信号检测试验Word格式文档下载.docx
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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。
本实验的目的：
检验当呈现信号和噪音的先定概率发生变化时，对被试辨别力（d’）和判断标准是否都有影响，并学习绘制ROC曲线。
2.
方法
2.1被试
本实验的被试为徐州师范大学本科生一名，20岁，女生。
2.2材料
两个数字总体（SN和N）卡片正面写有1或2位的数字。
2.3程序
（1）确定五种SN呈现的先定概率，为了消除顺序效应，实验按表中顺序进行。
（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。
（3）将A和B数字分布表给被试看，并对她说“这是两个数字分布表，B分布中的一部分数字和A分布中的一部分数字是相同的。
实验时我每一次给你看一个数字，要你判断它是来自哪一部分。
也就是你回答A或B.现在你看看这两个分布有哪些相同的和不同的地方。
给你5分钟时间看”
（4）5分钟后，主试收回分布表，再对被试说：
“下面我要连续给你看50张卡片，这50个数目中有45个来自B总体，只有5个来自A总体。
每次你看到一个数目都必须说”A”或”B”。
请仔细分辨，说对的次数越多越好。
”接着一次呈现50张卡片。
每张卡片呈现时间2秒，间隔时间5秒。
被试每次回答后，主试迅速记录结果。
（5）主试再准备下一轮数字样本，按上述相同的程序进行下9轮实验。
每次实验开始时，必须对被试说清楚P（SN）,P（N）各是多少。
每呈现50张卡片后休息5分钟后。
3.
结果
3.1根据五种先定概率得到的实验结果，可计算击中概率和虚惊概率，见表1
表1
五种先定概率的实验结果
先定概率（0.9）
报告“SN”
报告“N”
SN
38
7
N
5
P击中=0.84
P虚惊=0.00
先定概率（0.7）
29
6
2
13
P击中=0.83
P虚惊=0.13
先定概率（0.5）
22
3
P击中=0.88
P虚惊=0.12
先定概率（0.3）
1
31
P击中=0.93
P虚惊=0.14
先定概率（0.1）
8
37
P击中=1.00
P虚惊=0.18
3.2根据上面所得的击中概率和虚惊概率，可求出不同先定概率下的dˊ值和ß
值，见表2
表2
不同先定概率下的dˊ和ß
项目
y/SN
y/N
dˊ
ß
0.1
P
1.00
0.18
Z
无穷大
-0.915
O
0.2625
0.3
0.93
0.14
2.556
0.6031
+1.476
-1.080
0.1343
0.2227
0.5
0.88
0.12
2.350
+1.175
-1.175
0.2001
0.7
0.83
0.13
2.080
1.1966
+0.954
-1.126
0.2532
0.2116
0.9
0.10
0.00
-1.281
无穷小
0.1756
3.3以P（y/N）为横坐标，以P（y/SN）为纵坐标，绘制ROC曲线，见图1
图1
据表2资料绘制的ROC曲线
4．讨论
4.1本实验从表可以看出随着噪音与信号的呈现比率（即先定概率）的变化，被试的判断标准也会发生相应的改变，而辨别力d’比较稳定不受先定概率的影响，但是结果不符合理论上应为随着先定概率增大，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。
4.2当先定概率低时，被试不轻易回答有信号，表明被试有了高的判断标准。
当先定概率高时，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。
4.3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同的，不会影响判断标准。
但是由于实验数据的不准确所以没有的到标准的ROC曲线。
4.4这次实验是用有无法作为信号检测论的研究方法，被试只用判断是否感受到信号不用判断信号的强弱大小。
若要知道对信号的确信程度可用评价法。
5.
结论
当呈现信号和噪音的先定概率发生变化时，对被试辨别力（d’）没有影响但对判断标准有影响，并绘制ROC曲线。
但本次实验没有验证。
6.
参考文献
朱滢.实验心理学.北京：
北京大学出版社，2000
杨治良.实验心理学杭州：
浙江教育出版社1998
郭秀艳.实验心理学.北京：
人民教育出版社，2004
1、三种先定概率的实验结果
先定概率P=0.2
Y
N
击中率1
漏报率0
虚报率0.22
正确拒斥率0.78
先定概率P=0.5
击中率0.85
漏报率0.15
虚报率0.25
正确拒斥率0.75
先定概率P=0.8
击中率0.84
漏报率0.16
2、ROC曲线
ROC曲线的曲率反应敏感性指标d’：
对角线代表P（y/SN）=P（y/N），即被试者的辨别力d’为0，ROC曲线离这条线愈远，表示被试者辨别力愈强，d’的值当然就愈大。
由上图表可知，ROC曲线与对角线相隔较远，这说明该实验被试的辨别力较强。
3、统计结果表
P（SN）
0.2
0.8
P（Y/SN）
2.33
0.03
0.85
1.04
0.23
0.84
0.24
P（Y/N）
0.22
--0.77
0.30
0.25
--0.67
0.32
d’
3.1
1.71
0.77
β
0.72
0.75
由上表可知，d’随着先定概率的增大而逐渐减小，这说明被试的敏感性逐渐降低。
分析似然比β值，可以看出：
三者均小于接近1，这说明被试掌握的标准不严也不松。
尤其是但先定比率是0.2的时候，似然比最小，接近0.
4、讨论：
4.1
由ROC曲线可以看出，被试重量辨别的感受性强。
4.2
通过实验结果可以看出，被试在不同的先定概率中，信号的击中率和虚报率不同。
先定概率越小，击中率越大，虚报率越小。
在被试的反应中，当先定概率小时，被试的反应标准高，被试容易在较多的噪音中辨别出信号的刺激。
另外，因为实验程序中，呈现刺激之前，主试要先告诉被试信号和噪音各自出现的概率，这一环节容易导致结果存在期望误差，使得结果与预期偏差太远。
实验项目名称：
信号检测法（有无法）
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定概率下的反应偏向，通过做ROC曲线测出被试对信号和噪音的辨别能力
关键字：
信号检测论，辨别力，判断标准，ROC曲线
1前言：
信号检测论是现代心理物理学最重要的内容之一，他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。
信号检测论被引入心理学其中不外乎于两个原因：
（1）信号检测论本身的发展；
（2）心理学的发展需要有新的理论加入。
早期的心理物理学家假定，受过良好训练的被试在实验中的口同报告和当时刺激所引起的神经活动变化之间能保持高度的一致性，也就是说，被试的反应不会受任何与刺激无关的因素影响。
传统心理物理学家认为被试对刺激侦测到的概率P（y）是所呈现的物理刺激强度的函数，并且仅仅是物理刺激强度的函数。
这样才有了将P（y）=50%时所对应的刺激作为感觉阈限的操作定义，如果P（y）的影响因素不仅仅只有物理刺激强度，那么这种定义本身就不适合了——因为随着其他因素的不同取值，同一个P（y）对应的刺激强度会有许多种可能，显然不适合用来定义单一的感觉阈限的大小。
遗憾的是，现代心理物理学家实验恰恰证明了P（y）确实不像早期心理物理学家所假定的那样，仅仅受到物理刺激强度的影响，即使是训练有素的被试，各种非感觉因素也会干扰在起实验报告中，产生不同的P（y）值。
而这些影响P（y）的非感觉因素之一就是刺激出现的概率P（s）。
按照传统心理物理学的实验程序，由于忽视了P（s）不等于1的情况，被试的可能反应被局限在两种类型上：
刺激出现并报告“有”；
刺激出现并报告“无”。
然而修改这实验程序不再严格规定P（s）必须等于1，那么被试的可能反应就会扩大到4种：
（1）刺激出现并报告“有”，这种反应被称为“击中”，用P（H）或者P（Y/SN）表示；
（2）刺激出现并报告“无”，这种反应被称为“漏报”，用P（M）或者P（n/SN）表示；
（3）刺激没有出现并报告“有”；
被称为“虚惊”，用P（FA）或者P（Y/N）表示；
（4）刺激没有出现并报告“无”，这种反应被称为“正确拒斥”，用P（CR）或者P（n/N）表示。
这样，P（y）的值就有两种“有”反应概率之和：
P（y）=P（H）+P（FA）
实验中直接得到的P（y），其实包括了被试真正感觉到的那部分回答和被试猜测的回答。
信号检测论的基本思想就是专门处理噪音背景下对信号进行有效分离的问题，起实质就是一种统计决策程序，决策标准的设定受到各种非感觉因素的影响，包括信号出现的先定概率和利益得失的权衡等等。
信号检测论有3个基础的实验程序：
有无法、迫选法和评价法。
有无法的基本程序是：
主试呈现刺激，让被试判定所呈现的刺激是噪音还是信号，并口头报告。
被试对信号有无的报告判定有4种结果：
击中（f1）、虚惊（f2）、漏报（f3）和正确拒斥（f4），这4种判定结果对于击中条件概率P（y/SN）和虚惊的条件概率P（y/N）有以下的关系：
P（n/SN）=1-P（y/SN）,P（n/SN）=1-P（y/N）,其计算方法为：
P（y/SN）=f1/（f1+f2），P（y/N）=f3/（f3+f4）
辨别力指数d’和判断标准似然比β计算公式为：
d’=ZN–ZSN，β=OSN/ON,其中ZSN表示击中概率所对应的标准分数，OSN表示击中概率相应的正态曲线上Y轴的高度；
ZN表示虚惊概率所对应的标准分数，ON表示虚惊概率的纵坐标。
ROC曲线又叫做等感受性曲线，以虚惊概率为横坐标，击中概率为纵坐标绘出。
ROC曲线的曲率代表着被试感受性以及他的判断标准。
当信号本身强度很大时，ROC向左弯得更高，当信号变弱时，ROC曲线就向45度对角线靠拢，即ROC曲线的曲率是由信号强度来决定的与被试判断标准无关，他是由被试感受性和信号强度共同决定的。
2实验目的：
检测当信号和噪音的先定概率发生变化时，对被试辨别力和判定标准是否有影响，并绘制ROC曲线
3实验方法：
3.1被试
3.2实验仪器
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。
3.3实验程序
3.3.1准备工作：
1.把104G，108G，112G的重量分别和100G的重量比较10次，选出一个在10次比较中7次或8次觉得比100G重的重量为信号刺激。
100G重量为噪音。
2.主试按以下3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
80
P（N）
80
20
每种先定概率做100次其中先后各50次。
50次中信号和噪音出现的顺序按随机原则安排。
并如下表：
50
…
3.3.2正式实验：
1.在每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次中信号出现的频率。
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3秒。
3.被试右手伸入心理实验台的操作箱，套袖试验试口，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秒后就放下。
要求被试每次提举重量时，提的高低，快慢要一致，提举后，若判断为信号就回答“信号”，主试在记录表上相应位置记下“+”，若判断为噪音就回答“噪音”，主试就记下“-”，每做完50次休息5分钟。
4.按上述方法继续，直到测完300次。
3.3.3换被试重做上述实验。
4实验结果：
4.1通过准备实验，我们选取108G作为信号刺激。
4.2原始数据（打√为呈现信号）
√
+
-
-
+
4
9
10
11
12
14
15
16
17
18
19
21
23
24
25
√
26
27
28
30
32
33
34
35
36
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
4.3根据300次试验结果，按先验概率不同，列出三个2×
2方阵，并计算出相应的“击中”的条件概率P（H）和虚报的条件概率P（FA），如下表所示：
P（H）
0.65
P（M）
0.35
0.16
0.925
0.075
P（FA）
0.2375
P（CR）
0.7625
0.26
0.74
0.4
0.6
4.4根据上表做出相应的POC曲线如下图：
4.5把各对P（H）和P（FA）相应的Z值和O值查出来，并计算d′和β，列表如下：
其中：
d′=ZSN-ZN=Z击中-Z虚惊
β=O击中/O虚惊
P（CN）
Y/SN
0.385
0.3705
O.994
O.2434
1.4235
0.1451
Y/N
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