西南师范大学：《实验心理学》课程教学资源（电子教案）第4章心理物理学方法.doc_大学文库

(1)判断大小(刺激A和B谁大?) (2)直接估计结果(A是B的几倍?) 自变量:刺激质和量的属性控制变量:观察者的意愿阈限的性质著名的实验心理学史专家 Edwin g. Boring(1950)认为对内部感受与外部世界之间关系的测量方法的引入,是科学心理学开始的一个标志。这主要是因为科学家使用心理物理学的方法提出了第一个心理现象的精确定律,尽管这个定律不一定那么完美首先,测量感觉是非常困难的,我们不能象测量石头的重量或光的强度那样来测量感觉其次,内部判断与作用于感受器的物理量之间并不是完全一对一的。因此我们必须把物理刺激及其引起的感觉区分开。感觉阈限的界定刚刚能引起感觉的最小刺激强度被叫做绝对阈限。刚刚能引起感觉的最小差别叫做差别阈限按照这样的定义,还不能对这两种阈限进行测定。根据实验我们知道,某一特定数值的刺激,在重复作用于感官时,被试有时报告为“无感觉”,有时报告为“有感觉”,有时还报告为“刚刚有一点点感觉” 人的感受性的这种随机性变化,在每一种感觉道中都能发现。这种随机变化往往与以下几个方面有关 (1)如何测量阈限有关 (2)被试对任务的注意程度及其态度有关; (3)被试的感受性暂时出现不稳定的摇摆有关。不过,这种随机变化的感觉,其次数分配基本上呈常态分布。因此,根据统计学,可以把那个可以刚刚引起感觉的最小刺激强度以其算术平均数来表示。而这个平均数恰好有50%的实验次数报告为“有感觉”的刺激强度,由此可见,阈限是个统计值。因而,我们把阈限定义为:有50%的实验次数能引起积极反应的刺激之值同理,把差别阈限定义为有50%的实验次数能引起差别感觉的那个刺激强度之差此定义要比普通心理学的定义具体,也便于操作,故称为阈限的操作定义操作定义是由物理学家布里奇曼提出的,他主张一个概念应由测定它的程序

（1）判断大小（刺激 A 和 B 谁大？）（2）直接估计结果（A 是 B 的几倍？）自变量：刺激质和量的属性控制变量：观察者的意愿一、阈限的性质著名的实验心理学史专家 Edwin G. Boring（1950）认为对内部感受与外部世界之间关系的测量方法的引入，是科学心理学开始的一个标志。这主要是因为科学家使用心理物理学的方法提出了第一个心理现象的精确定律，尽管这个定律不一定那么完美。首先，测量感觉是非常困难的，我们不能象测量石头的重量或光的强度那样来测量感觉。其次，内部判断与作用于感受器的物理量之间并不是完全一对一的。因此，我们必须把物理刺激及其引起的感觉区分开。感觉阈限的界定刚刚能引起感觉的最小刺激强度被叫做绝对阈限。刚刚能引起感觉的最小差别叫做差别阈限。按照这样的定义，还不能对这两种阈限进行测定。根据实验我们知道，某一特定数值的刺激，在重复作用于感官时，被试有时报告为“无感觉”，有时报告为“有感觉”，有时还报告为“刚刚有一点点感觉”。人的感受性的这种随机性变化，在每一种感觉道中都能发现。这种随机变化往往与以下几个方面有关：（1）如何测量阈限有关；（2）被试对任务的注意程度及其态度有关；（3）被试的感受性暂时出现不稳定的摇摆有关。不过，这种随机变化的感觉，其次数分配基本上呈常态分布。因此，根据统计学，可以把那个可以刚刚引起感觉的最小刺激强度以其算术平均数来表示。而这个平均数恰好有 50％的实验次数报告为“有感觉”的刺激强度，由此可见，阈限是个统计值。因而，我们把阈限定义为：有 50％的实验次数能引起积极反应的刺激之值；同理，把差别阈限定义为有 50％的实验次数能引起差别感觉的那个刺激强度之差。此定义要比普通心理学的定义具体，也便于操作，故称为阈限的操作定义。操作定义是由物理学家布里奇曼提出的，他主张一个概念应由测定它的程序

递增时,刺激要从阈限以下的某个强度开始递减时,刺激系列的起点要大于阈限的某个强度; 般应选10到20个强度水平。为了使测定的阈限准确,并使每一刺激系列的阈限能相对稳定,一般递增和递减刺激系列要分别测定50次左右(共100次左右)、刺激应由实验者操纵。为了避免被试者形成定势,每次呈现刺激的起点不应固定不变,而应随机变化 (2)因变量(反应变量) 用极限法测定绝对阈限的反应变量时,要求被试以口头报告方式表示。当刺激呈现之后,被试感觉到有刺激,就报告“有”,当被试没感觉到有刺激,就报告“无”,其依据是被试的内省,而不是刺激是否呈现。被试报告后,主试以“有”“无”或“+”“-”记录被试的反应,每个系列都需要被试作“有”到“无”、或“无”到“有”这两种报告,亦即,递增时直到第一次报告“有”之后,这一系列才停止;递减时直到第一次报告“无”之后,这一系列才停止,然后再进行下一个系列。若被试者在这二类判断中有“说不准”的情况,则可以猜,但不可放弃 (3)阈限的确定(计算) 在一个刺激系列中,被试者报告“有”和“无”这两个报告相应的两个刺激强度的中点就是这个系列的阈限。下表是用最小变化法测音高的感觉阈限。 (4)误差及其控制用极限法求绝对阈限经常会产生一些误差。在这些误差中,有些是由直接对感觉产生干扰的因素引起的;还有些是非感觉方面的因素引起的,如习惯和期望、练习和疲劳、时间和空间等等。这些因素在测定阈限的过程中经常起作用,以致使测定结果产生一定倾向的误差。这类误差叫做常误( constant error)。极限法测定绝对阈限产生的误差主要有四种:习惯误差和期望误差、练习误差和疲劳误差。在极限法实验中,由于刺激是按一定的顺序呈现的,被试在长序列中有继续给同一种判断的倾向,如在下降序列中继续说“有”或“是”,在上升序列中继续说“无”或“否”,这种被试习惯于前面几次刺激所引起的感觉叫作习惯误由于习惯误差在递增法序列中,即使刺激强度早已超出阈限,被试仍报告感

递增时，刺激要从阈限以下的某个强度开始；递减时，刺激系列的起点要大于阈限的某个强度；一般应选 10 到 20 个强度水平。为了使测定的阈限准确，并使每一刺激系列的阈限能相对稳定，一般递增和递减刺激系列要分别测定 50 次左右（共 100 次左右）、刺激应由实验者操纵。为了避免被试者形成定势，每次呈现刺激的起点不应固定不变，而应随机变化。（2）因变量（反应变量）用极限法测定绝对阈限的反应变量时，要求被试以口头报告方式表示。当刺激呈现之后，被试感觉到有刺激，就报告“有”，当被试没感觉到有刺激，就报告“无”，其依据是被试的内省，而不是刺激是否呈现。被试报告后，主试以“有”“无”或“＋”“-”记录被试的反应，每个系列都需要被试作“有”到“无”、或“无”到“有”这两种报告，亦即，递增时直到第一次报告“有”之后，这一系列才停止；递减时直到第一次报告“无”之后，这一系列才停止，然后再进行下一个系列。若被试者在这二类判断中有“说不准”的情况，则可以猜，但不可放弃。（3）阈限的确定（计算）在一个刺激系列中，被试者报告“有”和“无”这两个报告相应的两个刺激强度的中点就是这个系列的阈限。下表是用最小变化法测音高的感觉阈限。（4）误差及其控制用极限法求绝对阈限经常会产生一些误差。在这些误差中，有些是由直接对感觉产生干扰的因素引起的；还有些是非感觉方面的因素引起的，如习惯和期望、练习和疲劳、时间和空间等等。这些因素在测定阈限的过程中经常起作用，以致使测定结果产生一定倾向的误差。这类误差叫做常误（constant error）。极限法测定绝对阈限产生的误差主要有四种：习惯误差和期望误差、练习误差和疲劳误差。在极限法实验中，由于刺激是按一定的顺序呈现的，被试在长序列中有继续给同一种判断的倾向，如在下降序列中继续说“有”或“是”，在上升序列中继续说“无”或“否”，这种被试习惯于前面几次刺激所引起的感觉叫作习惯误差。由于习惯误差在递增法序列中，即使刺激强度早已超出阈限，被试仍报告感

觉不到，这就会使测得阈值偏高。相反，在递减法序列中，即使刺激强度早已小于阈限，被试仍报告有感觉，这就会使测得的阈值偏低。与习惯误差相反的是另一种误差叫期望误差（error of anticipation）。它表现为被试在长的序列中给予相反判断的倾向，期望转折点的尽快到来。用递增法测定时，阈值就会偏低；用递减法测定时，阈值就会偏高。递增递减系列中的习惯误差。怎样消除习惯误差和期望误差？采用抵消平衡设计（即 ABBA 设计）：第一次：递增（A）第二次：递减（B）第三次：递减（B）第四次：递增（A）练习误差和疲劳误差练习误差（error of practice）是由于实验的多次重复，被试逐渐熟悉了实验情景，对实验产生了兴趣和学习效果，而导致反应速度加快和准确性逐步提高的一种系统误差。与此相反，由于实验多次重复，随着实验进程而发展的疲倦或厌烦情绪的影响，而导致被试反应速度减慢和准确性逐步降低的一种系统误差，称之为疲劳误差（error of fatigue）。随着时间的进展，练习可能使阈限降低，而疲劳可能使阈限升高。误差计算习惯误差和期望误差哪一种倾向更大？分别求上升序列和下降序列的阈值练习误差和疲劳误差哪一种倾向更大？分别计算出前一半实验中测定的阈限与后一半实验中测定的阈限，。用最小变化法测定差别阈限（1）自变量用极限法测定差别阈限时，每次要呈现两个刺激，让被试比较，其中一个是标准刺激，即刺激是固定的，其强度大小不变；另一个是比较刺激又称变异刺激，即刺激的强度按由小而大或由大而小顺序排列。标准刺激和比较刺激可同时呈现，标准刺激在每次比较时都出现，比较刺激按递增或递减系列，以测定绝对阈限的同样方法与标准刺激匹配呈现。（2）因变量（反应变量）

用极限法测定差别阈限的反应变量要求被试以口头报告方式表示,一般用三类反应,将比较刺激与标准刺激加以比较,当比较刺激大于标准刺激时,主试记录“+”;当比较刺激等于标准刺激时,主试记录“=”;当比较刺激小于标准刺激时,主试记录“-”。当被试在比较时表示怀疑,可记作“?”。 (3)差别阈限的确定确定差别阈限时先要求得一系列的数据,这些数据有: ①在递减系列中最后一次“+”到非“+”之间的中点为差别阈限的上限;第一次非“-”到“-”之间的中点为差别阈限的下限 ②在递增系列中最后依次“-”到非“-”之间的中点为差别阈限的下限第一次非“+”到“+”之间的中点为差别阈限的上限。 ③在上限与下限之间的距离为不肯定间距。 ④不肯定间距的中点是主观相等点。在理论上主观相等点(或主观等点)应与标准刺激相等,但实际上两者有一定的差距,这个差距称为常误 ⑤取不肯定间距的一半或者取上差别阈和下差别阈之和的一半为差别阈限。 (4)误差及其控制与用极限法求绝对阈限一样,在测定差别阈限时,也必须想方设法控制常误。除了要控制习惯和期望误差外,还要控制因标准刺激和比较刺激同时呈现所造成的误差(空间误差)或者因先后呈现所造成的(顺序误差)。控制方法可采用多层次的ABBA法。多层ABBA法最小变化法的变式一一阶梯法最小变化法是按一定的梯级增加或减少刺激强度来测定阈限的,并且渐增系列和渐减系列是完全分开的。阶梯法和最小变化法不同的地方,就在于它把増加和减少刺激强度的程序连续进行。当被试报告感觉不到开始呈现的刺激时,主试就按一定梯级来增加刺激强度;而当増加到被试感觉到了时,又按一定的梯级来减少刺激强度。实验按这样的顺序继续下去,直至达到一个先定的标准或先定的实验次数为止。 2.恒定刺激法恒定刺激法(或固定刺激法)又叫正误法、次数法,通常由5-7个刺激组成, 这几个刺激在实验过程中保持不变。它是心理物理学中最准确、应用最广的方法,可用于测定绝对阈限、差别阈限和等值,还可用于确定其他很多种心理值此法的特点是:根据出现次数来定阈限,即以次数的整个分布求阈限恒定刺激法的具体做法:

用极限法测定差别阈限的反应变量要求被试以口头报告方式表示，一般用三类反应，将比较刺激与标准刺激加以比较，当比较刺激大于标准刺激时，主试记录“＋”；当比较刺激等于标准刺激时，主试记录“=”；当比较刺激小于标准刺激时，主试记录“-”。当被试在比较时表示怀疑，可记作“？” 。（3）差别阈限的确定确定差别阈限时先要求得一系列的数据，这些数据有： ①在递减系列中最后一次“＋”到非“+” 之间的中点为差别阈限的上限；第一次非“-”到“-” 之间的中点为差别阈限的下限； ②在递增系列中最后依次“-”到非“-” 之间的中点为差别阈限的下限；第一次非“＋”到“＋”之间的中点为差别阈限的上限。 ③在上限与下限之间的距离为不肯定间距。 ④不肯定间距的中点是主观相等点。在理论上主观相等点（或主观等点）应与标准刺激相等，但实际上两者有一定的差距，这个差距称为常误。 ⑤取不肯定间距的一半或者取上差别阈和下差别阈之和的一半为差别阈限。（4）误差及其控制与用极限法求绝对阈限一样，在测定差别阈限时，也必须想方设法控制常误。除了要控制习惯和期望误差外，还要控制因标准刺激和比较刺激同时呈现所造成的误差（空间误差）或者因先后呈现所造成的（顺序误差）。控制方法可采用多层次的 ABBA 法。多层 ABBA 法最小变化法的变式——阶梯法最小变化法是按一定的梯级增加或减少刺激强度来测定阈限的，并且渐增系列和渐减系列是完全分开的。阶梯法和最小变化法不同的地方，就在于它把增加和减少刺激强度的程序连续进行。当被试报告感觉不到开始呈现的刺激时，主试就按一定梯级来增加刺激强度；而当增加到被试感觉到了时，又按一定的梯级来减少刺激强度。实验按这样的顺序继续下去，直至达到一个先定的标准或先定的实验次数为止。 2.恒定刺激法恒定刺激法（或固定刺激法）又叫正误法、次数法，通常由 5-7 个刺激组成，这几个刺激在实验过程中保持不变。它是心理物理学中最准确、应用最广的方法，可用于测定绝对阈限、差别阈限和等值，还可用于确定其他很多种心理值。此法的特点是：根据出现次数来定阈限，即以次数的整个分布求阈限。恒定刺激法的具体做法：

标准刺激是能被感觉到的某一刺激强度; 比较刺激可在标准刺激上下一段距离内确定,一般从完全没被感觉出差别到完全感觉出差别的范围内选定5到7个刺激强度作为比较刺激。比较刺激要随机呈现,每个比较刺激与标准刺激至少要比100次。 (2)反应变量(因变量) 用恒定刺激法测定差别阈限的反应变量要求被试者以口头报告方式表示三类反应: 即“大于”、“等于”和“小于”,分别记为“+”、“=”和“-” 让被试作三类反应时,因其中有“等于”的反应,若被试较为自信,则作出 “等于”的反应就较少;若被试较为谨慎,则作出“等于”的反应就较多。这样会直接影响到差别阈限的大小。(77页) 这种反应易受到被试的态度的影响。二类反应: 让被试者作“大于”和“小于”两种判断,即使分不清时,也要作出其中的种判断 (3)差别阈限的计算三类反应的差别阈限的计算相等地带的上限定为50%次重于标准刺激的比较刺激,相等地带的下限定为50%次轻于标准刺激的比较刺激,有了上限、下限,通过前面提到的几种方法就可以计算差别阈限二类反应的差别阈限的计算不能以50%引起感觉差别的刺激增量作为差别阈限; 以75%感觉重于标准刺激的的比较刺激作为相等地带的上限;以25%感觉重于标准刺激的的比较刺激作为相等地带的下限。 3.平均差误法平均差误法(或均误法)又称调整法、再造法、均等法,是最古老且基本的心理物理学方法之虽然它最适用于测量绝对阈限和等值,但也可用以测量差别阈限。具体方法呈现一个标准刺激,令被试再造、复制或调节一个比较刺激,使它与标准刺激相等。比较刺激也可由实验者调节,由被试判断调整法曾是过去在天文学上常用的一个方法。那时让观察者调整一个光表面的强度,使之与某星体的亮度相等,这样就可以比较各星体间的亮度。这个方法是要求被试判断什么时候比较刺激和标准刺激相等

标准刺激是能被感觉到的某一刺激强度；比较刺激可在标准刺激上下一段距离内确定，一般从完全没被感觉出差别到完全感觉出差别的范围内选定 5 到 7 个刺激强度作为比较刺激。比较刺激要随机呈现，每个比较刺激与标准刺激至少要比 100 次。（2）反应变量（因变量）用恒定刺激法测定差别阈限的反应变量要求被试者以口头报告方式表示：三类反应：即“大于”、“等于”和“小于”，分别记为“+”、“=”和“-”。让被试作三类反应时，因其中有“等于”的反应，若被试较为自信，则作出 “等于”的反应就较少；若被试较为谨慎，则作出“等于”的反应就较多。这样会直接影响到差别阈限的大小。（77 页）这种反应易受到被试的态度的影响。二类反应：让被试者作“大于”和“小于”两种判断，即使分不清时，也要作出其中的一种判断。（3）差别阈限的计算三类反应的差别阈限的计算相等地带的上限定为 50％次重于标准刺激的比较刺激，相等地带的下限定为 50％次轻于标准刺激的比较刺激，有了上限、下限，通过前面提到的几种方法就可以计算差别阈限。二类反应的差别阈限的计算不能以 50%引起感觉差别的刺激增量作为差别阈限；以 75%感觉重于标准刺激的的比较刺激作为相等地带的上限；以 25%感觉重于标准刺激的的比较刺激作为相等地带的下限。 3.平均差误法平均差误法（或均误法）又称调整法、再造法、均等法，是最古老且基本的心理物理学方法之一。虽然它最适用于测量绝对阈限和等值，但也可用以测量差别阈限。具体方法呈现一个标准刺激，令被试再造、复制或调节一个比较刺激，使它与标准刺激相等。比较刺激也可由实验者调节，由被试判断。调整法曾是过去在天文学上常用的一个方法。那时让观察者调整一个光表面的强度，使之与某星体的亮度相等，这样就可以比较各星体间的亮度。这个方法是要求被试判断什么时候比较刺激和标准刺激相等

被试判断为与标准刺激相等的比较刺激,并不总是一个固定的数值,而是围绕着一个平均数变化的一个数。这个变化的范围就是不肯定间距。不肯定间距的中点就是主观相等点。通过对主观相等点和不肯定间距的测量,就可以估计差别阈限。把平均误差作为差别阈限,与差别阈限的定义并不相符,但因为平均误差和差别阈限成正比,所以也作为测量差别感受性的指标。用平均差误法测定绝对崗限 (1)自变量用平均差误法测定绝对阈限,是让被试者调整一个比较刺激与一个标准刺激相等。不过,此时的标准刺激假设为零,即让被试者每次将比较刺激与“零”相比较 (2)因变量(反应变量) 用平均差误法测定绝对阈限的反应变量是被试者每次调整比较刺激与标准刺激相等的那个数值。 (3)绝对阈限的测定(计算) 让被试者每次调到刚刚感觉不到(即与“零”标准刺激等值),然后把各次测定数值加以平均即为绝对阈限用平均差误法测定差别阈限 (1)自变量用平均差误法测定差别阈限,是向被试者呈现一个标准刺激,让其调整比较刺激。比较刺激是一种连续的量。在被试认为接近时,可反复调整,直到其认为满意为止。 (2)因变量(反应变量) 用平均差误法测定差别阈限的反应变量是被试每次调整的数值,即其认为与标准刺激相等的数值。由于被试反复测试,每次的结果并不是一个固定的数值,它们是围绕着一个平均数变化的数值。这个变化范围就是不肯定间距不肯定间距的中点,即多次调整结果的平均数,就是主观相等点,主观相等点与标准刺激的差就是常误 (3)差别阈限的估计值的计算用平均差误法求差别阈限,所得差别阈限只是一个估计值,平均差误有两种计算方法: 把每次调节的结果(或每次的判断)与标准刺激之差的绝对值平均起来作为差别阈限

被试判断为与标准刺激相等的比较刺激，并不总是一个固定的数值，而是围绕着一个平均数变化的一个数。这个变化的范围就是不肯定间距。不肯定间距的中点就是主观相等点。通过对主观相等点和不肯定间距的测量，就可以估计差别阈限。把平均误差作为差别阈限，与差别阈限的定义并不相符，但因为平均误差和差别阈限成正比，所以也作为测量差别感受性的指标。用平均差误法测定绝对阈限（1）自变量用平均差误法测定绝对阈限，是让被试者调整一个比较刺激与一个标准刺激相等。不过，此时的标准刺激假设为零，即让被试者每次将比较刺激与“零”相比较。（2）因变量（反应变量）用平均差误法测定绝对阈限的反应变量是被试者每次调整比较刺激与标准刺激相等的那个数值。（3）绝对阈限的测定（计算）让被试者每次调到刚刚感觉不到（即与“零”标准刺激等值），然后把各次测定数值加以平均即为绝对阈限。用平均差误法测定差别阈限（1）自变量用平均差误法测定差别阈限，是向被试者呈现一个标准刺激，让其调整比较刺激。比较刺激是一种连续的量。在被试认为接近时，可反复调整，直到其认为满意为止。（2）因变量（反应变量）用平均差误法测定差别阈限的反应变量是被试每次调整的数值，即其认为与标准刺激相等的数值。由于被试反复测试，每次的结果并不是一个固定的数值，它们是围绕着一个平均数变化的数值。这个变化范围就是不肯定间距。不肯定间距的中点，即多次调整结果的平均数，就是主观相等点，主观相等点与标准刺激的差就是常误。（3）差别阈限的估计值的计算用平均差误法求差别阈限，所得差别阈限只是一个估计值，平均差误有两种计算方法：把每次调节的结果(或每次的判断)与标准刺激之差的绝对值平均起来作为差别阈限

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。测量阈限的三种方法的比较测量阈限的三种方法各有自己的特点最小变化法的实验程序和计算过程都具体地说明了感觉阈限的含义，但它会因其渐增和渐减的刺激系列而产生习惯误差与期望误差。恒定刺激法的实验结果可以应用各种数学方法加以处理，因而便于与其它测定感受性的方法进行比较。在应用 3 类反应的实验程序时，被试的态度会对差别阈限值有较大影响。平均差误法的特点是求等值，它的实验程序容易引起被试的兴趣，但对不能连续变化的刺激则不能用平均差误法来测其差别阈限。三、心理量表法物理刺激可由物理量表来测量。但是，心理量的大小却不能用物理量表来测量。首先，这是因为刺激的物理值的变化不一定会引起心理上相应的一对一的变化。其次，有一些物理刺激本身就难以用物理量表来测量。因此，心理量需要用心理量表来测量。一个量表具有以下四个测量属性：差别强度等距绝对零点从量表有无相等单位和有无绝对零点来分，心理量表可分为顺序量表、等距量表和比例量表三类。（一）顺序量表顺序量表是一种较粗略的量表，它既无相等单位又无绝对零点，只是把事物按某种标准排出一个次序。例如赛跑时不用秒表测速，按先到终点的算第一名，第二个到的算第二名等等。这样，我们可以按快慢排出一个顺序，这个顺序在一定程度上也可以表示跑的速度量。因为它没有相等单位，所以就是知道了第二名比第一名慢 5 秒，也不能以此推算出第三名比第二名慢几秒；又因为它没有绝对零点，所以不能推知第二名的速度是第三名的几倍。所以，顺序量表只是在一个分类基础上对事物进行分类，每一类别只具有序

西南师范大学：《实验心理学》课程教学资源（电子教案）第4章 心理物理学方法

西南师范大学：《实验心理学》课程教学资源（电子教案）第4章心理物理学方法