【实验报告】信号检测法(有无法).doc

信号检测法（有无法） 祁伟强（2009093005） 摘要 运用信号检测论的“有无法”检测被试辨别力、判断标准和面对不同先验概率下的反应偏向，通过做ROC曲线测出被试对信号和噪音的辨别能力 引言 信号检测论的研究对象是信息传播系统中信号的接收问题。在心理学中，它是借助于数学的形式描述“接收者”在某一观察时间内将掺有噪音的信号从噪音中辨别出来。 信号检测论应用于心理学中的基本原理是：将人的感官、中枢分析综合过程看作是一个信息处理系统，应用信号检测论中的一些概念、原理对它进行分析。信号检测论在心理学中具体应用时，常把刺激变量当作信号，把对刺激变量起干扰作用的因素当作噪音，这样就可以把人接收外界刺激时的分辨问题等效于一个在噪音中检测信号的问题，从而便可以应用信号检测论来处理心理学中的实验结果。 信号检测论的理论基础是统计决策。信号检测论本身就是一个以统计判定为根据的理论。它的基本原理是：根据某一观察到的事件，从两个可选择的方面选定一个，人们要想作这样的决策，必须有一个选择的标准。由于事物之间的区别并不那么明显，人在做决定时往往不是对就是错，因此当刺激超过这一标准时被试就以有信号反应，当刺激达不到这一标准时被试就以无信号反应。在信号检测实验中，被试对有无信号出现的判断可以有四种结果：击中、虚报、漏报、正确否定。 方法 被试：略 仪器和材料：JGW——B心理实验台操作箱，100克，104克，108克和112克的重量各一个。 实验程序： 1.准备工作 （1）把104克、108克和112克的重量分别和100克的重量进行比较10次，选出一个在十次比较中七次或八次觉得比100克重的重量作为信号刺激。100克的重量作为噪音。 （2）主试按下三种不同的SN和N出现的先验概率安排实验顺序。 　　 （1） （2） （3）P(SN) 20 50 80P(N) 80 50 20 每种先验概率做100次其中先后50次。 50次中信号和噪音出现的顺序按随机原则排列，并列表如下：  50 20 80 80 50 20 SN N SN N SN N SN N SN N SN N 1 2 3 … 50 2.正式实验： （1）在每次50次实验开始前，先让被试熟悉一下信号和噪音的区别，并告诉被试在这50次中信号出现的概率。 （2）主试安排好的顺序呈现刺激，哪一次呈现信号，哪一次呈现噪音，务必搞清楚。两次呈现刺激的时间间隔至少三秒。 （3）被试右手深入心理实验台被试侧中部操作箱，套袖式测试口，用拇指和食指拿住圆柱体慢慢上举，使它离开测试面约2厘米，2秒后放下。要求背时每次提举重量时，提的高低，快慢要前后一致，提举后，若判断为信号就回答“信号”，主试在记录表上相应的（）内记下“+”。若判断为噪音就回答为“噪音”，主试就记下“—“号，每做完50次休息5分钟。接上述方法继续，直到测完300次为止。 （4）换被试重做上述试验 结果 根据300次试验结果，按先验概率不同，列出三个2×2方阵，如下表所示： 先验概率P=0.2 反应刺激 SN N SN 13 7 N 19 61 先验概率P=0.5 反应刺激 SN N SN 42 8 N 13 37  先验概率P=0.8 反应刺激 SN N SN 74 6 N 8 12 把各对P（Y/SN）和P（Y/N）相应的Z值和O值查出来，并计算d′和β，列表如下：  P(CN) 20 50 80 P Z O P Z O P Z O Y/SN 0.65 0.385 0.3705 0.84 O.994 O.2434 0.925 1.4235 0.1451 Y/N 0.2375 -0.714 0.3092 0.26 -0.643 0.3245 0.4 -0.253 0.3864 d′ 1.099 1.637 1.6765 β 1.19825 0.7501 0.3755 根据上表做出相应的ROC曲线如下图： 讨论 本实验从表可以看出随着噪音与信号的呈现比率（即先验概率）的变化，被试的判断标准也会发生相应的改变，而辨别力d′比较稳定不受先验概率的影响，但是结果不符合理论上应为随着先验概率增大，判断标准减小。说明本组实验不够严谨，实验过程误差控制没做好，没有有效验正经典实验。 当先验概率低时，被试不轻易回答有信号，表明被试有了高的判断标准。当先验概率高时，被试容易回答有信号，表明被试有了低的判断标准。但在几轮实验中辨别力d′比较稳定，这说明判断标准的变化是由被试不同预期产生的，与信号本身无关。如果在实验中加入奖惩措则影响被试动机水平，而影响判断标准。本实验中判断标准，说明被试执行较严松的判断标准。 得到的ROC曲线离对角线（辨别力d′=0）较远，说明被试的感受性高。每一个人的感受性是不