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信号检测论（有无法）实验报告信号检测论（有无法）实验报告1、引言信号检测论认为:被试觉察信号有一个中枢神经效应,这种效应随着每次刺激呈现,时刻都在变化。
信号总是在噪音的背景上产生,信号的影响和噪音的影响都被假定为正态分布,这里的噪音不仅是指纯音信号出现时的其他噪音而言的, 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）。
被试反应“有”,或者“无”,这个反应标准的选择由很多因素(如感受性、利益得失、动机、态度、情绪、意志等)决定。
这个反应标准就是阈限,,而不是感觉本身的东西,它包括两个独立指标:一个是反应偏向,可用似然比值(β)或报告标准(C)来表示,它包括利益得失、动机、态度等因素;另一个是辨别力指标(d’),表示感知能力（王志毅, 2003）。
有无法是信号检测论测定阈限的基本方法。
主要步骤为,主试呈现刺激后,让被试判定所呈现的刺激中有无信号,并予以口头报告,被试只做“有”或“无”的简单反应。
被试的可能反应类型有四种：（1）刺激出现并报告“有”, 这种反应被称为“击中”（hit）；（2）刺激出现并报告“无”, 这种反应被称为“漏报”（miss）；（3）刺激没有出现并报告“有”, 这种反应被称为“虚惊”(false alarm)；(4)刺激没有出现并报告“无”, 这种反应被称为“正确拒斥”(correct rejection)。
信号检测论用似然比β或报告标准C来对反应倾向进行衡量, 选用辨别力指标d’来作为反映客观感受性的指标, β值大小决定被试的决策是偏向于严格还是偏向于宽松。
2、方法2.1被试本实验的被试为本科学生一名, 20岁, 女生。
一、实验目的1. 理解信号检测论的基本原理和概念。
2. 掌握信号检测论实验方法，包括实验设计、数据收集和分析。
3. 分析信号检测论在心理学研究中的应用，探讨其在不同领域中的价值。
二、实验背景信号检测论（Signal Detection Theory，简称SDT）是心理学中一种重要的理论和方法，主要研究个体在感知和判断过程中的心理机制。
该理论认为，人们在感知外界刺激时，总是受到噪声的干扰，而信号检测论旨在研究个体在噪声中如何识别和判断信号。
三、实验方法1. 实验设计实验采用2（刺激类型：信号与噪音）× 2（判断标准：接受信号、拒绝信号）的混合设计。
2. 实验材料实验材料包括信号、噪音、判断标准等。
3. 实验程序（1）被试随机分为两组，每组10人。
（2）实验开始前，主试向被试讲解实验目的、实验流程及注意事项。
（3）被试依次进行信号和噪音的判断，主试记录被试的判断结果。
（4）实验结束后，主试向被试表示感谢。
四、实验结果1. 数据收集根据实验记录，统计被试对信号和噪音的判断次数。
2. 数据分析（1）计算被试的辨别力指数（d'）：d' = Z(SN) - Z(N)，其中Z(SN)为信号判断的Z得分，Z(N)为噪音判断的Z得分。
（2）计算被试的判断标准（C）：C = Z(SN) - Z(N)，其中Z(SN)为信号判断的Z 得分，Z(N)为噪音判断的Z得分。
五、讨论1. 实验结果分析根据实验结果，我们可以发现：（1）被试在信号和噪音的判断上存在差异，表明信号检测论在心理学研究中的应用具有一定的价值。
（2）被试的辨别力指数和判断标准在不同刺激类型和判断标准下存在差异，表明信号检测论可以揭示个体在感知和判断过程中的心理机制。
2. 信号检测论的应用信号检测论在心理学研究中具有广泛的应用，例如：（1）认知心理学：研究个体在感知、记忆、思维等认知过程中的心理机制。
（2）临床心理学：评估个体的认知功能，为心理疾病的诊断和治疗提供依据。
第1篇一、实验背景信号检测论（Signal Detection Theory，SDT）是心理学中用于研究个体在噪声环境中对信号的识别和判断的理论。
该理论强调个体在感知和决策过程中的主观因素，并通过对信号和噪声的辨别能力进行量化分析，揭示个体在感知过程中的心理机制。
本次实验旨在探讨信号检测论在心理学研究中的应用，通过模拟信号和噪声环境，考察被试在不同条件下的信号识别能力和决策倾向。
二、实验目的1. 了解信号检测论的基本原理和实验方法。
2. 探讨信号和噪声对被试识别能力的影响。
3. 分析被试在不同先验概率下的决策倾向。
三、实验方法1. 实验设计本实验采用2（信号与噪声）× 2（先验概率）的混合实验设计，即信号与噪声两个因素各分为两个水平，先验概率因素也分为两个水平。
实验流程如下：（1）向被试介绍实验目的和规则；（2）展示信号和噪声样本，并要求被试判断样本是否为信号；（3）记录被试的判断结果，包括击中、虚报、漏报和正确否定。
2. 实验材料（1）信号样本：随机生成的具有一定频率和振幅的正弦波；（2）噪声样本：随机生成的白噪声；（3）先验概率：信号出现的概率和噪声出现的概率。
3. 被试招募20名年龄在18-25岁之间的志愿者，男女比例均衡。
四、实验结果1. 信号检测指标（1）击中率（Hit Rate）：被试正确识别信号的概率；（2）虚报率（False Alarm Rate）：被试错误地将噪声识别为信号的概率；（3）漏报率（Miss Rate）：被试错误地将信号识别为噪声的概率；（4）正确否定率（Correct Rejection Rate）：被试正确否定噪声的概率；（5）似然比（Likelihood Ratio）：信号与噪声的似然比，用于衡量被试对信号的识别能力。
2. 先验概率对信号检测指标的影响结果表明，先验概率对被试的信号检测指标有显著影响。
当信号先验概率较高时，被试的击中率和正确否定率显著提高，虚报率和漏报率显著降低；当信号先验概率较低时，被试的击中率和正确否定率显著降低，虚报率和漏报率显著提高。
信号检测论（Signal Detection Theory，简称SDT），是一种心理物理法，是关于人们在不确定的情况下如何作出决定的理论。
它是信息论的一个重要分支。
在SDT实验中通常把刺激变量看作是信号，把刺激中的随机物理变化或感知处理信息中的随机变化看作是噪音。
常以SN（信号加噪音）表示信号，以N表示噪音。
信号检测了最初是信息论在通讯工程中的应用成果，专门处理噪音背景下对信号进行有效分离的问题，其过程本质上是一种统计决策程序。
在信号检测论引入心理学研究领域后，一些原先的基本概念、思想和假设被移植到心理物理学情境中来。
信号和噪音是信号检测论中最基本的两个概念。
在心理学中，信号可以理解为刺激，噪音就是信号所伴随的背景。
编辑本段信号检测论是一种把通讯系统中雷达探测信号的原理用于人的感知觉研究的理论。
它是特纳和斯威茨在1954年引入心理学的。
信号检测论的提出改变了传统上人们对感觉阈限的理解。
20世纪50年代，实验心理学受行为主义思想的支配，以刺激一反应（S—R）为核心，认为所有的行为都是机体对刺激的反应，心理学只能研究那些能够直接观察和记录的外显反应，心理科学的任务就是把刺激与特定刺激有关的行为鉴别出来，发现对S—R联结可能有影响的各种因素。
起先，行为主义原则似乎很管用，在感觉阈限、语词学习、比较心理等研究领域取得了一系列重要成果。
可是，心理学家们渐渐意识到，人类行为是一系列复杂事件的最终表现，远不是用简单的S—R就能说清楚的。
这一改变很大程度上要归因于信号检测论的发展。
信号检测论把外部世界的刺激能量作为主体探测的对象，把人的内部表征看作是外部刺激与以前经验共同作用的结果。
它的引入为假设刺激能量与内部表征间的关系提供了必要的联系环节。
编辑本段信号检测论发展起来是从电子工程学和统计决策论中发展起来的。
第二次世界大战期间，工程师们创立了一种用来说明雷达设备搜寻探测飞行物过程的信号检测理论。
特纳和斯威茨认为，雷达系统搜索目标的过程和人类寻找信号进行反应的过程是类似的。
信号检测论的内容和意义1.引言1.1 概述引言部分的内容可以按照以下方式编写：概述：信号检测论是信号处理领域中的一个重要分支，主要研究如何判断和检测来自于复杂背景噪声中的信号。
在现实世界中，我们经常需要从噪声环境中提取出有用的信号，比如在无线通信中识别传输的信号、在雷达系统中探测目标、在卫星通信中接收地面站的信号等等。
信号检测论的研究内容和方法，为解决这些实际问题提供了有效的理论支持。
在具体的研究中，信号检测论主要关注两个重要问题：信号检测和估计。
信号检测是指在已知噪声统计特性的前提下，基于观测数据来判断是否存在感兴趣的信号。
而信号估计则是在已知噪声统计特性和信号存在的前提下，利用观测数据来对信号进行估计和分析。
这两个问题的解决对于提高信号的探测和鉴别能力以及准确性具有重要意义。
信号检测论的研究内容包括确定性信号检测和随机信号检测。
确定性信号检测主要研究如何从复杂噪声背景中检测出给定的确定性信号，而随机信号检测则研究如何从噪声背景中检测出具有一定概率分布的信号。
无论是确定性信号检测还是随机信号检测，都需要基于概率论和数理统计的方法来建立相应的数学模型和理论框架。
信号检测论在实际应用中有着广泛的应用领域，包括无线通信、雷达系统、卫星通信、医学图像处理等。
在无线通信中，信号检测论可以用来判断信道中是否存在其他用户的信号干扰，从而进行信号的多用户检测和干扰消除。
在雷达系统中，信号检测论可以用来对目标进行识别和追踪，从而实现精确的目标检测和定位。
在医学图像处理中，信号检测论可以用来提取医学图像中的重要特征，从而帮助医生进行疾病诊断和治疗。
综上所述，信号检测论的研究内容和方法对于提高信号的检测和估计能力具有重要意义。
通过建立数学模型和理论框架，信号检测论为解决实际问题提供了有效的工具和方法。
未来的发展方向将集中在改进信号检测和估计的准确性和鲁棒性，以应对日益复杂和多样化的噪声环境。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：在本文中，将按照以下结构来阐述信号检测论的内容和意义。
信号检测论
1 引言
信号检测论又称现代心理物理学方法或SDT，是信息论的一个重要分支，1954年美国心理学家W.P.Tanner和J.A.Swets把它应用于人的知觉过程，使心理物理学方法发展到一定阶段。
信号检测论不仅测定人对信号的反应，也测定人对噪音的反应，因而能够将人的感受性与其判断标准区分开，并且分别用不同的数量来表达，这是它优于古典心理物理学方法的地方。
信号检测论有两种实验方法，分别是有无法和评价法。
有无法要求事先选定SN刺激和N刺激，并规定SN和N出现的概率，然后以随机方式呈现SN或N，要求被试回答，刚才的刺激是SN还是N。
评价法不仅要求被试对有无信号作出判断，还要求按规定的等级作评价，即说明每次判断的把握有多大。
本次实验使用的是有无法。
本次实验的目的是检测当呈现信号和噪音的先定概率发生变化时，对被试的辨别力(d’)和判定标准（β）是否都有影响，并学习绘制ROC曲线。
2 方法
2.1 被试
某大学本科生一名，男，20岁。
2.2 材料
两个数字总体（SN和N）卡片正面写着1或2位的数字。
两个数字的总体分布见表1：
2.3 程序
①确定五种先验概率，分别为10%、30%、50%、70%、90%。
②主试将P（SN）=0.9，P(N)=0.1分别从总体SN和N中随机取样，形成一个n=50的样
本。
抽取方法：将总体SN洗匀，顺次取出45张，再将总体N洗匀，顺次取出5张；最后将抽出的50张总体洗匀。
③让被试仔细研读表1数据。
在被试表示阅读充分后，进行试验：告诉被试，这轮试验的先验概率是10%，即50张卡片中有45张是噪音，5张是信号。
在每次看到一张卡片时被试就必须判断它是SN还是N。
主试记下被试的回答。
④在本轮结束后，让被试休息2分钟，进行下一轮实验。
⑤主试依照前面的程序，进行先验概率分别为30%、50%、70%、90%的实验。
3 结果
在本次实验中依照计算公式：击中率P(y/SN)=击中次数/(击中次数+漏报次数)；虚报率P(y/N)=虚报次数/(虚报次数+正确否定次数)，计算五次实验的击中率和虚报率。
对照PZO 转换表，找出相应的P值和O值，计算出判断标准β和感受性d’，其公式分别为：β=击中率的纵坐标/虚报率的纵坐标；d’=Z N-Z SN。
故在先验概率10%、30%、50%、70%、90%下，集中率分别为0.8、0.87、0.84、0.83、0.96,虚报率分别为0.13、0.11、0.2、0.27、0.4,判断标准β分别为1.32、1.12、0.87、0.76、0.22,感受性d’分别1.967、2.352、1.835、1.566、2.003。
随着先验概率的增加，判断标准β逐渐变小，感受性d’基本在1.5到2.0左右。
具体数据详见表2、表3、表4、表5、表6、表7。
表2 10%概率下被试的判断结果（次）
反应
刺SN
激N
表3 30%概率下被试的判断结果（次）
反应
y n Array刺SN
激N
表4 50%概率下被试的判断结果（次）
反应
y n Array刺SN
激N
表5 70%概率下被试的判断结果（次）
反应
刺SN
激N
表6 90%概率下被试的判断结果（次）
反应
刺SN
激N
表7 不同概率水平下判断标准和感受性的结果
项目y/SN y/N d’β
0.1 P 0.8 0.13
1.967 1.32 Z -0.841 1.126
O 0.2801 0.2116
0.3 P 0.87 0.11
2.352 1.12 Z -1.126 1.226
O 0.2116 0.1881
0.5 P 0.84 0.2
1.835 0.87 Z -0.994 0.841
O 0.2434 0.2801
0.7 P 0.83 0.27
1.566 0.76 Z -0.954 0.612
O 0.2532 0.3308
0.9 P 0.96 0.4
2.003 0.22 Z -1.750 0.253
O 0.0862 0.3864
以虚报概率为横坐标，以击中概率为纵坐标，绘制的ROC曲线图如下：
图1 根据表7绘制的ROC曲线图
4 讨论
在本次试验中判断标准β随着先验概率的增加而减少，辨别能力d’则基本保持在1.8到2.0左右。
而在现实生活中判断标准β受到信号概率、被试期望和利益得失等的影响，本次试验中，被试的判断标准与先验概率成反比，概率越大，被试的判断标准越宽松；现实中，一个人的辨别能力基本不变，试验中被试的感受性基本保持在1.8到2.0之间。
试验结果基本符合现实规律。
在ROC曲线图中，所有的点集中于右上角，并不能连成一条曲度明显的的曲线，这可能
是由于被试的个体差异以及各种误差造成的。
被试的d’的计算结果在2左右，感受性较大，但在ROC曲线中并不能画出一条有明显曲度的曲线，实验的误差影响较大。
从画出的ROC曲线中可以看出，被试趋向于多说信号，即判断标准比较宽松，与判断标准的计算结果一致。
可能是由于被试对信号的期望较大，故而趋向于多报告SN。
本次实验的误差较多，造成实验结果不理想的的主要误差有：1 被试只有一名，代表性不足。
无法确定实验结果是由于个体原因造成的还是共性的结果，也无法确定性别因素在辨别能力、感受性方面的影响。
2 本次实验的次数较少，实验结果少。
在绘制图表时，画出的图表较不准确。
3 主试操作方面的错误。
主试有数错卡片，导致结果不准确。
4 被试心态的变化。
由于主试的错误操作，导致实验进行时间较长与重复进行实验，被试的心态发生变化，出现焦虑、紧张等不利于被试正常发挥的负面情绪。
5 环境因素的影响。
由于大家都在经行实验，噪音较大，对被试的回答与主试的记录都会产生较大的影响。
5 结论
在本次试验中，当信号和噪音的先验概率发生变化时，对被试的判定标准（β）有影响，先验概率增加，判断标准降低。
对辨别能力（d’）基本没有影响。
并且通过本次试验学会了绘制ROC曲线。
参考文献
朱滢.2009.实验心理学.北京：北京大学出版社.
郭秀艳，杨治良.2008.基础试验心理学.北京：高等教育出版社.。
