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信号检测论的原理

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信号检测论的原理

信号检测论的原理
d’ =(MSN-MN)/N =ZSN – ZN = Z击中 – Z虚报
d’值越大，辨别力越强， d’值越小，辨别力越弱。
2.辨别力的算法：根据实验获得的击中条件概率P（y/SN）和虚报条件概率P （y/N），利用POZ转换表求出两种概率所对应的Z击中和Z虚报，代入上 述公式即可求得d’值。
3. d’ 的计算举例：
加噪音引起的特定感觉的条件概率与噪音引起的条件概率的比值。具体表示为 在特定的刺激值（XC）上，信号分布的纵轴与噪音分布的纵轴之比。 公式为：
β = 纵轴击中 / 纵轴虚报=O击中 / O虚报 2.似然比的影响因素： （1）先定概率的影响；（2）奖惩办法或支付矩阵的影响。支付矩阵是指在一定的
信号和噪音出现的先定概率条件下，对被试判断结果的奖惩办法。
第三节 信号检测论
问题：非感觉的因素对阈限的影响：如最小变化法中的期望和 习惯误差；恒定刺激法测差别阈限时的自信心 ——如何把反 应倾向从阈限测定中分离出来？
检测器对光电传感器输出信号的判断：噪音，信号，反应标准， 虚报，漏报；击中概率会随反应标准而变化，但电子侦察系 统的辨别能力不变。
一、信号检测论概述 1.含义：在心理学中，信号检测论是一种既能测量被试的反应倾向，又能
3. 优点：由于信号检测论能把感受性或心理辨别力的测量和被试的动机、 态度等主观因素引起的反应偏向区分开，它能解决很多传统心理学方 法不能解决的问题。 如：
（1）精神分裂症患者大小恒常性的研究。在排除反应偏向后，比正常人 低得多；
（2）指导语对感觉阈限影响的实质的研究（Clark）。研究发现，阈限 的变化由判断标准的变化造成。对于特定被试的诊断有重要意义。
三、信号检测实验的术语
1.信号：呈现在噪音背景上的刺激（SN）。 2.噪音：一切对信号起干扰作用的因素都可当作“噪音”（N）。

信号检测工作原理

信号检测工作原理

信号检测工作原理引言：信号检测是指在电子通信系统中，接收端对传输过程中的信号进行检测和解析的过程。

它是保证信息传输质量和可靠性的关键步骤之一。

本文将从信号检测的定义、原理和实际应用三个方面进行阐述。

一、信号检测的定义信号检测是指接收端根据接收到的信号来判断是否存在目标信号，并进行相应的解析和处理的过程。

在数字通信系统中，信号通常以二进制形式表示，即通过0和1的编码来传输信息。

信号检测的目标是在存在噪声的情况下，准确地判断接收到的信号是0还是1，从而实现正确的信息传输。

二、信号检测的原理信号检测的原理主要基于统计理论和概率论。

在信号传输过程中，信号会受到各种干扰和噪声的影响，使得接收到的信号与发送的信号存在一定的差异。

信号检测的关键是通过合适的算法和技术，将接收到的信号与各种干扰和噪声进行区分，从而准确地判断信号的状态。

在数字通信系统中，常用的信号检测技术包括匹配滤波、决策反馈等。

其中，匹配滤波是一种常用的信号检测技术，它通过与已知信号进行相关运算，得到相关输出来判断接收到的信号是否是目标信号。

决策反馈则是根据接收到的信号的幅值来进行判断，如果幅值大于一定阈值，则判定为1，否则判定为0。

三、信号检测的实际应用信号检测在现实生活中有广泛的应用，特别是在无线通信系统中。

无线通信系统中，由于信号传输过程中存在多径效应、多普勒频移等问题，导致信号的失真和衰减，因此需要进行信号检测来恢复原始信号。

在手机通信中，信号检测被广泛应用于移动通信系统中。

移动通信系统中，手机通过基站与网络进行通信，基站接收到手机发送的信号后，需要进行信号检测来判断接收到的信号是0还是1，并进行解码和解析，最终实现通信的目的。

信号检测还被应用于雷达系统中。

雷达系统中，通过发送一定频率和波形的信号，接收目标物体反射回来的信号，通过信号检测来判断目标物体的位置和速度，并进行跟踪和识别。

总结：信号检测是保证电子通信系统传输质量和可靠性的关键步骤。

信号检验论实验报告(3篇)

信号检验论实验报告(3篇)

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。

信号检测论的原理及其在心理实验中的应用

信号检测论的原理及其在心理实验中的应用

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1.2 文章结构。

实验心理学信号检测论

实验心理学信号检测论

医学研究
诊断准确性研究
在医学领域，信号检测论常用于评估诊 断测试的准确性。例如，在诊断癌症或 其他疾病时，通过比较不同诊断方法或 不同医生的诊断结果，可以了解各种方 法的准确性和医生的决策标准。
VS
药物治疗研究
在药物治疗研究中，信号检测论可用于评 估不同药物对症状的改善程度和患者的感 受性及决策标准。例如，在评估抗抑郁药 物治疗时，可以比较不同药物对患者的感 受性和决策标准的影响。
03
信号检测论的实验方法
实验设计
01
02
03
确定实验目的
明确实验的目标，例如研 究不同因素对信号检测能 力的影响。
选择信号和噪音
选择用于实验的信号和噪 音类型，确保它们具有足 够的区分度。
确定实验参数
根据实验目的，确定合适 的信号强度、噪音强度和 判定标准等参数。
实验过程
准备实验材料
根据实验设计，准备所需的设备和材料，如信号发生器、噪音发 生器、记录仪器等。
实验操作
按照实验设计，对被试进行操作指导，确保被试了解实验要求和 步骤。
数据记录
在实验过程中，实时记录被试的反应和结果，包括信号出现的时 间、被试的判断和反应时间等。
实验结果分析
数据整理
01
对实验数据进行整理，包括对被试的判断结果进行分
类和编码。
计算指标
02
根据信号检测论的公式，计算出被试的敏感度指标（d'）
信号检测论在神经科学领域的应用
神经信息处理
利用信号检测论的方法，研究神 经元之间的信息传递和处理机制。
神经认知过程
探究信号检测论在神经认知过程中 的作用，揭示认知活动的神经基础。
神经疾病研究

信号检测论的原理

信号检测论的原理

信号检测论的原理信号检测理论是一种用于统计决策问题的数学方法，用于判断未知信号在噪声背景下的存在与否。

在通信、雷达、生物医学等领域，信号检测理论被广泛应用来帮助我们识别和判别信号。

信号检测理论的基本原理可以归结为两个假设：有和无。

有假设表示待检测信号存在，无假设则表示不存在。

在判断信号是否存在时，我们根据信号的特征和信噪比来做出决策。

在信号检测理论中，我们用到了四个重要概念：信号、噪声、信噪比和决策准则。

信号是我们要检测的对象，可以是一些特定的事件或现象的表现。

噪声是存在于信号之外的其他无关的干扰或背景。

信噪比是衡量信号与噪声之间的比例，它反映了待检测信号在噪声中的强度。

决策准则是我们根据信号的特征和信噪比来做出的决策。

在信号检测理论中，最基本的问题是如何确定决策准则。

通常，我们使用两个统计量来判断信号是否存在：接收到的信号幅度和信号的功率。

通过对这两个统计量进行假设检验，我们可以得到一个关于信号存在与否的决策。

在信号检测理论中，我们使用了两种基本的假设检验：一是简单假设检验，即有无信号的二分类问题；二是复合假设检验，即有多个可能有信号的类别。

对于简单假设检验，我们使用了两个统计量来评估决策准则：检测概率和虚警概率。

检测概率是指在有信号的情况下，正确地判别出信号存在的概率；虚警概率是指在无信号的情况下，错误地判断出信号存在的概率。

信号检测理论中的一个重要概念是最佳决策准则。

最佳决策准则是指在给定限制条件下，能够最大化检测概率同时最小化虚警概率的决策准则。

最佳决策准则可以通过最大似然比测试来得到。

最大似然比测试是根据接收到的信号与噪声的概率分布，计算出信号存在和不存在的似然比，然后将似然比与一个事先设定的阈值进行比较，决定信号的存在与否。

除了最佳决策准则外，信号检测理论还涉及到几个重要的概念和技术。

其中包括缺失检测、虚警概率、检测门限、信道容量等。

这些概念和技术都是为了在实际应用中提高检测性能而设计的。

信号检测论的原理

▪ 总之，对信号起着干扰作用的因素都可当作“噪 音”。一般的心理物理的辨别实验，其中包含着刺 激A和刺激B。在这种情况下，可将其中一个刺激作 为噪音，另一个作为信号。
.
▪ 主试呈现的刺激，有时只呈现“噪音”刺激（以N表 示）；有时在信号刺激加噪音刺激同时呈现（以SN表 示），让被上述情况可以看出：虚报率与报准率都随着反 应水平的变化而变化。
▪ 乍看起来，似乎在这些情况下，电子侦察系统对 信号的辨别力发生了改变，但实际上不是这样， 因为在这些情况下，传感器在接受和提供信息的 性能上并没有发生变化，没有因反应水平的变化 而有所不同，所不同的是侦察反应器对传感器提 供的信息进行处理的方式发生了变化。
.
➢ 但是在传输过程中不可避免地会遇到：
✓ ①外界干扰和内部干扰； ✓ ②电磁波传播过程中无线电信号畸变； ✓ ③设备技术的不完善等因素的影响。
➢ 信号中混入了很多噪音，使信息传输的可靠性降低， 这是信息传输过程中的不利因素。如何同这种不利 的外界和内部的随机因素作斗争，使对噪音背景上 的信号分辨率达到最好，提高信息传输的可靠性， 这就是信号检测论所要解决的问题。
.
➢ 3.漏报 当有信号出现时，被试报告为“无”， 这称为漏报（或失察）（miss），以n/SN表示。 把这种判定概率称为漏报条件概率，以P（M）或 P（n/SN）表示。
➢ 4.正确否定 当无信号而只有噪音出现时，被试 报告为“无”，称为正确否定（correct rejection）或正确（correct），以n/N表示。 我们把这个判定的条件概率称为正确否定的条件 概率，以P（CR）或P（n/N）来表示。
.
▪ 在噪音背景下，无论将Xc确定在哪一位置，都存在有 错误的可能，即虚惊错误FA和漏检错误M。如上图所 示，曲线P0（X）在Xc右面部分所包含面积为虚惊率 QFA，曲线P1（X）在Xc左面部分所包面积为漏检率QM。

信号检测论的原理课件


检测问题和信号模型
1 检测问题
检测问题是判断观测到的信号是来自某一特定信号源还是仅由噪声构成的问题。
2 信号模型
信号模型描述了信号的特征和统计分布，用于建立检测准则。
常见的检测准则
最小平均错误概率准则
基于统计模型的测准则，通过最小化平 均错误概率来进行信号检测。
最小平均风险准则
基于统计模型和损失函数的检测准则，通 过最小化平均风险来进行信号检测。
信号检测论的原理课件
本课件将介绍信号检测论的定义、背景以及信号检测问题和模型，还将涉及 常见的检测准则和最佳检测准则。最后，我们将讨论统计信号检测理论的基 本原理，并通过应用示例加深理解。
信号检测论的定义和背景
定义
信号检测论是研究在存在噪声的情况下如何判断信号是否存在的学科。
背景
信号检测论在无线通信、雷达系统和生物医学等领域起着重要的作用。
3
判决规则
判决规则是根据观测到的信号特征进行信号检测的规则。
应用示例
无线通信
雷达系统
信号检测论在无线通信系统 中用于判断信号的存在与否， 以及抵御噪声和干扰。
雷达系统利用信号检测论进 行目标检测和跟踪，以提高 雷达的探测性能。
生物医学
信号检测论在医学图像处理 和生物信号分析中具有广泛 的应用，如疾病诊断和信号 恢复。
结论和要点
1 结论
信号检测论是一门重要的学科，广泛应用于通信、雷达和医学等领域。
2 要点
我们了解了信号检测论的定义、模型、准则和基本原理，以及其在应用中的重要性。
最佳检测准则
1 贝叶斯准则
基于贝叶斯决策理论的最佳检测准则，考虑信号先验概率和误报概率。
2 最大似然准则

心理物理学——信号检测论

信号检测论一、信号检测论简介⏹信号检测论（signal detection theory，SDT）是信息论的一个重要分支。

⏹1954年，美国心理学家WP. Tanner 和JA. Swets把它应用于人的知觉过程它的出现彻底改变了以往人们对阈限的理解，将个体客观的感受性和主观的动机、反应偏好等加以区分，从而解决了传统心理物理学所无法解决的问题。

使心理物理学方法发展到一个新的阶段。

⏹信号检测论已经被运用于从感觉实验到临床研究的各个领域。

最为突出的就是认知领域。

⏹如大麻对记忆的损害。

研究发现：大麻降低了再认记忆的分辨力和再认记忆的判断标准。

⏹抑郁使再认记忆的判断标准升高⏹自身攻击性强的青少年，在问卷调查中对攻击行为的辨别力较低。

二、信号检测论的原理⏹信号和噪音⏹信号: 就是刺激SN⏹噪音：信号所伴随的背景N⏹对信号起着干扰作用的因素都可以当作噪音⏹两个假设⏹第一个假设认为：重复呈现同一刺激并不产生相同的感觉量，因此，多次呈现同一刺激就会形成一个感觉分布，而且由SN和N引起的感觉分布是正态的，两个分布的标准差相等，SN分布的平均数要大于N 分布的平均数。

⏹（1）信号分布的均值总是大于噪音分布的均值⏹（2）呈正态：信号和噪音的感觉强度都受各种随机因素的影响⏹（3）有重叠：这一强度范围的感觉可能由信号导致，也可能由噪音导致⏹（4）两分布的距离：可用来衡量被试的感受性，被称为辨别力指标d′第二个假设认为被试在决定某一感觉是由信号还是噪音引起时，是根据自己的主观标准，即决策来判定的。

⏹问题：⏹一个朋友给你安排了一次约会，这个约会对象是你从来没有见过的，对她（他）的情况你一无所知，请问你要去参加约会吗？⏹问题：⏹家里要求你回去结婚，这个结婚对象是你从来没有见过的，对她（他）的情况你一无所知，请问你要去结婚吗？按照决策理论的观点：当一个人考虑结婚时，我们中的大部分人是保守的决策者；但当考虑与一个陌生的人约会时，则是大胆的决策者。

第五章 信号检测论


刺激 信号加 噪音 噪音
反 有信号 奖一元 罚2000 元
应 无信号 罚一元 奖2000 元
fN(x)
fSN(x)
判断标准
鼓励少说信号： 鼓励少说信号：
平均而言，只要说“有信号”，就处罚1999元； 平均而言，只要说“有信号” 就处罚 元 相反，只要说“无信号” 就奖励1999元。反 相反，只要说“无信号”，就奖励 元 应标准变得严格，击中率和虚报率下降， 应标准变得严格，击中率和虚报率下降，漏报 率和正确拒绝率上升， 值上升。 率和正确拒绝率上升，β值上升。
criterion） 2、报告标准C（report criterion） 报告标准C
表示反应偏向、感受经验强度。 表示反应偏向、感受经验强度。 是横轴上的判定标准位置， C是横轴上的判定标准位置，C的单位要转换 成刺激强度单位。 成刺激强度单位。 Is － IN C = ——————×ZN +IN × d′ 其中， 信号刺激强度， 为噪音刺激强度， 其中，Is信号刺激强度，IN为噪音刺激强度， 为正确拒绝概率的Z分数。 ZN为正确拒绝概率的Z分数。
先定概率为0.1的再认实验结果 先定概率为0.1的再认实验结果 0.1
反应 刺激
信号(旧图画 信号 旧图画) 旧图画 噪音(新图画 噪音 新图画) 新图画 报告“旧的” 报告“旧的” 3 4 P(M)＝0.7 ＝ P(cr)＝0.96 ＝ 报告“新的” 报告“新的” 7 86
P(H)＝0.3 ＝ P(fa)＝0.04 ＝
信号检测论与传统心理物理法的 区别是什么？ 区别是什么？
实例： 实例： 甲乙二人在家看电视，外面有人敲门。甲说： 有人敲门” 甲乙二人在家看电视，外面有人敲门。甲说：“有人敲门”， 乙说： 我没听见” 乙说：“我没听见”。 结论：甲的听觉更敏锐。 结论：甲的听觉更敏锐。 传统心理物理法：可以这样认为。 传统心理物理法：可以这样认为。 信号检测论：不完全是这样。甲乙可能有同样的听觉感受性， 信号检测论：不完全是这样。甲乙可能有同样的听觉感受性， 但他们判断是否听到声音的标准可能不同。甲可能冒进， 但他们判断是否听到声音的标准可能不同。甲可能冒进， 只要听到似乎有声音就报告，这样每次敲门都能正确报告， 只要听到似乎有声音就报告，这样每次敲门都能正确报告， 漏报次数少，虚报的次数增多；乙可能比较谨慎， 漏报次数少，虚报的次数增多；乙可能比较谨慎，除非有 百分之百的把握才报告，漏报的次数可能多于甲， 百分之百的把握才报告，漏报的次数可能多于甲，但虚报 的次数少。 的次数少。
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三、信号检测实验的术语
1.信号：呈现在噪音背景上的刺激（SN）。 2.噪音：一切对信号起干扰作用的因素都可当作“噪音”（N）。
3.先定概率（先验概率）：是指在呈现刺激前，主试事先告诉被试的SN和 N各自出现的概率。
4.对有无信号出现判定的四种结果：
信号是否出现 被试报告情况 判定概率及表示方法
击中 虚报
β值和先定概率P（SN）、P（N）以及支付矩阵的关系可用如下公式表示：
β = P（N） × VnN +（VyN）
P（SN） VyS +（VnS）
（VnN：正确否定的奖励数； VyN：虚报的惩罚数； VyS：击 中的奖励数； VnS：漏报的惩罚
3.似然比的意义： β越大，被试的判断越数谨）慎，判定标准越高，即在没有足够信
二择一的刺激情境
一定范围内的模糊感觉（弱-强）
由N引起的感觉分布Fra bibliotek由N+SN引起的感觉分布
辨别能力
概率分布 统计判断标准
判断为N的概率
判断标准 判断为SN的概率
N分布和SN分布的横轴和纵轴分别代表什么？
——横轴代表由刺激（N或N+SN）强度引发的感觉印象 的强度；纵轴代表感觉印象的频率，即特定感觉印象出现 的次数。
精神分裂症患者16名；32Hz信号，42Hz噪音；1600次； 指导语1：“见到闪光就报告” ——促进性指导语 指导语2：“确实有把握见到闪光再报告” ——抑制性指导语 恒定刺激法结果：促进条件 36Hz； 抑制条件 33.3Hz 信号检测论结果：促进条件 d’1.2 β1.3; 抑制条件 d’1.2 β2.1
（1）假设击中概率为93%，虚报概率为7%。通过查POZ转换表可知， Z击中和 Z虚报分别为1.476和-1.476；代入公式d’ = Z击中 – Z虚报 = 1.476 - （ 1.476 ）= 3。
（2）假设击中概率为84%，虚报概率为16%。通过查POZ转换表可知， Z击中和 Z虚报分别为0.994和-0.994；代入公式d’ = Z击中 – Z虚报 = 0.994 - （ 0.994 ）= 2。
总点数T “0”的次数 “3”的次数
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
1 2 3 4 5 6 5 4 3 2 1 0 0 0 根据“次数” 0 0 0 1 2 3 4 5 6 5 4 3 2 1 形成分布
“0”的概率f(0) 100 100 100 80 71 67 56 44 33 29 20 0 0 0
1.0 0.8
（ 0.6
） 0.4
0.2
0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.0
P（y/N） 五种先验概率下的ROC曲线
3.ROC曲线的特性：
（1）对于一条特定的ROC曲 线来说，d’是恒定的，所以 也叫等感受性曲线。
（2）对角线代表辨别力等于 0的一条线，也叫纯机遇线。
（3）ROC曲线离纯机遇线越 远，表明被试的辨别力越强。
ZN
1.28 0.77 0.23 -0.02 -0.39
ZSN
0.52 0.00 -0.53 -0.77 -1.17
d’
0.76 0.77 0.76 0.75 0.78
β
1.98 1.34 0.89 0.74 0.54
有关正态分布表查法的补充：如果P>0.5，则查P-0.5所对应的O值和Z值； 如果P<0.5，则查0.5-P所对应的O、Z值；正负要结合SN和N的分布图判 断。
反应 刺激
SN N
反应 刺激
SN N
反应 刺激
SN N
支付矩阵
y
n
+1
-1
-1
+1
y
n
+20
-20
-1
+1
y
n
+1
-1
-30
+30
二择一的刺激情境
辨别能力
一定范围内的模糊感觉（弱-强）
判断为SN的概率
判断为N的概率
判断标准
N
SN
Xc
N
SN
N
SN
(二)辨别力指标（d’）
1.辨别力的含义：是用来衡量被试辨别力大小的一个参数， d’表现为噪音分布 fN（X）与信号分布fSN(X)之间的分离程度。两者的分离程度越大，辨别 力越高；分离程度越小，辨别力越低。用公式表示为：
息时，不轻易以“有信号”作出反应； β越小，被试把反应标准放宽，判定标准
低，只要有一点信息就以“有信号”作出反应； β接近或等于1表示判定标准适中，
不松也不严。
4.似然比的算法：利用POZ转换表，根据P击中和P虚报的值，在转换表中查出各 自对应的O值，然后代入上述公式，即可求出β值。 重点：要特别注意正态分布 表的查法，尤其是P与O、Z的对应关系。有专用于信号检测论的POZ表，转换较 方便（《实验心理学》杨治良，1998，p237）。
测量被试的辨别能力的现代心理物理法。信号检测的实质是有意识地 利用信号和噪音的统计特性尽可能地抑制噪音，从而提取信号。
2.由来：最早用于通讯工程，如雷达、声纳等电子侦察系统中。通过该技 术，可以借助数学的形式描述侦察员在某一时间将掺有噪音的信号从 背景中辨别出来的情况。 该法后来又在多种领域得到了广泛的应用，包括：地震学、天文 学、生物物理学、气象学、心理学等。 信号检测论最早于1954年由密西根大学的特纳和斯韦茨（Tanner & Swets ）用于心理学研究。其理由是：人的感知系统可以看作一个信息 处理系统；可以把感觉刺激看作是信号，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。因此，人对刺激的辨别问题 可等效于一个在噪音中检测信号的问题。
有（SN） 无（N）
有（y） 有（y）
击中条件概率，P（y/SN） 虚报条件概率，P（y/N）
漏报 有（SN）
无（n）
漏报条件概率， P（n /SN）
正确否定 无（N）
无（n）
正确否定条件概率， P（n/N）
两择一判决矩阵
反应 刺激
y
n
SN
击中
N
虚报
漏报 正确否定
四、信号检测论的两个独立指标
（一）似然比（β） 1.似然比的含义：似然比是信号检测论中用以表示反应偏向的一个指标，是指信号
第三节 信号检测论
问题：非感觉的因素对阈限的影响：如最小变化法中的期望和 习惯误差；恒定刺激法测差别阈限时的自信心 ——如何把反 应倾向从阈限测定中分离出来？
检测器对光电传感器输出信号的判断：噪音，信号，反应标准， 虚报，漏报；击中概率会随反应标准而变化，但电子侦察系 统的辨别能力不变。
一、信号检测论概述 1.含义：在心理学中，信号检测论是一种既能测量被试的反应倾向，又能
3. 优点：由于信号检测论能把感受性或心理辨别力的测量和被试的动机、 态度等主观因素引起的反应偏向区分开，它能解决很多传统心理学方 法不能解决的问题。 如：
（1）精神分裂症患者大小恒常性的研究。在排除反应偏向后，比正常人 低得多；
（2）指导语对感觉阈限影响的实质的研究（Clark）。研究发现，阈限 的变化由判断标准的变化造成。对于特定被试的诊断有重要意义。
（3）假设击中概率为70%，虚报概率为30%。通过查POZ转换表可知， Z击中和 Z虚报分别为0.524和-0.524；代入公式d’ = Z击中 – Z虚报 = 0.524 - （ 0.524 ）= 1。
五、接受者操作特征曲线（ROC曲线）
1.含义：接受者操作特征曲线（receiver operating characteristic curve），简称ROC 曲线，是指在特定刺激条件下，以被试在不同判断标准下所得的虚报概率P（y/N） 为横坐标，以击中概率P（y/SN）为纵坐标，画得的各点的连线。
反应 刺激
y
SN
12
N
36
P(y/SN)=12/40=0.30;
n
28 324
P(y/N)=36/360=0.10
（二）评价法
1.主要特征： （1）刺激呈现方式与有无法一样，但要求被试反应的方式不同， 它要求被试对有无信号的判断按所规定的等级作出评价。 如对信号有无 的评价可分为6个等级，即十分肯定有、肯定有、可能有、可能没有、肯 定没有、十分肯定没有。
d’ =(MSN-MN)/N =ZSN – ZN = Z击中 – Z虚报
d’值越大，辨别力越强， d’值越小，辨别力越弱。
2.辨别力的算法：根据实验获得的击中条件概率P（y/SN）和虚报条件概率P （y/N），利用POZ转换表求出两种概率所对应的Z击中和Z虚报，代入上 述公式即可求得d’值。
3. d’ 的计算举例：
（4）辨别力不同的被试的 ROC曲线也不同。
六、信号检测的实验方法
（一）有无法 1.基本程序：主试向被试呈现刺激，然后让被试判断刚才呈现的刺激中有无信号。 2.实验要求：主试要事先规定各轮实验中信号和噪音呈现的比例，即先定概率。并
把先定概率、判断结果的奖惩办法、以及对被试的指导语、要求都在实验前告 诉被试。 3.数据处理：记录被试在各种先定概率下的击中次数，虚报次数，漏报次数和正确 否定次数，然后算出击中条件概率P（y/SN）和虚报条件概率P（y/N）。再利 用POZ转换表，根据有关公式求出各种先定概率下的判断标准β和辨别力指标d’。 4.应用举例： 实验任务为让被试在白噪音（频率不同，强度一样的噪音）的背景上检测一个乐 音信号。主试使用五种先定概率：分别为0.1、0.3、0.5、0.7、0.9。每个先验概 率测试400次。若P（SN）=0.1，则SN呈现400×0.1=40次，N呈现400 ×0.9=360 次。反应情况可记录如下：
（2）评价法中的不同的等级评定标准相当于有无法中不同的先 验概率。如果分6个等级，则有5个判断标准。而且对P（y/SN）和P （y/N）应以累积概率表示。 2.评价法与有无法的区别： （1）有无法实验中，被试每次只用一个标准进行 判断，而评价法每次同时采用多个标准。（2）评价法可保留更多的信息， 而且省时经济，可在一轮实验中获得有无法多轮实验才能得到的结果，效 率较高。