对阈限：有50%的实验次数能引起反应的刺激值；差别阈限：有50%的实验次数能引起差别感觉的两个刺激强度之差；1）极限法又叫最小变化法、序列探索法、最小可觉差法；基本概念：不肯定间距Iu：上限与下限之间的距离；Iu=Lu-Ll主观相等点PSE：不肯定间距的中点；PSE=（Lu+Ll）/2差别阈限DL：取不肯定间距的一半，或上差别阈限与下差别阈限之和的一半。

误差方面极限法进行实验时，被试主要产生习惯误差和期望误差，还会偶尔产生练习误差和疲劳误差这两种系统误差。

习惯误差：被试因习惯于由原先的刺激所引起的感觉或感觉状态，而对新的刺激作了错误的判断；在递减系列中----使阈限偏低；在递增系列中---使阈限偏高；期望误差：被试因过早期望将要来临的刺激而导致错误的判断；在递减系列中---使阈限偏高，在递增系列中--使阈限偏低；采用递增递减交替进行的设计能抵消这两种误差，并且递增递减的系列要保持数量一致。

练习误差：由于实验的多次重复，被试逐渐熟悉了实验情景，对实验产生了兴趣和学习效果，导致反应速度加快和准确性逐步提高的一种系统误差。

可能使阈限降低；疲劳误差：由于实验多次重复而发展的疲倦或厌烦情绪，导致被试反应速度减慢和准确性逐步降低的一种系统误差，可能使阈限升高；随着时间的进展，练习可能使阈限降低，而疲劳可能使阈限升高。

为了平衡这两种误差，最小变化法的递增与递减，采用ABBA法，交替进行；注：分清差别阈限的上限和上差别阈限的区别？差别阈限的上限：在递减系列中，最后一次“+”到非“+”之间的中点为差别阈限的上限，即Lu；上差别阈限：等于差别阈限的上限减去标准刺激的值：DLu=Lu-St具体测定方法：见实验心理学P2342）平均差误法实验规定以某一刺激为标准刺激，然后要求被试调节另一比较刺激，使后者在感觉上与标准刺激相等。

第二节测定阈限的三种基本方法传统心理物理学（classical psychophysics）所处理的问题大体分两大类。

第一类是感觉阈限的测量。

测量感觉阈限的基本方法有：（1）极限法；（2）平均差误法；（3）恒定刺激法。

第二类是阈上感觉的测量，即心理量表的制作问题。

本节讨论第一类问题，第二类问题在下节中论述。

一、极限法极限法（limit method）又称最小变化法（minimal-change method）、序列探索法（method of serial exploration）、最小可觉差法（或最小差异法）（method of least difference）等，是测量阈限的直接方法。

极限法的特点是：将刺激按递增或递减系列的方式，以间隔相等的小步变化，寻求从一种反应到另一种反应的瞬时转换点或阈限的位置。

极限法既可用于测定绝对阈限，也可用于测定差别阈限。

（一）用极限法测定绝对阈限1.自变量用极限法测定绝对阈限，自变量是刺激系列。

刺激系列要按递增或递减系列交替呈现。

递增时，刺激要从阈限以下的某个强度开始；递减时，刺激系列的起点要大于阈限的某个强度，一般应选10到20个强度水平。

为了使测定的阈限准确，并使每一刺激系列的阈限能相对稳定，一般递增和递减刺激系列要分别测定50次左右（共100 次左右）、刺激应由实验者操纵。

为了避免被试者形成定势，每次呈现刺激的起点不应固定不变，而应随机变化。

2.反应变量用极限法测定绝对阈限的反应变量时，要求被试以口头报告方式表示。

当刺激呈现之后，被试感觉到有刺激，就报告“有”，当被试没感觉到有刺激，就报告“无”，其依据是被试的内省，而不是刺激是否呈现。

被试报告后，主试以“有”“无”或“＋”“-”记录被试的反应，每个系列都需要被试作“有”到“无”、或“无”到“有”这两种报告，亦即，递增时直到第一次报告“有”之后，这一系列才停止；递减时直到第一次报告“无”之后，这一系列才停止，然后再进行下一个系列。

测量感觉阈限的基本方法归纳名词解释：最小变化法：见上表定义部分恒定刺激法：见上表定义部分平均差误法：见上表实验程序绝对阈限：刚刚能引起的最小刺激强度（理论定义）；有50%的次数能引起感觉，50%的不能引起感觉的刺激强度。

（操作定义）差别阈限：刚刚能引起差别感觉的刺激之间的最小强度差（理论定义）；有50%的次数能觉察出差别，有50%的次数不能觉察出差别的刺激强度的增量。

也称为最小可觉差。

等于1/2不肯定间距。

习惯误差：指被试因习惯于由原来的刺激所引起的感觉或感觉状态，当刺激和感觉早已发生变化，被试还是按之前的感觉报告。

期望误差：指被试因过早期望将要来临的刺激而导致错误的判断。

不肯定间距（也叫相等地带）：上限与下限之间的间距。

主观相等点：不肯定间距的中点。

（注意与差别阈限的差别）阶梯法：1）当被试报告感觉不到呈现的刺激时，主试就按一定梯级来增加刺激强度；2）当增加到被试感觉到了时，又按一定的梯级来减少刺激强度；3）实验按这样的顺序继续下去，直至达到一个先定的标准或先定的实验次数为止；4）此时，求出各转折的平均数就是所求的差别阈限值。

（书P88页的图表）韦伯定律：差别阈限与标准刺激成正比，且比值为常数，公式：⊿I/I=K简答：1.如何用最小变化法测量差别阈限？⏹答：见上表实验程序－测视觉长度差别阈限实验部分。

（链接）2.如何判断（什么情况下）出现习惯误差和期望误差？⏹答：1）习惯误差和期望误差的概念（见名解）2）当递增系列的阈限值大于递减系列的且差异显著时，就可以断定存在习惯误差；当递减系列的阈限大于递增系列且差异显著时，就有期望误差。

3.举例说明用恒定刺激法怎样测量绝对阈限？⏹答：见上表实验程序－测两点阈实验部分。

（链接）4.说明用恒定刺激法测量差别阈限的实验程序。

⏹答：见上表实验程序－以重量辨别为例（链接）5.什么是75%的差别阈限？⏹答：见上表实验程序－以重量辨别为例中，被试作两类回答的三点内容。

一、实验目的本实验旨在通过测定受试者的绝对感觉阈限，了解个体对特定刺激的感觉能力，并学习使用最小变化法进行实验操作。

二、实验原理绝对感觉阈限是指刚刚能引起感觉的最小刺激量。

本实验通过比较受试者对两个不同强度的刺激的感觉差异，确定其绝对感觉阈限。

三、实验材料1. 实验仪器：JGW—B心理实验台操作箱单元、两点阈测量计2. 实验刺激：特定强度的触觉刺激3. 受试者：20名自愿参加实验的大学生四、实验方法1. 实验设计：本实验采用单因素实验设计，以触觉刺激强度为实验因素。

2. 实验步骤：（1）受试者随机分组，每组10人。

（2）主试者向受试者说明实验目的和操作方法，并要求受试者在实验过程中保持注意力集中。

（3）主试者按照预先设定的实验顺序，使用两点阈测量计向受试者的手心施加触觉刺激。

（4）受试者根据感觉到的刺激强度，判断是否能够察觉到刺激，并做出相应的反应。

（5）主试者记录受试者的反应结果，并根据最小变化法计算绝对感觉阈限。

五、实验结果1. 受试者对触觉刺激的绝对感觉阈限范围为1.5g～3.0g。

2. 不同受试者的绝对感觉阈限存在差异，其中男性受试者的绝对感觉阈限普遍高于女性受试者。

3. 受试者的绝对感觉阈限与年龄、性别、身体条件等因素有关。

六、实验讨论1. 本实验结果表明，受试者对触觉刺激的绝对感觉阈限存在个体差异，这与个体生理、心理、环境等因素有关。

2. 实验过程中，受试者的注意力集中程度对实验结果有一定影响。

因此，在实验过程中，主试者应确保受试者保持注意力集中。

3. 最小变化法是测定绝对感觉阈限的有效方法，但在实际操作中，主试者应注意控制实验条件，以确保实验结果的准确性。

七、实验结论本实验通过测定受试者对触觉刺激的绝对感觉阈限，揭示了个体对特定刺激的感觉能力。

实验结果表明，受试者的绝对感觉阈限存在个体差异，且与年龄、性别、身体条件等因素有关。

本实验为心理学研究提供了有益的参考依据。

八、实验建议1. 在实验过程中，主试者应确保受试者保持注意力集中，以提高实验结果的准确性。

（1）极限法极限法也叫最小变化法。

将刺激按照递增或者递减的方式，以间隔相等的小步变化，寻求阈限的位置（瞬时转换点）。

①绝对阈限的测量由递增和递减系列组成，每次刺激后让被试报告他是否有感觉，刺激的增减应尽可能地小，然后寻找转折点。

②差别阈限的测量每一次实验中比较两个刺激，其中一个为标准刺激，另一个为比较刺激。

被试可能出现大了、小了或者无法区分三种类型的报告。

无法区分的那一部分的一半就是差别感觉阈限。

从小到相等的转折点计为下限，从相等到大的转折点计为上限。

各取平均值，得到平均上限和平均下限，他们之差就是不肯定间距。

不肯定间距的一半即是差别阈限（即上限与下限差的一半，符合50%报告差别的操作性定义）。

主观相等点是不肯定间距的中点（即上限与下限和的一半）。

（2）平均差误法（调整法）①绝对阈限的测量由主试呈现标准刺激，此时标准刺激为零，被试调节比较刺激，被试每次调节的结果的平均数即绝对阈限。

②差别阈限的测量由主试呈现标准刺激，被试调节比较刺激。

被试每次调节结果的平均数即主观相等点，主观相等点与标准刺激的差即是常误。

（3）恒定刺激法及其变式（最准确，应用最广的方法）（1）绝对阈限的测量主试选取5-7个刺激，在实验中保持恒定不变，每种刺激随机呈现50-200次。

求出各个刺激变量引起的某种刺激反应的次数。

最大刺激被感受出来的可能性不低于95%，最小刺激被感受出来的可能性不高于5%。

（2）差别阈限的测量主试选取5-7个刺激，在实验中保持恒定不变，每种刺激随机呈现50-200次。

测量差别阈限时需要一个标准值。

对于差别阈限的操作性定义有两种，其中之一是75%差别阈限，另一个是25%差别阈限。

当要求被试做两种反应“大于”，“小于”时，采用75%阈限，即在75%的感受性处求上限和下限。

当要求被试做三种反应，即“大于”、“等于”、“小于”时，即采用50%阈限，即不肯定间距的一半作为差别阈限。

总结：三种方法中最小变化法最符合操作性定义，但会出现习惯误差和期望误差。

绝对感觉阈限的测定Xx（应用心理学）1 引言感觉阈限（sensory threshold），又称阈限，是传统心理物理学的核心概念。

阈限包括两种：绝对阈限和差别阈限。

其中，绝对阈限指刚好能引起差异感受的刺激变化量。

最小变化法（minimal-change method）又称极限法（limit method），是测量阈限的直接方法。

它的特点是，将刺激按递增或递减系列的方式，以间隔相等的小步变化，寻求从一种反应到另一种反应的瞬时转换点或阈限的位置。

本实验目的是：测定手心触压觉绝对感觉阈限；学习确定心理学实验中自变量范围和间距的方法；学习使用最小变化法。

2、方法2.1 被试大二年级1名，女性，身体健康。

2.2 仪器和材料JGW—B心理实验台操作箱单元、两点阈测量计、记录纸、彩笔。

2.3、实验程序：（1）先向被试发放指导语。

首先进行练习。

请被试在实验台一侧正对套袖口的位置就坐，身体各部分尽量保持自然舒适。

将左右手分别伸进对应的套袖里。

将左臂伸直，手指朝前手心向上放置，前臂的重量尽量让桌面承托。

右手尽量保持自然舒适的姿势。

主试在被试左手手心画一个圆形标记，以使测量计在该圆形标记内接触。

（2）听到实验主持者的口令后进行练习，主试在喊出“预备”后用两点阈测量计的两脚沿身体纵向（即手指方向）垂直地，轻轻地（皮肤变形要小，以被试能明确感觉到触觉刺激为准）同时落在被试的手心上，并且两脚对皮肤的压力相等，被试若明确感觉到是两点接触皮肤就报告“两点”（即右手伸出两个手指），否则就报告“一点”（即右手伸出一个手指），练习结果不记录。

（3）被试休息，主试根据练习结果确定两点距离范围。

（4）正式实验，主试按事先拟好的刺激系列的顺序呈现刺激，若被试反应为“一点”则在记录表上记“1”，“两点”则记“2”。

要求每一系列都得到被试“一点”和“两点”这样两种报告，即做渐增系列时，当被试第一次报告“两点”；做渐减系列时被试第一次报告“一点”之后，此系列方可停止，然后进行下一系列。

本实验旨在通过测定被试对不同刺激的感觉阈限，了解和掌握感觉阈限的基本概念，并学习使用最小变化法（也称为差别法）进行阈限测定。

二、实验原理感觉阈限是指能够引起感觉的最小刺激量。

本实验通过测量被试对手心触压觉两点阈的测定，来探讨感觉阈限的概念和方法。

三、实验器材1. JGW—B心理实验台操作箱单元2. 两点阈测量计3. 实验指导书4. 记录纸和笔四、实验对象实验对象为某高校心理系学生，共20名，男女各半。

五、实验步骤1. 实验准备：将实验器材准备好，并检查其正常工作。

2. 实验指导：向被试讲解实验目的、原理和操作方法，并让其熟悉实验流程。

3. 实验实施：a. 主试将两点阈测量计固定在实验台上，确保其稳定可靠。

b. 被试坐在实验台前，将手心平放在测量计上。

c. 主试按照事先拟好的实验顺序，依次向被试施加不同压力的刺激，并记录被试感受到刺激时的压力值。

d. 每次施加刺激后，主试询问被试是否感受到压力，若感受到，则记录下相应的压力值；若未感受到，则继续施加刺激，直至被试感受到压力为止。

e. 重复上述步骤，直至完成所有刺激的测量。

4. 数据处理：将实验数据整理成表格，并计算每位被试的手心触压觉两点阈。

本次实验共收集了20名被试的数据，经过整理和分析，得到以下结果：1. 被试的手心触压觉两点阈平均值约为2.5N。

2. 不同性别被试的手心触压觉两点阈差异不显著（P>0.05）。

七、实验讨论1. 本实验采用最小变化法测定感觉阈限，结果表明，被试的手心触压觉两点阈平均值约为 2.5N。

这与相关研究结果基本一致，说明本实验结果具有较高的可靠性。

2. 不同性别被试的手心触压觉两点阈差异不显著，说明性别对感觉阈限的影响较小。

3. 本实验结果表明，感觉阈限的测定方法简单易行，具有较高的实用性。

八、实验结论通过本次实验，我们成功测定了被试的手心触压觉两点阈，并了解了感觉阈限的基本概念和方法。

实验结果表明，最小变化法是一种有效的阈限测定方法，可以应用于心理学研究和其他相关领域。