第三节信号检测论一、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。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。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’1.2β1.3;抑制条件d’1.2β2.14.适用条件：一般用于信号引起的感觉和干扰信号检测的噪音所引起的感觉不易分清的研究，或者主观倾向对实验结果影响较强的研究中。如：假设有三个色子，其中两个是正常的，六面分别是1、2、3、4、5、6。第三个色子则不同，其中三个面是“3”，另三个面是“0”。三个色子抛完一次后，只告诉三个色子的总点数，要求根据总点数的数值判断第三个色子出现的是“3”还是“0”。猜对给予奖励，猜错则予以惩罚。总点数T23456789101112131415“0”的次数12345654321000“3”的次数00012345654321“0”的概率f(0)1001001008071675644332920000“3”的概率f(3)0002029334456677180100100100信号检测论就是通过信号和噪音的两个概率分布来求被试的反应偏向和辨别能力的。其他类似分布:考试成绩（某得分的人数-通过率）信号检测论：反应偏向、辨别力指标主要术语：击中概率、虚报概率、漏报概率、正确否定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。三、信号检测实验的术语四、信号检测论的两个独立指标SN+1-1N-1+1二择一的刺激情境(二)辨别力指标（d’）五、接受者操作特征曲线（ROC曲线）P（SN）0.100.300.500.700.90P（y/N）0.100.220.410.610.65P（y/SN）0.300.500.700.780.88d’0.760.770.760.750.78β1.981.340.890.740.54六、信号检测的实验方法（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。（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。3.评价法举例：在一个信号检测实验中，SN和N各呈现150次，即先定概率恒定在0.50。要求被试对信号出现有多大把握分五个等级进行评价。“5”代表最有把握，“1”代表最没有把握。“4”、“3”、“2”处在“5”和“1”之间。16ByeBye