第三章 心理物理学方法

　　心理物理学是研究刺激的物理量和它所引起的心理量之间数量关系的心理学的领域。

　　费希纳给心理物理学下的定义是：心理物理学是一门研究心身之间或心物之间函数关系的精密科学。它的范围包括感觉、知觉、感情、行为、注意等。

　　第一节 感觉阈限的测量P56

　　一、感觉阈限

　　1、感受性是感觉能力的高低，它用感觉阈限的大小来度量，感觉阈限是刚刚引起感觉的刺激强度。

　　2、我们总可以找到某个强度的刺激，在它多次给予被试的情况下，有50%的次数被试是感觉到，另有50%的次数是没引起被试感觉的。我们就把这个刺激强度定为感觉阈限值。

　　3、在实验心理学中，我们给感觉阈限，或者绝对阈限的操作定义是：有感觉与无感觉分界线上刺激强度，或者在50%的试验次数中引起感觉的刺激值。

　　4、差别阈限的操作定义是在50%的试验次数中引起感觉差别的更小刺激增量。这个更小的变化量叫做差别感觉阈限，又叫差别阈限或更小可觉差，简称j.n.d.

　　5、对重量变化的感觉能力，不能以一个绝对量来表示，而要以它与原来重量的比值，即它们之间的相对量来表示。韦伯还发现，同类感觉刚刚能觉察到的差别，与原来刺激强度的比例是恒定的。用公式表示即：ΔI/I=K，式中I为原来刺激的强度；ΔI为刺激的增量，即更小可觉差；K是相对差别阈限，又称韦伯比值或韦伯分数。韦伯发现的这个规律叫韦伯定律。

　　6、研究表明，不同感觉道的K值是不同的。研究还表明，韦伯定律只适用于中等刺激强度的范围。

　　二、测量感觉阈限的方法

　　费希纳在《心理物理学纲要》中总结的测量感觉阈限的方法有三种，即更小变化法、恒定刺激法和平均差误法。我们在学习这些方法的时候，要特别注重于它的实验程序和实验结果的统计处理。

　　1、更小变化法

　　（1）绝对阈限的测量

　　简答题一、简要说明更小变化法？（说绝对阈限即可）

　　答：在运用更小变化法测定绝对阈限的时候，首先要确定一系列间距较小又相等的刺激，并交替地按由弱到强（递增系列），或由强到弱（递减系列）给予被试者，每一系列刺激的起始点都不一样，让被试者报告有感觉或无感觉。被试者从一类感觉到另一类感觉的转折点，就是这个系列的感觉阈限值。把所有系列的阈限值平均起来，即得到整个实验的阈限值。

　　简答题二、为什么在实验中刺激要按递减和递增的系列安排呢？

　　答：因为刺激是连续变化的，或递增，或递减。被试往往会由于反应的习惯，或者由于期望于感觉变化的到来，产生误差。使测出来的阈限值比被试者实际的阈限值低或者高，即造成习惯误差或期望误差。

　　习惯误差是被试者习惯于原来的刺激所引起的感觉，因而使转折点向后推延。

　　期望误差则是被试者知道刺激是连续变化的，他可能会期望刺激所引起的感觉变化尽快到来，这样就会提前做出反应，同样造成测得的阈限值或比实际的高，或比实际的低的误差。

　　如果每个系列的刺激都是从同一个强度开始，感觉上的转折往往会在被试者接受几个固定次数的刺激之后产生。这个次数也会成为一种刺激因素，即定势的作用，影响实验的结果。所以必须防止定势作用的产生，在安排刺激系列的时候，每一个系列的起始点都不应该一样。

　　（2）差别阈限的测定P61

　　（计算差别阈限时，把各个系列的上限平均，下限平均，上限减下限的1/2即为差别阈限。也就是，差别阈限等于1/2不肯定间距。这样求得的差别阈限叫绝对差别阈限，它是以64英尺为标准刺激时测得的。如果标准刺激变了，所求得的绝对差别阈限也会改变。）绝对差别阈限和标准刺激的比例叫作相对差别阈限。

　　我们把不肯定间距的中点叫做主观相等点。它的含义是：被试在作比较时，实际上并不是以64英寸作为标准来进行比较的，而是以不肯定间距的中点62.75英寸为标准来进行比较的，所以我们把它叫做主观相等点。

　　2、恒定刺激法

　　（1）绝对阈限的测量

　　简答题三、举例说明用恒定刺激法测量绝对阈限？

　　答：用恒定刺激法测定感觉阈限时，要先选定几个刺激。一般是用更小变化法粗略地测定出被试相关的阈限值，把比阈限值强或弱的几个刺激定为实验中所要用的恒定刺激。这些刺激中强度更大的要有90%—95%的可能性被感觉到；强度更小的要有5%—10%的可能性被感觉到。然后，在更强和更弱的刺激之间按相等的间距确定几个刺激。

　　选定了实验中要用的恒定刺激之后，就要确定一个呈现刺激的顺序。每个刺激呈现的次数相等，如测两点阈的实验中，每个刺激呈现200次，选定的5个刺激共呈现1000次。这1000次刺激一定按随机顺序进行排列。这一点是恒定刺激法和更小变化法不同的地方。更小变化法的刺激是按强度大小的顺序排列的。恒定刺激法则是按随机的顺序排列的。

　　在用恒定刺激法测量手掌皮肤的两点阈时，每次给被试一个刺激，让他回答是一点还是两点。下表是用恒定刺激法测定手掌两点阈的实验结果。

　　刺激（毫米）89101112

　　回答“两点”的次数21058132186

　　回答“两点”的比例0.010.050.290.660.93

　　从表中可看到，相距10毫米的两点有29%的次数被判断为两点，相距11毫米的两点有66%的次数被判断为两点，可以设想，50%次判断为两点的刺激必定在10毫米与11毫米之间。

　　计算恒定刺激法实验结果的方法：

　　1）直线内插法；2）平均Z分数法；3）更小二乘法。

　　（2）差别阈限的测量

　　简答题四、举例说明用恒定刺激法测量差别阈限的程序？

　　答：以重量感觉的实验为例，说明怎样用恒定刺激法测量重量感觉的差别阈限。

　　首先要确定标准刺激和比较刺激。我们选80克为标准刺激，选72、74、76、78、80、82、84、86、88克为比较刺激。标准刺激与每一个比较刺激组成一对刺激。每对刺激按随机方式呈现，要求被试将比较刺激和标准刺激进行比较。只允许作两类回答：“重”或“轻”。每个刺激都和标准刺激比较100次，标准刺激和比较刺激相继呈现，其中50次标准刺激在前，50次标准刺激在后。实验结果如下表。

　　比较刺激727476788082848688

　　反应重于标准刺激的百分比21011194669829097

　　简答题五、运用内插法，我们计算出50%次感觉重于80克的比较刺激是80.3克，按照差别阈限的定义，有50%次数引起感觉差别的刺激增量就是差别阈限。80.3-80=0.3克是不是就是我们所求的差别阈限值呢？不是。其原因在于？

　　答：当要求被试只作“重于”或“轻于”两类回答时，有50%感觉重于标准刺激（例子中是80克）的比较刺激（80.3克），实际上是不能与标准刺激区分的比较刺激。打个比方，我问你明天下不下雨？如果你说，明天有50%的可能性下雨，那就是说，你对明天是否下雨是完全没有分辨能力的。

　　简答题六、什么是75%的差别阈限？

　　答：在用恒定刺激法测量差别阈限，要求被只作两类回答时，要采用75%的差别阈限计算方法计算差别阈限值。即取75%次感觉重于标准刺激的比较刺激作为相等地带的上限，因为它处在50%次与100%次感觉重于标准刺激的比较刺激之间的中点；同理，我们取25%次感觉重于标准刺激的比较刺激作为相等地带的下限，因为它处在0%次与50%次感觉重于标准刺激之间的中点。有了上限与下限，1/2（上限-下限）就是差别阈限了。

　　简答题七、为什么用恒定刺激法测量差别阈限时只允许被试作两类回答，而不允许做三种回答呢？

　　答：如果允许被试做三种回答，即比较刺激与标准刺激进行比较时，被试可以回答“轻”、“重”和“相等”。这时相等地带的上限就是50%重于标准刺激的比较刺激，相等地带的下限就是50%次轻于标准刺激的比较刺激。1/2（上限-下限）就是差别阈限了。但在允许被试做三类回答的实验中，被试的态度会大大地影响相等地带的大小。如果被试十分自信，说相等的次数就少，结果相等地带也就比较小，导致差别阈限也小；反之，如果被试十分谨慎，则说相等的次数就多，结果相等地带也就比较大，导致差别阈限较大。这样看来，三类回答的实验易受被试个性的影响，因而人们一般更偏爱两类回答的实验方法。

　　简答题八、恒定刺激法测量差别阈限的注意事项？

　　答：在用恒定刺激法测量差别阈限时，标准刺激和比较刺激是相继呈现的，这就可能产生时间误差。为了消除恒定刺激法中的时间误差，在安排实验顺序的时候，标准刺激在前和比较刺激在前的次数应该各占一半，并且其顺序应该是随机的。为了不让被试知道那个重量是标准刺激，在实验中，不管那种刺激在前，都让被试回答后边这个重量比前边那个重量轻还是重。

　　3、平均差误法

　　简答题九、什么是平均差误法？

　　答：平均差误法是测量感觉阈限的一种方法，它可以调动被试在实验中的积极性。平均差误法的典型实验程序，就是实验者规定一个刺激为标准刺激，然后要求被试调节另一个比较刺激，使后者在感觉上与标准刺激相等。（例如，在下面这个视觉长度辨别实验的例子中，规定150mm的线段为标准刺激，让被试者调节另一线段的长度，使它看起来和标准线段一样长。）事实上不可能每次都能把比较刺激调节的和标准刺激一样长。这样，每一次比较就会得到一个误差，把多次比较的误差平均起来就得到平均误差。因为平均误差与差别阈限成正比，所以可以用平均误差来表示差别阈限值。

　　求平均误差的方法有两种：一种是把每次调节的结果，与标准刺激之差的绝对值平均起来作为差别阈限；另一种是把每次调节的结果，与主观相等点之差的绝对值平均起来作为差别阈限。

　　简答题十、平均差误法测量感觉阈限时的注意事项？

　　答：在运用平均差误法测量感觉阈限时，因为要让被试调节比较刺激，就容易产生动作误差，比较刺激和标准刺激的位置摆放也会产生空间误差。为了消除动作误差，被试从长于和短于标准刺激处，开始调节比较刺激的次数要各占一半；为了消除空间误差，标准刺激在左边和右边的次数也应各占一半。

　　第二节 信号检测论

　　一、色子游戏

　　1、在即有信号又有噪音时，判断为有信号即是击中，如判断为无信号即是漏报。

　　2、在只有噪音时，判断为有信号即是虚报，如判断为无信号即是正确否定。

　　第三节心理量表P93

　　心理量表与物理量表一样，也有顺序量表、等距量表和比例量表三类。

　　1）顺序量表是将对象的某一属性排出顺序的量表。没有绝对零点，也没有相等单位。

　　2）等距量表有相等单位，可以测量对象之间的差别，但没有绝对零点。

　　3）比例量表与上述量表相比，既有绝对零点又有相等单位。

　　一、差别阈限法、等距量表与费希纳定律

　　1、选择题，选出公式：费希纳定律的数学表达式为Rk=lgS0+Klg（1+W）

　　2、如果要运用差别阈限的方法来制作等距量表，那么，实验结果应该是支持费希纳定律的。

　　二、数量估计法、比例量表与斯蒂文斯定律

　　简答题十一、用数量估计法制作比例量表？

　　答：斯蒂文斯制作比例量表的方法是数量估计法。所谓数量估计法就是，让被试对各种刺激所引起的感觉的大小，直接用数字来表示。一般是先给被试一个标准刺激，让他用一个数字来表示这个刺激所引起的感觉的大小。然后再给被试其他的刺激，让他根据这些刺激所引起的感觉，与标准刺激所引起的感觉进行比较，分别用数字来表示这些比较刺激所引起的感觉的大小。比较刺激有比标准刺激强的，也有比标准刺激弱的。标准刺激不能太大，比较刺激与它比较时顺序安排应是随机的。

　　心理量是物理量的幂函数。这就是斯蒂文斯提出的幂定律，或叫斯蒂文斯定律。幂定律可以写成下式：S=bIa，其中S代表心理量，I代表物理量，a、b代表常数。

　　如果我们运用数量估计法来制作比例量表，那么实验结果应该是支持斯蒂文斯定律的。

　　三、等级排列法、对偶比较法与顺序量表

　　1、等级排列法

　　2、对偶比较法

　　实验设计题二、有五种儿童玩具，用对偶比较法制作对其喜爱程度的量表？

　　答：有a、b、c、d、e五种玩具，将这五种儿童玩具两两配成对，一对一对地放到被试者面前，让他从两个玩具中挑选出一个更喜欢的来。如果是5种玩具，两两配对，可以配成10对（若卡片的数目为n，则配对数为1/2[n（n-1）]）。但是，当把每对玩具呈现给被试的时候，或一左一右，或一前一后。这样便会产生空间误差或时间误差。为了消除这些误差，应该把每对玩具让被试比较两次。当每对玩具第二次出现时，它们呈现的位置或时间先后，要和第一次的相反。这样，整个实验共呈现20对玩具[n（n-1）]，这20对玩具呈现的顺序是完全随机安排的。

　　下表是假设的实验结果：

　　待比较的玩具abcde

　　aacaa

　　babdb

　　cabdc

　　dabce

　　eabcd

　　选择分数（C）被选择几次75431

　　P=C/2（n-1）0.880.630.500.380.13

　　Z+1.18+0.330.00-0.31-1.13

　　Z`2.311.461.130.820.00

　　顺序12345

　　按照Z`分数画图就可以得到一个对玩具爱好的等距量表了。

　　。

　　。edcba

　　。↓↓↓↓↓

　　。↑0.82↑1.131.46↑2.31↑

　　0.000.002.003.00