1、信号检测论 2信号检测论的两种独立指标如上所述,信号检测论分离了两种指标:(1)辨别力指标d,是观察者对刺激的感受性的度量;(2)判断标准,是观察者反应偏向的度量,常用似然比标准或报告标准C来进行衡量。(一)反应偏向反应偏向可用两种方法计算:一种是似然比值,另一种是报告标准。1似然比似然比的数学定义为:区分信号与噪音反应的心理感受水平Xc所对应的信号分布纵轴与噪音分布纵轴之比。但是在信号检测论实验中,没有办法直接掌握心理感受水平Xc,因此是通过间接方法计算得出的。将被试在实验中的反应划分为四种:击中、虚报、漏报和正确拒斥。表513对这四种反应的区分作了具体说明。表513信号检测论实验中观察者的
2、四种反应如图530所示:随着观察者掌握的判别标准Xc的变化,不但值发生改变,与此同时改变的还有上述四种反应的概率。当Xc右移,检测者的反应标准变得严格,于是击中率和虚报率均下降,而漏报率和正确拒斥率均上升,值上升;当Xc左移,值变低时,击中率和虚报率都会上升,而漏报率和正确拒斥率下降。在图中还可以看到,四种反应概率之间存在如下关系:P(hit)+P(miss)=1P(fa)+P(cr)=1那么,可以通过四种反应概率的PZO转换得到Xc分别对应于信号分布和噪音分布上的纵轴长度O(SN)和O(N)。而以上两者的比值就是值了。图530判断标准的变化(采自Gescheide,1997)举图531上A、
3、B、C三种情况为例,说明的具体计算方法。图531A,击中概率为028,虚惊概率则是006,通过查PZO转换表,求得O击中的纵轴值为0336 8,O虚惊的纵轴值为0119 2。则一般认为,1说明被试掌握的标准较严。图531B,击中概率为070,虚惊概率为030,查表得O击中的纵轴值为0347 8,O虚惊的纵轴值为0347 8,值为值接近或等于1,说明被试掌握的标准不严也不松。图531C,击中概率为094,虚惊率为072,通过查表,求得O击中的纵轴值为0119 2,O虚惊的纵轴值为0336 8。故图531当辨别力d固定不变时,击中概率、虚惊概率和反应判定标准间的关系(采自Clark & Yang,
4、1974)2报告标准C信号检测论中用以表示反应偏向的另一个指标是报告标准(report criterion)。在数学上,反应标准的另一种表示方法是感受经验强度,用符号C表示。C是横轴上的判定标准位置。在数学上,C的单位要转换成刺激强度单位,它的计算公式是:其中I2为高强度刺激,I1为低强度刺激,Z1为低强度刺激时的正确拒斥概率的Z值。我们以心理学上再认实验来说明报告标准会出现的种种情况。再认实验一般有两组图片,一组是“新的”(即未见过的),一组是“旧的”(即已看过的)。在实验过程中,先让被试看一组图片,然后将其与另一组图片混合,被试在再认过程中,根据自己确定的标准,回答“新的”或“旧的”。这里
5、包括两个指标,其中一个是感觉辨别力指标,亦称感觉敏感性,以d值表示,不受情绪、期望、动机等变数的影响。d值低表示被试对新、旧刺激不易辨别。当刺激很接近或被试再认不敏感时,d值就低。d降低表示再认能力减弱。另一个值是判断标准,即个体反应偏向,以C值表示。C值高表示被试判断的标准严格,不轻易报告“旧的”图片;反之,C值低表示被试判断旧刺激的标准宽松,易把一些新刺激说成旧刺激。图532敏感性指标不变下,三种不同的报告标准所得的结果(采自Clark & Yang,1974)参看图532,将d固定,则C会出现三种情况。(1)宽松的报告标准:旧刺激呈现时,报告“旧的”概率接近10;新刺激呈现时,报告“旧的
6、”概率是高的。(2)中等的报告标准:旧刺激呈现时,报告“旧的”概率较高;新刺激呈现时,报告“旧的”概率适中。(3)严格的报告标准:旧刺激呈现时,报告“旧的”概率是低的;新刺激呈现时,报告“旧的”概率接近0。信号检测论指标d比较稳定,不受实验条件不同的影响。信号检测论指标C受被试的动机、态度、利害得失等心理因素影响。我们可从指标C的变化中,分析被试的心理因素。表514再认实验中某被试的刺激反应矩阵反应刺激报告“旧的”报告“新的”旧刺激428新刺激446(采自杨治良,1983)根据上述公式,我们就可求出某被试在再认图片中的报告标准。假如在这个实验中,新、旧图片各50张,并获得了表514上的结果。那
7、么在此实验中,在横轴上设新刺激强度为0,旧刺激强度为1,就可先求得d值。d=Z击中Z虚惊0994(1405)2399上式中的数值是通过PZO转换表所查得的,数值0994是击中概率4250的Z值,数值1405是虚惊概率450的Z值。进一步计算C值:C值059是判定轴上的位置,前面曾讲到,I1为0,I2为1,因此,C略靠近I2,所以可以认为被试掌握的标准略严。(二)辨别力指标敏感性可以表现为内部噪音分布fN(X)与信号加噪音分布fSN(X)之间的分离程度。两者的分离程度越大,敏感性越高;分离程度越小,敏感性越低。图533给出了反应偏向相同的情况下两种敏感性情况。图533反应偏向相同时两种敏感性d的
8、情况(采自Clark & Yang,1974)内部噪音分布fN(X)与信号分布fSN(X)的分离程度既受信号的物理性质影响,也受被试特性的影响。因此,fN(X)与fSN(X)之间的距离就可作为敏感性的指标,称为辨别力d。辨别力d等于两个分布的均数之差除以N分布的标准差。当N分布与SN分布均为常态分布时,其变异数类同,则有:d越大,表示敏感性越高,d越小,表示敏感性越低。与反应偏向一样,反应敏感性同样存在最佳水平。我们知道,“击中”概率落在纵轴右方的高强度分布(或信号加噪音分布)曲线,“虚惊”概率落在纵轴右方的低强度分布(或噪音分布)曲线。下面我们通过固定反应偏向来看辨别力的情况。本例设=1,则
9、d可能出现三类情况。(1)在输入感觉刺激非常敏感的情况下,当信号加噪声存在时,常常出现“肯定”,击中率为93;当噪声单独存在时,很少作出“肯定”,虚惊率为7,这时:d=Z击中-Z虚惊=1476-(-1476)=3以上是根据“击中”和“虚惊”概率,再通过PZO转换表求得的。图534A就是本例的情况。图上横轴的单位是噪声fN(X)时的Z值,纵轴单位是概率密度。图534反应偏向()相同时,敏感性d可能出现的三种情况(采自Clark & Yang,1974)(2)当感觉鉴别能力降低时,“击中”和“虚惊”分布二者相互接近。例如当中等情况时,击中率为84,虚惊率为16,则:d=Z击中-Z虚惊=0994-(-0994)=2图534B就是本例的情况。(3)被试相对不敏感,或刺激相对比较弱,击中率下降为70%,虚惊率增为30,则d=Z击中-Z虚惊=0524-(-0524)=1图534C就是本例的情况。
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