信号检测实验
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重量信号检测实验报告
重量信号检测实验报告
Xxx
(12心本 2012704124)
摘 要 在信号检测论的基础上，采用有无实验法，主要通过计算被试在0.2、0.5、0.8这三个不同先定概率下的击中率、虚报率，继而通过查POZ转换表计算出感受性指标d´和判断标准似然比指标β且绘制了ROC曲线，探讨了被试重量的感受性和判断标准是否受到先定概率的影响。结果显示：被试的重量感受性没受到先定概率的影响，而判断标准受到了先定概率的影响。
关键词 信号检测、重量、感受性、判断标准、先定概率
1 引 言
信号检测论（Signal Detection Theory）原是信息论的分支，研究的对象是信息传输系统中信号的接收部分。这个理论自1954年由坦纳（W.P.Tanner）与斯维茨（J.A.Swets)引到心理学实验中来，在感受性的测量上取得成功。至今已形成了一些基本方法，如有无法、评价法、迫选法等等。它不仅在感受性的测量上，而且在记忆等研究中也起到了作用。信号检测论方法应用于心理物理实验是对传统心理物理学方法的重大突破，对心理科学的发展起到了一定的作用（孟庆茂，常建华，1999）。
人类的感知系统好比是一个信号觉察器，各感官都可以看作是一个信息处理系统。把各种刺激看作是信号，把刺激的随机物理变化和感官信息处理中的随机变化看作是噪音。这普遍存在于各个实验之中，各感官对信号的分辨问题与电子侦察系统对信号的分辨非常相似。传统的物理心理学方法所测定的阈限，实际上包含着两个方面：一是对刺激的感受性或者叫辨别刺激的能力，一是被试判断刺激是否出现的标准。信号检测论尽管是无线电子工程中的理论，却能够解决辨别力和反应标准的问题，具有解决信息处理过程中一般性问题的功能。
本实验研究主要采用了信息检测论基本方法中的有无法，通过感觉砝码的重量来报告刺激的有无。进而探讨先定概率是否影响到被试对重量辨别感受性和判断标准。
2 研究方法
2.1 被试
本研究的被试主要是xx师范学院12级心理系80名学生，本报告只选择单独一个被试重量信号检测实验报告
1 100
克 （2012704124 xxx）的实验结果来进行研究报告。
2.2 仪器和材料
EPT512重量辨别器中100克、104克、108克、112克（大小、厚度、颜色一致）砝码各一个，挡板一个（被试的手可伸到挡板对面，但不能看到挡板对面的物体），笔记本一台（内含实验记录表，见附录）。
2.3 程序
三个人一组：一人当被试，一人当主试，一人记录数据。首先，主试把104克、108克、112克砝码分别让被试比较10次，选出一个在10次比较中7或8次觉得比100克重的作为信号（SN）。100克作为噪音（N）。本报告的被试确定的信号为108克砝码（如图1所示）。然后由记录数据者随机安排实验先定概率顺序（本报告先定概率顺序如图2所示），每种先定概率做100次（分两轮，每轮50次）。每100次实验开始前，主试先让被试熟悉一下信号（SN）和噪音（N）的区别，同时告诉被试这100次中信号出现的概率，而记录着将先定概率的信号与噪音的顺序随机排列。接着实验开始，被试用优势手伸过挡板下面的空隙，接受刺激，被试提举砝码时，提的高低、快慢要一致，并根据自己的判断在2-3秒做出反馈。主试给被试重量刺激，记录者根据被试给出“有”或“无”的反馈在记录表上记录。每做完一轮休息1分钟，期间让被试再熟悉一下信号与刺激。再按上述的方法测试，直到做完300次为止。
图1：信号选择过程。
选择信号 确定信号
噪音（N） 信号（SN）
104克
108克
112克 108克 重量信号检测实验报告
2
图2：本报告先定概率的顺序
（1） （2） （3）
P（SN） 80 20 50
P（N） 20 80 50
2.4 数据处理
采用SPSS17.0、Excel数据分析软件对收集的实验数据进行计算分析。同时也通过查询POZ转换表找出相应的数值进而计算出感受性指标d´和判断标准β。
3 结果及分析
3.1 击中率和虚报率
图3：P（SN）=0.2重量信号检测被试反馈：
信号108克 击中14 漏报6
噪音100克 虚报17 正确否定63
（1）在P（SN）=0.2重量信号检测中，由图3可知，
被试击中率P=14/20=70.00％
被试虚报率P=17/80=21.25％
图4：P（SN）=0.5重量信号检测被试反馈：
信号108克 击中34 漏报16
噪音100克 虚报14 正确否定36
（2）在P（SN）=0.5重量信号检测中，由图4可知，
被试击中率P=34/50=68.00％
被试虚报率P=14/50=28.00％
图5：P（SN）=0.8重量信号检测被试反馈：
信号108克 击中60 漏报20 重量信号检测实验报告
3 噪音100克 虚报6 正确否定14
（3）在P（SN）=0.8重量信号检测中，由图5可知，
被试击中率P=60/80=75.00％
被试虚报率P=6/20=30.00％
3.2 感受性指标d´和判断标准似然比指标β
图6：
先定概率
0.2 0.5 0.8
P Z O P Z O P Z O
(SN) 0.7 -0.52 0.35 0.68 -0.47 0.36 0.75 -0.67 0.32
(N) 0.21 0.81 0.29 0.28 0.58 0.34 0.30 0.52 0.35
d´ 1.33 1.05 1.19
β 1.21 1.06 0.91
由图6可知：
（1）在P（SN）=0.2重量信号检测中， 通过查POZ转化表，可计算得出d´=1.33，β=1.21
（2）在P（SN）=0.5重量信号检测中， 通过查POZ转化表，可计算得出d´=1.05，β=1.06
（3）在P（SN）=0.8重量信号检测中， 通过查POZ转化表，可计算得出d´=1.19，β=0.91
重量信号检测实验报告
4
3.3操作者特征曲线
图7： ROC曲线
由图7即ROC曲线可看出，该被试的感受性为中等程度。
重量信号检测实验报告
5
4 讨 论
4.1 先验概率是否影响重量辨别感受性和判断标准
图8：
图9：
由图8和图9，即先定概率P与d´和β关系图可知：
（1)随着先定概率P增大，感受性指标先增后减，但波动不大。
（2)随着先定概率P增大，判断标准似然比指标β减小。
故被试的重量感受性没有受到先定概率的影响，而判断标准受到先定概率的影响。
4.2实验误差分析
（1)实验过程中，时间不是那么充足，主试给予刺激可能过快，使得实验没那么严谨；（2)由于数据有点多，数据记录者在记录数据时难免会出错；（3）由P转换为Z和O（Z分数上正态曲线的高度），因数据要保留两位有效数字，所以最后得出的d´和β没有那么精确。 重量信号检测实验报告
6
5 结 论
（1）信号检测论是一种心理学实验常用的有效研究方法。
（2）当先定概率增加时，被试的辨别力d´基本保持稳定，判定标准β逐渐降低，与人们的一般决策习惯相一致，与理论基本相符。
参考文献
孟庆茂，常建华.实验心理学.北京：北京师范大学出版社,1999:89-107
朱滢.实验心理学.北京：北京大学出版社，2009：51，57-71.
附录:
先定概率原始记录表：
P(SN)=0.2 信号
有/无 P(SN)=0.5 信号
有/无 P(SN)=0.8 信号
有/无
1 0.140973 信号 1 0.683451 信号 1 0.674037 信号
2 0.502763 信号 2 0.360706 信号 2 0.303526 信号
3 0.876454 信号 3 0.654516 信号 3 0.165391 信号
4 0.262699 信号 4 0.167356 信号 4 0.67682 信号
5 0.738054 信号 5 0.136207 信号 5 0.692661 信号
6 0.430579 信号 6 0.93638 信号 6 0.815795 信号
7 0.045296 信号 7 0.376244 信号 7 0.280791 信号
8 0.826223 信号 8 0.006171 信号 8 0.213195 信号
9 0.873618 信号 9 0.386153 信号 9 0.143723 信号
10 0.998053 信号 10 0.428463 信号 10 0.565893 信号
11 0.551682 信号 11 0.693745 信号 11 0.92737 信号
12 0.780748 信号 12 0.337039 信号 12 0.685044 信号
13 0.421645 信号 13 0.262243 信号 13 0.083981 信号
14 0.941875 信号 14 0.594376 信号 14 0.564644 信号
15 0.532093 信号 15 0.500478 信号 15 0.35821 信号
16 0.207588 信号 16 0.79095 信号 16 0.782212 信号
17 0.143621 信号 17 0.11677 信号 17 0.253357 信号
18 0.12085 信号 18 0.31174 信号 18 0.919781 信号
19 0.991441 信号 19 0.586724 信号 19 0.932409 信号
20 0.60988 信号 20 0.020054 信号 20 0.736497 信号
