实验心理学
?,一位心理学家可以对心理学任意领域、
任意分支感兴趣，可以专门从事工业心理、
医学心理、教育心理或知觉心理、记忆心
理、思维心理、以至社会心理的研究，但
是他们必须有一个共同的特点，即是确切
的掌握了实验心理学的研究方法，了解应
当如何科学地考察心理和行为的规律，这
就是证明实验心理学的重要性。,
? ——杨治良
第一章 绪 论
第一节 实验心理学的性质
? 一、实验心理学的含义
? 实验心理学（ experimental psychology）
? 就是在实验控制条件下对心理和行为进行研
究工作的心理学。
? 内容通常包括两部分：
? 1、阐述实验方法和实验设计。
? （一般原理）
? 2、阐述实验法在一些领域中的应用。
? （如何在具体领域中应用实验方法）
? 心理实验：
? 在严密控制的条件下，有组织地逐次变化
条件，根据观察、记录、测定与此相伴随
的心理现象的变化，确定条件和心理现象
的关系。
? 特征：
? 1、目的性
? 2、准备性
? 3、验证性
? 4、因果性
? 5、严密性
二、实验中的几种变量
? 主试：实验者，主持实验的人，发出刺激给
被试，通过实验收集心理学资料。
? 被试：实验对象，接受主试发出的刺激，并
作出反应。
（一）自变量
? 自变量即刺激变量，它是由主试选择、控制
的变量，它决定着心理和行为的变化。
? 当自变量水平（数量）有了变化并导致行为
的变化，我们就说行为是处在自变量的控制
之下。（自变量是有效的）
自变量的种类：
? 刺激特点自变量
? 环境特点自变量
? 被试特点自变量
? 暂时造成的被试差别
（二）因变量
? 因变量既被试的反应，它是自变量造成的结
果，是主试观察或测量的行为变量。
? 1、因变量的可信度即信度
? 信度是指一致性，同一被试在相同的实验条
件下应该得到相近的结果。
? 2、因变量的有效性即效度
? 当确是自变量而不是其他各种因素造成了
因变量的变化时，我们就说这种因变量是
有效的。
? 如果因变量的变化不是由自变量造成，而
是由其他的因素造成的，我们就说这种因
变量是无效的，或者说，产生了自变量的
混淆。
? 3、因变量的敏感性
? 自变量发生变化可以引起相应的因变量的
变化，这样的因变量是敏感的，反之就是
不敏感的。不敏感的因变量的两个典型例
证：
? 高限效应（ ceiling effect）
? 低限效应（ floor effect）
（三）额外变量
? 额外变量是必须加以控制的，如不控制额
外变量，就会弄不清因变量的变化是由自
变量的影响引起的，还是由因变量的变化
引起的，因而就不能得出结论。由于在实
验中额外变量是必须加以控制的，所以额
外变量也就被称为控制变量。
? 评价一项实验设计的好不好的一个重要依
据就是看研究者是否能成功的控制那些额
外变量。
三、实验中主试与被试的关系
? 按实验程序进行的主试 —被试相互作用
? 指示语：主试为交代任务向被试所讲的话。
? 要严格确定给被试什么样的指示语。
? 在指示语中，要把被试应当知道的事交代完
全。
? 要保证被试确实懂得了指示语。
? 指示语要标准化。
干扰实验程序的主 —被试相互作用
? 1、霍桑效应：
? 2、安慰剂效应：
? 3、德西效应：
? 4、实验者效应：
四、额外变量的控制
? 额外变量是使实验结果发生混淆的主要根源，
要提高研究的科学水平，就要采取一定的方
法来控制额外变量，对额外变量的控制，通
常要采用以下的几种方法。
? 1、排除法：把额外变量从实验中排除出去
? 缺点：研究结果缺乏推论的普遍性
? 2、恒定法：就是使额外变量在实验过程
中保持恒定不变。
? 缺点：
? 实验的结果不能推广到额外变量的其他
水平上去
? 操纵的自变量和保持的额外变量可能产
生交互作用
? 3、匹配法：
? 是使实验组和控制组中被试的特点相
等的一种方法，使用匹配法时，先要测量
所有被试和实验中要完成的作用具有高相
关的特点，然后根据测得的结果把实验组
和控制组的被试的特点匹配成相等的。
? 4、随机化法：
? 是根据概率理论，把被试随机分配
到各处理中去。从界定的被试总体中用
抽签法或随机数字法抽取被试样本。由
于随机取样使总体中的各个成员有相等
的计会被抽取，因而有相当大的可能性
使样本保持有与总体相同的结构。随机
取样后，再把随机抽出的被试样本随机
的分配的各处理中去。
? 5、抵消平衡法：
? 通过采用某些综合平衡的方式使额外
变量的效果互相抵消以达到控制额外变量
的目的的方法。这种方法的主要作用是控
制序列效应。
? 6、统计控制法：
? 做完实验后采用协方差分析（或共变数
分析）。把影响结果的因素分析出来，以达
到对额外变量的控制。这种事后用统计技术
来达到控制额外变量的方法称为统计控制法。
五、实验效度
? 是指实验方法能达到实验目的的程度。
? (一 ) 影响内部效度的因素,
? 实验研究的内部效度是指：
? 实验变量（处理）能被精确估计的程度。
? 实验中自变量与因变量之间的因果关系的明
确程度。
? 1、历史（经历）
? 2、成熟或自然发展的影响
? 3、选择
? 4、测验
? 5、被试的亡失
? 6、统计回归
? 7、仪器的使用
? 8、选择和成熟的交互作用及其他
（二）影响外部效度的因素
? 实验研究的外部效度指的是实验研究的
结果能被概括到实验情景条件以外的程度。
? 实验的反作用效果
? 选择偏差与实验变量的交互作用
? 实验安排的反作用效果
? 重复实验作用的干扰
? 实验的内部效度和外部效度是相互关
系、相互影响的。提高实验内部效度的措
施可能会降低其外部效度，而提高实验外
部效度的措施又可能会降低其内部效度。
这两种效度的相对重要性,主要取决于实
验的目的和实验的要求 。一般而言，在实
验中控制额外变量的程度越大，则对因果
关系的测量就越有效。因此，可以在保证
实验内部效度的前提下，采取适当措施以
提高外部效度。
第 二 节 心理实验的程序
? 实验的程序 （ experimental procedure）
就是实验的进程。它是指实验在各个阶
段应做的事。怎样合理的安排实验程序
是心理学实验的重要内容。
? 课题的确定
? 被试的选择
? 实验因素的控制
? 实验资料的收集、分析和综合
? 撰写实验报告
一、课题的确定
? （一）课题的来源
? 1、实际需要
? 2、理论需要
? 3、个人经验
? 4、前人的研究与文献资料
（二）实验类型的确定
? 课题虽然有不同的来源，但是，它们都
是从提出问题开始的。对于“为什么”的科
学探索，大致可分为两个阶段或类型：
? 第一阶段是探明规定某个行为的条件。
? 第二阶段是探明哪些条件与行为之间的函数
关系。
? 与这两个阶段相对应，可以把实验分为两种
类型。
? 因素型实验：
? 即探求规定行为的条件“是什么”
的“什么型实验”。或是探明行为的规
定要因的实验。
? 函数型实验：
? 即探求各种条件是“怎样”规定行
为的“怎样型实验”。或是探明条件和
行为之间的函数关系的实验。
（三）问题的陈述
? 因素型实验：
? 如果把对条件的叙述记为 a，把对行为的
叙述记为 b，一般取“如果 a那么 b‖的形式,
? 函数型实验：
? b=f(a)
? 读作 b为 a的函数，或 b数量的依存与 a。
二、被试的选择
? 根据课题的性质及研究的结果的概括程
度，涉及被试选择的问题有：
? 1、用人类被试还是非人类被试
? 2、被试应具备那些机体特征
? 3、用哪一种取样方法才能使被试样本代表
总体
? （一）依问题的性质选择被试
? 选用人类被试还是非人类被试，依据课题
的性质而定
? （二）依研究的结果的概括程度来选择被
试
? 1、随机抽样法
? 2、分层抽样法
三、实验因素的控制
? 在实验过程中，对自变量、因变量和控制
变量都要进行控制，有关控制变量的控制，
已在第一节中作了讨论，这里讨论对自变量
和因变量的控制。
（一）自变量的控制
? 1、要对自变量进行严格的规定
? 操作定义：
? 美，物理学家布里奇曼（ 1972）。
? 在心理学上，对一个心理现象根据测定它们
的程序下定义就叫操作定义。
? 2、对于在刺激维度上连续变化的自变量
? （ 1）要选一定数量的检查点，以找出自
变量和因变量的函数关系
? （ 2）要确定好自变量的范围
? （ 3）要确定好各检查点之间的距离
? 3、对呈现仪器的控制
? （ 1）要准确精密不失真
? （ 2）具有恒定性，既仪器的性能要稳定
? （ 3）操作方便，反应灵敏
? （ 4）仪器的显示范围要满足自变量变化
的要求
? （ 5）仪器不应干扰、阻碍、改变所要研
究的行为
? （ 6）同一型号的仪器同质信度要高
? （ 7）刺激呈现方式、呈现的次序、空间
位置、呈现的久暂等都应该根据要求加以
控制
（二）反应的控制
? 把实验中被试的反应控制在主试所设想
的方向上，这就是反应的控制问题。
? 1、指导语：
? 2、在实验中主试对被试的态度。
? 3、对要求特征的控制：
? （ 1）将编制好的指导语尽量采取录音或录
象的自动化呈现。
? （ 2）采取“双盲”的实验设计。
? （ 3）增加被试的数量。
（三）反应指标的选择
? 1、有效性，即特异性或相关性。
? 2、客观性：是指此指标是客观存在的，是
可以通过一定的方法观察到的。
? 3、数量化。
四、实验资料的收集与分析和综合
? （一）心理学研究的资料类别
? 1、记数资料：就是按个体的某一属性或某一
反应进行分类记数的资料。
? 2、计量资料：就是用测量所得到的数值大小
来表示的资料。
? 3、等级资料：介于记数资料和计量资料之间，
可以称为半计量资料。
? 4、描述性资料：即非数量化的资料。
（二）研究资料的整理与解释
? 1、选用某种统计方法都有前提条件，不能
不分青红皂白，随手拿来就用。
? 2、根据实验所得到的资料，在验证实验的
假设时，不外有两种结果：
? （ 1）如果实验结果与假设相一致，则进一
步演绎而找出更深的假设，推进实验。
? （ 2）如果实验结果与假设不一致，则修正
假设、反复实验；或放弃它；或建立新的假
设，再进行实验。
五、撰写实验报告
? 1、摘要（ abstract）
? 关键词（ key words）
? 2、题目（ title）
? 3、引言（ foreword）
? 方法（ method）
? 被试
? 仪器、材料
? 实验程序
? 4、结果（ results）
? 5、讨论（ discussion）
? 6、结论（ summary）
? 7、参考文献（ references）
? 8、附录（ appendix）
第二章 实验设计
? 实验设计：
指研究者针对需要验证的实验假设，
为有计划的搜集观察资料而预先建立和
依据的设计模式。
实验设计包括以下几方面
? 形成统计假设，并为验证假设，搜集和分
析数据制定有效的计划。
? 阐明实验统计假设所遵循的决策。
? 按计划搜集资料。
? 按计划分析资料。
? 对统计假设的真伪做出归纳性推论。
一、真实验设计
? 在心理学研究中，采用真实验设计来进行
实验研究是检验实验效果的一个重要方法。
真实验设计对实验条件的控制程度要求较
高，在使用这类实验设计时，实验者可以
有效地操纵实验变量，能有效的控制内在
无效来源和外在无关因素的影响，能在随
机化原则基础上选择和分配被试，从而更
能客观的反映实验处理的作用。
（一）完全随机化设计
? 也称简单随机化设计，是指用随机化方法将
被试随机分为几组，然后依实验的目的对各
组被试实施不同的处理。
1、随机实验组控制组前测后测设计
? （ 1）设计的模式
? R O1 X O2
? R O3 O4
? （ 2）设计的评价
? 随机实验组控制组前测后测设计基本
控制了绝大多数影响内部效度的因素。
? ①采用随机分配的方法将被试分为两组。
? ②安排实验组和控制组。
? 缺点：使用前测的反作用。
（ 3）设计的显著性检验
? 对随机实验组控制组前测后测设计所
得的实验数据进行统计分析，有两类方法
可以使用。
? A、对增值分数进行统计分析
? B、协方差分析法
2、随机实验组控制组后测设计
? （ 1）设计的模式
? R X O1
? R O2
? （ 2）设计的评价
? ①设立实验组和控制组
? ②实验在同等条件下进行
? ③无前测
? ④采用随机化原则
? （ 3）设计的显著性检验
? 参数,t-检验
? 非参数,曼 -惠特尼 U-检验或中位数检验
3、随机多组后测设计
? （ 1）设计的模式
? R X1 O1
? R X2 O2
? R X3 O3
? （ 2）实验结果的检验
? ①单因素方差分析
? ②纽曼 -丘尔斯（ N-K）检验或其他成对比
较方法。
（二）多因素实验设计
? 是指在实验中包括两个或两个以上的
因素（自变量），并且每个因素都有两个
或两个以上的水平，各因素的各个水平互
相结合，构成多种组合处理的一种实验设
计，又称完全随机析因设计。
? 1、完全随机析因设计的类型
? 因 素：大写字母 A B
? 因素的水平：对应的小写字母 a b
? （ *）：因素之间的相互结合关系
? A * B a1 a2 b1 b2 b3 2 * 3
? A * B * C 2 * 3 * 4
2、完全随机双因素析因设计
? 完全随机双因素析因设计是指研究者用随机
分配的方法将被试分为若干组（分组的个数
等于实验处理的个数），同时用随机的方法
分配每一组被试接受一种实验处理的实验设
计。
（ 1）实验设计的模式
? R a1b1 O1
? R a1b2 O2
? R a2b1 O3
? R a2b2 O4
? R a3b1 O5
? R a3b2 O6
A
B
b1
b2
a1 a2 a3
O1 O3 O5
O2 O4 O6
3、双因素析因设计的主要效应
和交互作用的效应。
? 主效应：指由每个单独因素（自变量）所引
起的因变量的变化。
? 交互作用：指当一个因素（自变量）对因变
量影响大小因其他因素的水平或安排的不同
而有所不同时，所产生的交互作用影响因变
量的结果。
（ 1） 2x2完全随机实验设计的基本模式
? R a1b1 O1
? R a1b2 O2
? R a2b1 O3
? R a2b2 O4
A
b1
B
b2
a1 a2
O1 O3
O2 O4
（ 2） 2x2完全随机化设计的主
效应和交互作用的解释。
(三 )随机化区组设计
? 首先把被试按某些特质分到不同的区组内,使
区组内的被试比区组间的被试更接近同质，
将被试分好区组后，再将各区组内的被试随
机分到各不同的实验处理或实验组、控制组
内，因此称作随机化区组设计。
? 随机化区组设计的目的在于使区组被试差异
尽量缩小，而对区组之间的差异依据设计要
求而定。
? 原则：同一区组内的被试尽量, 同质,
? 人数分配有三种情况：
? 一名被试作为一个区组。
? 每个区组内的被试的人数是实验处理数目
的整数倍。
? 区组的单位是一个团体。
? 总之，每一个区组应该接受全部实验处理，
每一种实验处理在不同的区组中重复的次
数应该完全相同。
? 优点：考虑到个别差异对实验结果的影响
（即区组效应），而把实验单元（被试）
划分为几个区组，并在统计计算上将这种
影响从组内误差中分离出来，从而进一步
反应出实验处理的作用。
? 不足：在划分区组时有一定困难，如果在
同一区组内各实验单元（被试）的差异较
大，就出现较大的误差，对这种情况研究
者应该引起注意。
1、随机化区组单因素设计
区组 实 验 处 理 区组平均X
1 X2 X3 …… Xk
1 O11 O12 O13 …… O1k O1
2 O21 O22 O23 …… O2k O2
3 O31 O32 O33 …… O3k O3
… …… …… …… ……
n On1 On2 On3 …… Onk On
实验处
理平均 O.1 O.2 O.3 …… O.k O..
2、随机化区组多因素设计
区组 实 验 处 理组合a
1b1 a1b2 a2b1 a2b2 a3b1 a3b2
1 O111 O112 O121 O131 O132 O132
2 O211 O212 O221 O222 O231 O232
… …… …… ……
n On11 On12 On21 On22 On31 On32
三、准实验设计和非实验设计
? （一）准实验设计
? 准实验设计：是指未对自变量实施充分的
控制，但使用真正实验的某些方法搜集、
整理及统计分析数据的研究方法。
? 1、单组准实验设计
（ 1）时间序列设计
*设计的模式：是指对一组被试或个体进行一
系列周期性测量，并在测量的时间序列中
引进实验处理（ X），然后观测引进实验处
理后的一系列测量结果，并与引入实验处
理 X前的一系列测量结果相比较，研究插入
实验处理前后测量结果的变化趋势，从而
推断实验处理是否产生效果。
O1 O2 O3 O4 X O5 O6 O7 O8
? 对设计的评价：
? 优点：可以较好的控制, 成熟, 因素对内部
效度的影响。
? 可以控制测验因素的干扰。
? 有可能控制统计回归的因素，但也有例外。
? 缺点：没有控制组。
? 不易控制测验与处理 X的交互作用。
? 多次实施前测验往往会降低或增加被试对
实验处理的敏感性。
（ 2）相等时间样本设计
? 设计的模式：在心理研究中，与选择两等价
样本组（实验组和控制组）相对应，当只有
一组被试时，常用两相等的时间样本，在其
中的一个时间样本中不出现实验变量，而采
用常规安排 X0。
? X1O1 X0O2 X1O3 X0O4
? 设计的评价：
? 优点：
? 在控制影响内部效度的因素方面是完全有
效的
? 能较好的控制, 历史, 因素
? 缺点：
? 在控制影响外部效度的因素方面并不理想
? 测验的反作用效果会影响该设计的外部效应
? 实验安排的反作用会影响该设计的外部效度
? 选择的偏差与实验变量的交互作用可能会影
响该设计的外部效度
? 重复实验处理的干扰也会影响该设计的外部
效度
2、多组准实验设计
? （ 1）不相等实验组控制组前测后测设计
? 设计的模式：研究者不能按随机化原则和
等组法来选择对等组，有时也不能随机安
排哪个是实验组，哪个是控制组。
? O1 X O2
? ………………
? O3 O4
? 设计的评价
? 优点：增添了控制组
? 两组都有前测验
? 缺点：没有使用随机化方法来分配被试或
? 实验处理
? 两组都使用前测安排
（ 2）不相等实验组控制组前测后测
时间序列设计
? 设计的模式：它是在单组时间序列设计和不
相等实验组控制组前测后测设计的基础上，
组合而成的一种多组准实验设计。
? O1 O2 O3 O4 X O5 O6 O7 O8
? ………………………………………………
? O9 O10 O11 O12 O12 O14 O15 O16
? 设计的评价：
? 在该设计模式中，虚线以上是一个单组时
间序列设计，所以该设计具有时间序列设
计的特点
? 该设计还可被看作是不相等实验组控制组
前测后测设计的推广，所以该设计也具有
不相等实验组控制组前测后测设计的特点,
? 在两种设计组合的基础上，影响该设计内
部效度的因素基本上得到了有效的控制，
即该设计基本上控制了历史、成熟、测验、
选择与成熟的交互作用等因素对实验结果
的影响。
? 但测验的反作用效果、以及选择偏差与实
验处理 X的交互作用则可能会成为影响该设
计外部效度的因素。
（ 3）平衡设计
? 又叫做轮换设计，或拉丁方设计。在该设
计中，研究者为了达到对实验控制的目的，
使各组被试都接受不同的实验处理，而对
实验处理的序列和实验时间的序列都采用
了轮换的方法。
① 设计的模式
时间 1 时间 2 时间 3 时间 4
组 A X1O X2O X3O X4O
组 B X2O X4O X1O X3O
组 C X3O X1O X4O X2O
组 D X4O X3O X2O X1O
? 该设计既称平衡对抗设计又称轮换设计，这
两个名称都有其特定的内涵。
? 平衡对抗设计是指在实验中，往往由于前一
个实验处理影响后一个实验处理的效果，因
而该实验设计的作用就在于提供对实验处理
顺序的控制，使实验条件均衡，抵消由于实
验处理先后顺序的影响而产生的顺序的误差。
? 轮换设计是指在实验中，由于学习的首因率，
被试容易记住先实验的内容；又因学习的近
因率，对刚学过的内容，被试回忆的效果一
般也较好。因而是实验方法上，有必要使实
验内容的先后次序轮换，使情境条件和先后
顺序对各个实验组的机会机均等，打破顺序
界限。
② 设计的评价与显著性差异。
? 优点：平衡对抗设计是仅有后测的模式，
这个设计包括三个分类：组别、时间顺序
情况和不同的实验处理。每种分类对其他
两种分类都是, 正交, 的。在该设计中，
每个分类的每种变量与其他两类的每种变
量都是等同发生的，每种处理（每个实验
变量）在每列和每行中仅发生一次。
? 缺点：由于不能采取随机分配被试的方法，
各组被试只能选择尽可能相等的固定整组，
因此人为选择被试组的差异就有可能造成
组与组之间的差异，这种选择因素也可能
会与历史、成熟、练习效应等产生交互作
用的效应。
（二）非实验设计
? 非实验设计：是一种对现象的自然描述，一
般用于识别和发现自然存在的临界变量及其
关系，它可以为进一步实施更严格的实验设
计积累资料。
? 1、单组后测设计：
? （ 1）设计的模式
? 只有一个实验组，而对实验组只给予一次实
验处理，然后通过测量得到一个后测成绩。
? X O
（ 2）设计的评价
? 不足：
? ①无对照组比较。
? ②无前测。
? ③没有考虑对机体变量、自变量及其他无
关变量的控制。
? ④很难排除历史、选择和成熟等内在无效
来源的作用。
2、单组前测后测设计：
? （ 1）设计的模式
? 是对单组后测设计的一种改进，它增加了
在实验处理前的测验，但还是仅有一组实
验组。
? O1 X O2
（ 2）设计的评价
? 优点：
? 由于前测验，可以提供被试的基线数据及某
些有关信息
? 全部被试既属于实验组又属于控制组，通常
认为选择变量可得到适当控制，便于估计被
试个体态度对实验效果的影响。
? 缺点：
? 历史常与实验处理的效应向混淆
? 很难控制成熟对内部效度的影响
? 前测可能对后测内容和形式产生威胁
3、固定组比较设计
? （ 1）设计的模式
? 又称静态组或整组比较设计，该设计采用
实验组和控制组两组被试，但因这两组被
试在实验处理前就已经形成，故它不能使
用随机化原则来选择被试。
? X O1
? ………………
? O2
（ 2）设计的评价
? 优点：
? 基本上能对历史因素进行控制
? 无前测可以控制测验效应和仪器因素的干
扰
? 控制组可以对成熟因素做到有限的控制
? 缺点：
? 对选择这一因素缺乏控制
? 选择与成熟的交互作用、以及选择与处理
的交换作用常常成为混淆不清的因素影响
实验的效度。
? 4、事后回溯设计
? 事后回溯设计是指所研究的对象是已经发
生过的事件。
? （ X） O
? （ 1）相关研究设计
? 相关研究设计是在一个被试组内收集两个
集合的数据，其中一个数据集合是观察到
的结果，另一个则是被追溯的数据集合，
研究的目的是确定这两个数据集合之间的
关系（正相关、负相关和无关）
? O1 O2
? （ 2）准则组设计
? 要求研究者通过对所研究现象的被试的比
较确定某些被试（准则组）具有一种状态
的特征，而另一些被试（非准则组）不具
有这种状态的特征，然后去追溯可能存在
的原因。
? （ X） O1
? ……………………
? O2
对设计的评价
? 相关研究和准则组研究是事后回溯设计的
两种主要形式，这两种研究是相辅相成的
? 相关研究的主要用途是辨认两个变量或两
种现象之间是否存在什么形式的关系
? 准则组研究的主要用途是通过准则组与非
准则组的对比，研究在一定关系的两种变
量之间具有什么样的状态特征。
? 优点：
? 可以对自然条件下出现的事件或各种学习现
象进行时间上的追溯，以了解产生这些现象
的信息，即由于什么原因、在什么样的条件
下出现这种结果。
? 事后回溯设计研究特别适用于研究简单的因
果关系的问题
? 可以为提出研究假设提供相对充足的论据，
这种假设以后可以通过更严格的实验方法来
进行检验。
? 在某中环境或特殊的条件下，事后回溯设计
比其他实验设计更为有用，这是因为其他设
计所建立的研究需要人为的作用来引起。
? 由于条件限制，研究者不可能采用严格的实
验设计研究时可考虑采用该设计方法。
? 缺点：
? 在实验研究中缺乏控制，研究者不能操纵自
变量或随机分配被试
? 研究中所追溯的原因因素可能有多个，在不
同的情况下，一个特定的结果可能有不同的
原因引起。
? 两个有关系的因素可能并不存在因果关系，
它们可能都是第三个因素的原因或结果，对
这些不利因素，研究者在实验中如果控制得
当，也将会使实验得到准确的结果。
第 三 章
心理物理学方法
? 先驱者：费希纳 1860,心理物理学纲要,
? 心理物理学：一门研究心身之间或心物之
间的函数关系的精密科学。
? 本章讨论两个问题：
? 感觉阈限的测量及阈限以上感觉的测量。
一、感觉阈限的测量
? （一）感觉阈限
? 1、绝对阈限和差别阈限的定义
? 绝对阈限：刚刚能引起感觉的最小刺激量
（ AL）
? 差别阈限：刚刚能引起感觉的最小差别
（ DL），也叫最小可觉差（ J.N.D）
? 2、阈限的操作定义
? 绝对阈限：有 50%的次数能引起感觉，
50%的次数不能引起感觉的一种刺激强度。
? 差别阈限：有 50%的次数能觉察出差别，
50%的次数不能觉察出差别的刺激强度的
差别。
? 3、测定阈限的实验特点
? （ 1）选择好刺激系列和反应系列
? （ 2）要尽量简化被试对刺激所做的反应
? （ 3）测定的次数要多些
（二）测量感觉阈限的方法
? 1、最小变化法（极限法、序列探索法、最
小可觉差法、最小差异法）
（ 1）用最小变化法测定绝对阈限
? 特点：将刺激按递增或递减系列的方式，及
间隔相等的小步变化，寻求从一种反应到另
一种反应的瞬时转换点或阈限的位置
? 自变量：刺激系列
? 要按递增和递减系列交替呈现，起点要大
于或小于阈限
? 一般选 10到 20个强度水平
? 递增和递减序列要分别测定 50次左右（共
100次左右），刺激有实验者操纵
? 避免被试形成定势，每次呈现刺激的起点
应该随机变化
? 因变量：被试的口头报告
? 当刺激呈现之后，感觉有就报告, 有,,
感觉无就报告, 无,,主试记录, +‖―-‖
? 递增时直到第一次报告, 有,,这一系列
停止，递减同理
? 说不准可以猜，但不可以放弃，也可以记
录,？,
? 阈限的确定：
? 阈限是统计值，被试报告, 有, 和, 无,
这两个刺激的中点，就是这一刺激系列的
阈限
? *将所有各系列的阈限求平均数
? *先分别求出渐增系列和渐减系列的平均数
再求出两系列的平均数
? *将每相邻的渐增系列和渐减系列的阈限为
一组求平均数，然后再求各组的平均数
误差及控制
? 习惯误差：指被试因习惯与原先的刺激所
引起的感觉或状态，而对新的刺激做了错
误的判断。
? 期望误差，是指被试因过早期望要来临的
刺激而导致的错误判断。
? 控制方法：同时应用递增和递减系列的刺
激，而且二者的次数相等。
? 练习误差：是由于实验的多次重复，被试
逐渐熟悉了实验情境，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。
? 疲劳误差：由于实验多次重复，随着实验
进程而发展的疲劳或厌烦情绪的影响，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。
? 控制方法：递增和递减序列各自所用的次
数要相等,整个序列中在前和在后的机会也
要相等,ABBA
（ 2）用最小变化法测定差别阈限
? ① 自变量：两个刺激
? 标准刺激（固定的强度，大小不变），每次
比较都出现
? 比较刺激，按递增或递减系列，匹配呈现。
? ②因变量：口头报告，一般用三类反应，
,+‖ ―-‖ ―=‖
③ 差别阈限的确定,
? A、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（ Lu）
? 第一次非, -‖到, -‖之间的中点为差
别阈限的下限（ Ll）
? B、在递增系列中的最后一次, -‖到非, -‖
之间的中点为差别阈限的下限（ Ll）
? 第一次非, +‖到, +‖之间的中点为差
别阈限的上限（ Lu）
? C、上限与下限之间叫不肯定间距 IU
? D、不肯定间距的中点叫主观相等点（ PSE）
理论上 PSE应与标准刺激（ St）相等，但
实际有差距，叫常误（ CE）
? E、取不肯定间距的一半或取上差别阈
（ DLu=Lu-St）和下差别阈（ DLl=St-Ll）
之和的一半为差别阈限
? DLu=Lu-St
? DLl=St-Ll
? PSE=（ Lu-Ll） /2
? CE=St-PSE
? DL=[（ Lu-St） +（ St-Ll） /2]
? =DLu+DLl/2
? =Lu-Ll/2
误差及控制
? 除了习惯误差和期望误差，还要控制因标
准刺激和比较刺激同时呈现所造成的误差，
用多层次的 ABBA法。
比较刺激系列呈现顺序
标准刺激呈现位置
相继呈现的先后顺序
↑ ↓ ↓ ↑
左右 右左 左右 右左
前后 后前 前后 后前
? （ 4）阶梯法
? 阶梯法是最小变化法的一种变式，它和
最小变化法不同的地方，就在于它把增加和
减少刺激程序连续进行。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，
又按照一定的梯级来减少刺激强度。实验按
这样的顺序继续下去，直到达到一个先定的
标准或先定的实验次数时求出各转折点的平
均数就是所求的阈限值。
2,恒定刺激法
? 又叫正误法，次数法，它是心理物理学中
最准确、应用最广的一种方法，可用于测
定决对阈限、差别阈限和等值，还可以用
于确定其他多种心理值。
? 此法的特点是：根据出现的次数来确定阈
限，即以次数的整个分布求阈限。
? 具体做法：
? 主试从预备实验中选出少数刺激，一般是
5~7个，这几个刺激在整个测定过程中不变。
? 选定的每种刺激要向被试呈现多次，一般每
种刺激呈现 50~200次。
? 呈现刺激的次序事先经过随机安排，不让被
试知道。
? 在统计结果时必须求出各个刺激变量引起的
某种反应（有或无，大或小）的次数。
? 特别注意：在实验之前需要选定刺激
? 最大强度：每次呈现几乎都能都能被被试感
觉到的强度,被感觉到的可能性不低于 95%
? 最小强度：每次呈现几乎都能都不能被被试
感觉到的强度,被感觉到的可能性不高于
5%
? 各个刺激之间的距离相等,每种刺激强度呈
现不得少于 50次,
（ 1）用恒定刺激法测绝对阈限
? ① 自变量,5~7个等距刺激强度
? ②反应变量：口头报告。有, +‖，无, -‖，
根据被试对不同刺激所报告有无的次数来
求出百分数，以此来计算阈限。
? ③绝对阈限的计算
直线内插法
? 测定两点阈的实验
? 首先选出最大刺激和最小刺激，分别为 12
毫米和 8毫米，在这个范围内选定间隔为 1
毫米的刺激 5个，各刺激的两点距离分别为
8,9,10,11,12毫米，每个刺激共呈
现 200次，所有刺激共呈现 1000次，刺激
按随机顺序呈现，每次呈现后，要求被试
报告是, 两点, 还是, 一点,,实验结果
见下表。
用恒定刺激法测定两点阈的实验记录
刺激（毫米）
报告, 两点, 的次数
报告, 两点, 的百分比
8 9 10 11 12
2 10 58 132 186
1% 5% 29% 66% 93%
（ 2）用恒定刺激法测差别阈限
? ① 自变量：将比较刺激与标准刺激加以比较
? 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，一般从完全没有被感觉出差别到完全感
觉出差别的范围内选定 5~7个刺激强度作
为比较刺激。
? 比较要随机呈现，每个比较刺激与标准刺
激至少要比较 100次。
? ② 反应变量：口头报告
? 较早的方法：三类反应, +‖―=‖―-‖
? 后来改进：二类反应, +‖―-‖
? 三类反应和二类反应各有利弊，实验时
可以根据情况情况选定其中的一种。
? ③ 差别阈限的估计值的计算
? 三类反应：
? 上限为 50%次重于标准刺激的比较刺激
? 下限为 50%次轻于标准刺激的比较刺激
? 以重量辨别为例：以 200克为标准刺激，以
从 185至 215克的 7个重量为比较刺激,7个
重量间的间隔各为 5克，要求被试做
,重,,相等,,轻, 这三类反应。
比较刺激
（克）
比较的结果（次数的 %）
―+‖ ―=‖ ―-‖ ―+‖+―=‖
185
190
195
200
205
210
215
5
12
15
30
55
70
85
4
18
25
42
35
18
9
91
70
60
28
10
12
6
9
30
40
72
90
88
94
? 二类反应：取 75%的差别阈限。
? 以重量辨别为例：以 200克为标准刺激，
以从 185至 215克的 7个重量为比较刺激，
7个重量间的间隔各为 5克，要求被试只作
,重,,, 轻, 这三类反应。
比较刺激（克） ―+‖的比例 ―-‖的比例
185
190
195
200
205
210
215
0.07
0.21
0.28
0.55
0.73
0.79
0.90
0.93
0.79
0.72
0.45
0.27
0.21
0.10
? ④ 误差及控制
? 标准刺激和比较刺激继时呈现，可能产生
时间误差
? 正的时间误差：主观相等点大于标准刺激
? 负的时间误差：主观相等点小于标准刺激
3、平均差误法
? 又称调整法，再造法，均等法，其特点是
呈现一个标准刺激，令被试再造、复制或
调节一个比较刺激，使它与标准刺相等，
比较刺激也可由实验者调节，由被试判断。
? 程序：
? 实验者规定以某一刺激为标准刺激，然后
要求被试调节另一比较刺激，使后者在感
觉上与标准刺激相等。客观上一般不可能
使比较刺激与标准刺激完全一样，于是每
一次比较都会得到一个误差。把多次比较
的误差平均起来就可得到平均误差。
（ 1）用平均差误法测定绝对阈限
? 自变量：让被试调节一个比较刺激与一个
标准刺激相等，标准刺激假设为零。
? 反应变量：被试每次调整比较刺激与标准
刺激相等那个数值。
? 绝对阈限的确定,让被试每次调到刚刚感
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。
（ 2）用平均差误法测定差别阈限
? 自变量：呈现一个标准刺激，让被试调整一
个比较刺激。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。
? 反应变量：被试每次调整的数值，即其认为
与标准刺激相等的数值。
差别阈限的计算：
因为平均误差与差别阈限成正比，所以可
用平均误差来表示差别感受性，方法有两
种：
? 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
? AEM=∑\X-PSE\/N
? 把每次调节的结果与主观相等点之差的绝
对值平均起来做差别阈限。
? AESt=∑\X-St\/N
? (3)误差及控制
? 空间误差：标准刺激在左边和右边的次数
应各占一半。
? 动作误差：被试从长与和短于标准刺激处
开始调节的次数也各占一半。
二、阈上感觉的测量
（一）顺序量表的建立
? 顺序量表既不等距，也无绝对零点，它只
要求将事物按某一标准排出一个顺序。
? 要求：让数字的大小能够对应事物属性的
等级，而不需要关心量表的单位是否一致。
1、等级排列法
? 把许多刺激同时呈现，让许多被试按照一
定的标准，把这些刺激排成一个顺序,
? 把许多人对同一刺激评定的等级加以平均，
这样，就能求出每一个刺激的各自平均等
级,
? 把各刺激按平均等级排出顺序就是一列顺
序量表。
? 例如，某广告公司要对 10张广告的优劣做
评比，请来了 17位评判者，评判的方式是
让被试将 10张广告排成从美到丑的一个序
列，通过众多被试的比较，就可以求出全
体被试对同一广告评判等级的平均值，这
个值就是广告的平均等级。各广告按平均
等级排出的顺序就是一个顺序量表。
? 用等级排列法建立顺序量表，要注意以下
两个问题：
? （ 1）要求被试的抽样能够代表实验试图研
究的人群总体。
? （ 2）对被试的利用率不高，且难以排除被
试在唯一一次排序中的各种随机误差。
2、对偶比较法
? 把所有要比较的刺激配成对,
? 一对一对地呈现，让被试依据刺激的某一
特性进行比较，并作出判断：这种特性在
两个刺激中的哪一个上表现的更为突出,
? 依它们各自明显于其他刺激的百分比大小
排列成序。
? n：刺激的总数
? 配对个数,n(n-1)/2
? 如果有五种样品 A,B,C,D,E，
? 则可配成 5（ 5-1） /2=10对，
? 对偶比较法要注意两点：
? （ 1）仅仅针对一个被试的心理量表，尚不
能推广到更广大的人群
? （ 2）这一量表模型要求对偶比较是可传递
的
? A>B B>C A>C
（二）等距量表的建立
? 等距量表不仅要求体现事物属性的大小顺
序关系，还要有一个固定的测量单位。
? 顺序量表可以通过 PZO转换，转换为等距
量表。
? （前提：假定顺序量表的通过率符合正态
分布）
1、感觉等距法
? 是最直接的方法，通过将一个感觉分成主
观上相等的距离来制作等距量表。
（ 1）二分法
? 呈现两个刺激,A和 C，要求观察者选择第
三个刺激 B，使得 A和 B之间的距离等于 B和
C之间的距离
? A-B=B-C
? 八等分灰色光度心理物理量表
（ 2）平均差误法
? 例：四等分量表,200~6500Hz，音高
? ① 同时解决方案
? A B C D E
? ② 渐进解决方案 二分程序
? 1 A C E
? 2 A B C E
? 3 C D E
2、差别阈限法
? 用任何一种传统心理物理法测出感觉的绝
对阈限,
? 以此为量表的起点，以绝对阈限为标准刺
激，确定第一个差别阈限,
? 以绝对阈限加上第一个差别阈限的刺激强
度为基准，再测量第二个差别阈限。
? 以此类推
尽管每一个最小可觉差在物理上是不相等的，但
是由于它们在心理感受上具有等距性，因而能够
用来建立等距量表。
（三）比例量表的建立
? 比例量表既有真正的零点，也有等距单位
? 关键：如何将零感觉和量表的零点相对应，
以获得绝对零点。
1、分段法
? 呈现一个固定的阈上刺激作为标准。
? 让被试调整比较刺激，使它引起的感觉为
标准刺激的一定比例，如 2倍,3倍,1/2
倍,1/3倍等。
? 每个实验只选定同一个比例进行比较，同
一个标准刺激比较若干次后，再换另外几
个标准刺激进行比较，
? 当把所有的标准刺激都比较完后，便可用
与各标准刺激在感觉上成一定比例的相应
的物理量值制成一个感觉比例量表。
Stevens&Davis的听觉响度量表 (1936)
? 半分法,给被试一个响度的音,作为标准刺激,
让他调节另一个音直到他感觉到比标准刺
激的音低一半,用这个方法,以不同的强度音
作为标准刺激,让被试调节另一个音直到他
感觉到比标准刺激的音低一半,
? 确定响度的单位 (sone)
? 1 sone等于一个在绝对阈限以上 40分贝的
1000赫兹的音的强度,47分贝的响度是
2sone,55分贝的响度为 4sone.
2、数量估计法
? 主试呈现一个标准刺激，如一个重量，并
赋予标准刺激一个主观值，例如为 10.
? 让被试以这个主观值为标准，将其他比较
刺激的主观强度用数据表示,
? 计算出每个比较刺激估计的几何平均数或
中数,
? 以刺激值为横坐标，感觉值为纵坐标，即
可制成感觉比例量表。
Baker&Dudek的实验 (1957)
? 标准刺激, 假定长度单位 I.
? 变异刺激, 其他 10种比标准刺激长的刺激,
用幻灯片呈现,时间为 30秒,
? 每对刺激随机呈现 20次,即要求被试回答 20
次,
? 空间误差,10次标准刺激在变异刺激之
上,10次标准刺激在变异刺激之下,
? 实验显示了心理长度的增长明显低于物理长
度的增长,
三、心理物理函数
? 心理物理函数,是描述对刺激的心理感受
和刺激的物理属性关系的函数,
? 可以用来描述心理感受和物理刺激的各
种属性的依从关系。
? 如听知觉的等响度曲线、不同波长刺激的
视感觉阈限曲线等。
? 可以描述某种感觉如何随着刺激量的变
化而变化。
? 韦伯定律、费希纳定律、史蒂文斯定律。
一、韦伯定律
? （一）韦伯分数和韦伯定律
? 1834年，德国生理学家韦伯
? 韦伯分数：对于任何同一类刺激，产生一
个最小可觉差所需增加的刺激量，总是等
于当前刺激量与一个固定分数的乘积，这
个固定分数被称做韦伯分数。
? 韦伯定律,刺激强度水平与差别阈限的大小
之间存在固定的数学关系,
? △ Φ/Φ=C
? △ Φ, 差别阈限的大小
?Φ, 刺激强度的水平
? C, 韦伯分数
? 缺点：
? 在刺激强度很弱的条件下会失效。
? 作用：
? 使比较不同感觉道及不同条件下的感受性
成为可能。
（二）韦伯定律的修正
? 修正公式：△ Φ/（ Φ+a） =C
? a通常是一个数值很小的常数
? 解释,
? 尚无定论,最有可能的解释是参数 a代表了
当刺激强度 Φ等于 0时，感觉系统背景的噪
音强度。
二、费希纳定律
? （一）费希纳定律的推导
? 确定某种感觉的绝对阈限,然后运用韦伯定
律得到绝对阈限上每一个最小可觉差对应
的物理量,
? 绝对阈限, a
? △ Φ/（ Φ+a） =C
? 1 a(1+c)
? 2 a(1+c)2
? 3 a(1+c)3
? n a(1+c)n
?Ψ=K㏒ Φ
?Ψ, 心理感觉量值
?Φ, 物理刺激高出绝对阈限以上的单位数量
? K, 固定系数
? 感觉强度的变化和刺激强度的对数变化成
正比,
（二）费希纳定律的成立条件
? 1、假定韦伯定律对所有类型和强度的刺激
都是正确的
? 2、假定所有最小可觉差在心理上都的相等
的。
三、史蒂文斯定律
? （一）幂定律的提出
? 1957年,刺激强度和感觉量之间的关系为
? S=bIa
? S, 感觉量
? b, 由量表单位决定的常数
? a, 感觉道和刺激强度决定的幂指数。
? 数量估计法
（二）幂定律的发展
? 幂函数不适用于十分靠近阈限的微弱刺激，
? 修正公式,S=b(I-I0)a
? 这样，幂定律就可以适用于全部可知觉的
刺激范围。
? 局限：幂定律的有效性依赖于被试正确使
用数字去标示其真正的感觉量。
? 1959，跨感觉通道的匹配技术（不同感觉
道的交叉匹配法）
? 被试紧握手压力计，用握力大小来匹配电
流、白噪音、震动等。
? 在不同的刺激水平上获得跨通道感觉的匹
配,产生等感觉函数的曲线,它可以表示出一
感觉通道的刺激值与造成相等感觉判断的
另一感觉通道刺激的关系,
? 等感觉匹配法 (equal-sensation
functions obtained by matches):
第四章 现代的心理物理学
第一节 感觉的直接测量
? 20世纪中叶,史蒂文斯定律和信号检测论的
同时诞生,标准着心理物理学进入了历史新
阶段,
? 这一阶段的主要贡献在于重新审视了传统
心理物理学的两块基石,
? 心理感受的间接测量
? 传统的阈限概念
一、感觉的直接测量法
? 感觉的间接测量：是指借助于某一中介变
量或中介反应来测量感觉
? 感觉的直接测量：对心理感受直接按其强
度赋值。
? 感觉的直接测量法主要有,数量估计、数量
生产和绝对数量估计。
（一）数量估计（ magnitude estimation）
? 理查森和罗丝（ Richardson&Ross） 1930
? 被试听到一个标准音而且被告知它的响度用
,1‖来表示，然后要求观察者用其他数字表
示测验的音调。这些音调在强度上与标准数
字,1‖成比例变化。
? 当声音强度用被试直接赋予的数值来描述时，
得到的结果是一个幂函数而不是对数函数。
? 理查森和罗丝的研究可以被认为是史蒂文斯
定律的前身。
? 史蒂文斯的观点
? 各种知觉维度和许刺激条件下的大量实验结
果表明，被试在数量估计中用数字表示的反
应随刺激强度的变化能够描述为一个幂函数。
? 以大量的研究结果为基础，史蒂文斯（ 1957，
1975）提出：幂函数应该代替费希纳的对数
公式作为物理规则，这个主张就是所谓的史
蒂文斯定律。
? 假设观察者的平均反应和感觉经验的数量是
成比例的。
? 史蒂文斯（ 1957,1958）阐述了数量估计
法的两种形式：
? 1、给被试呈现一个标准刺激，并告诉他们
这一刺激对应的感觉是某个确定值，在随
后的实验中，被试要根据标准刺激的数值，
给其他的刺激产生的感觉赋值。
? 2、没有标准刺激初始赋值，所有刺激都随
机呈现给被试，他们要对第一个呈现的刺
激随意指定一个数值来代表它所产生的感
觉量，并据此对接下来的所有刺激一一赋
值。
? 使用几何平均数的好处：
? 1、几何平均数能避免少数被试在赋值时采
用极大或极小的数字的影响。
? 2、如果心理物理函数的幂函数关系正确的
话，那么几何平均数能保留在算术平均过
程中损失的心理物理函数特征。
（二）数量生产 (magnitude production)
? 给被试一个用数字表示的感觉量值，要求
他们调整刺激产生相应的感觉量。
? 数量生产法配合对同一感觉的数量估计法
测量，可以作为抵消任一种方法固有的系
统误差的方式。
Stevens 1962 响度实验
二、感觉直接测量的情境效应
（ contextual effects）
? （一）实验中的其他刺激的影响
? 被试对刺激的数量估计受到刺激呈现情境
的强烈影响。
? 同一个刺激和其他较弱的刺激一起出现在
实验中，往往会被估计为更大的数值；而
若与一个较强的刺激一起呈现，往往会被
估计为较小的数值。
? 格希德（ Gescheider,1991.1992）的实
验
? 被试分别对呈现在较低强度范围（阈限以
上 10-60分贝）和较高强度范围（阈限以上
40—90分贝）的 1000HZ纯音进行数量估计
和绝对数量估计。
? 这一事实引出了两个重要问题：
? （ 1）这种情境效应的机制是什么？
? （ 2）情境效应对心理物理量表的效度有
何影响？
? 一种观点：情境效应源于被试的反映偏差
? 无论刺激强度范围如何移动，被试总是用相
同的一组数字来进行感觉量值估计。
? 效度无法保证。
? 另一种观点：情景效应影响的是被试的感
觉量本身。
? 在低强度范围里的刺激之所以被赋予更高
的数值，是因为他们听上去更响一些。
? 不会影响心理物理量表的效度，因为刺激
呈现的环境影响的是感觉，而不是被试的
反应。
（二）刺激序列效应
（ sequential effects）
? 被试对某一刺激导致感觉的数量估计，往
往受到在此之前所进行的其他估计的影响。
（三）刺激全距的影响
（ stimulus range）
? 数量估计法得到的心理物理函数的斜率，会
随着实验中采用的刺激强度全距的减小而提
高。
? 解释：被试在实验中总是倾向采用同样的反
应数值全距，而不管实验中所呈现刺激的全
距大小。
Gescheider&Hughson.1991
响度绝对数量估计实验
? 宽全距刺激为 20分贝 ~80分贝
? 窄全距刺激为 35分贝 ~65分贝
三、直接数量估计法的应用
? （一）情绪研究中的应用
? 在直接数量估计法问世以前，对于人们情
绪状态的评估通常都是用多点评分量表的
办法。
? 将数量估计法用于情绪体验的评定：
弗兰肯豪泽的研究
（ Frankenhauser,1967）
? 被试的情绪体验估计值和一些生理指
标之间存在高相关（比如对紧张的数
量估计和肾上腺素的水平有正相关）
? 恐惧症（ phobia）的心理治疗 系统脱敏
疗法
? 霍姆斯 &拉扼（ T.H.Holmes&R.H.Raha）
? 43种生活事件的影响强度,以及从这些生活
事件中恢复过来所需要的时间长短 ——生
活事件量表
（二）社会舆论的测定
? 塞林 &沃尔夫冈 (Sellin&Wolfgang)
? 对犯罪行为舆论的研究
? 为期三年,38名少年法庭法官,286名警
官,245名学生,对 21种犯罪行为的严重程度
进行数量估计,
? 结果,不同职业被试间显出惊人的一致性,由
此可以认为这一调查基本说明了对于各种
罪行的恶劣程度存在普遍一致的公众舆论
观念,
? 1、舆论评定结果满足可加性要求
? 2、偷盗罪行的严重性是偷盗数额的幂函数，
幂指数是 0.17
? 金钱的主观价值与客观数量的幂指数为
0.5
? 3、量刑定罪符合幂定律，宾西法尼亚州刑
法 0.7
? 格西德 1982 罪行恶劣程度是刑期的 0.5次幂
函数
? 纽约州法典 对惩罚程度的评价和入狱年限
也是 0.5次幂函数
第二节 信号检测论
? 信号检测论是现代心理物理学最重要的内
容之一,
? 它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的动机、
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。
一、信号检测论引入的缘由
? 1、信号检测论本身的发展
? 2、心理学的发展需要有新兴理论的加入
? 明确两个概率,
? 刺激出现概率, P(S)
? 报告“有”的概率, P（ y）
? 早期的心理物理学家的观点
? 刺激出现的概率 P（ S） =1
? 刺激出现报告“有”
? 刺激出现报告“无”
? 现代心理物理实验,P（ S） ≠1
? 刺激出现并报告“有” —— 击中（ hit）
? 概率,P（ hit）
? 刺激出现并报告“无” —— 漏报（ miss）
? 概率,P（ miss）
? 刺激没有出现并报告“有” ——
? 虚报（ false alarm）
? 概率,P（ fa）
? 刺激没有出现并报告“无” ——
? 正确拒绝（ correct rejection）
? 概率,P（ cr）
? P（ y） =P（ hit） +P（ fa）
? P（ y）：被试对刺激侦察到的概率
? P（ y）是否受到 P（ S）的影响？
1971年，格西德的实验
? 测定指尖震动刺激的绝对阈限
? 刺激：施加在被试指尖上的 60赫兹震动，
刺激强度通过变化震动间隔来调节。设定
两种 P（ y）值,0.3和 0.7
? 结果,P（ y）和物理刺激强度之间的函数
关系明显受到了不同 P（ y）取值的影响，
进而也影响了 50%感觉阈限的大小,当 P（ y）
=0.7时，阈限为 1微米,P（ y） =0.3时，
阈限为 1.5微米。
? 早期的心理物理学家也看到了传统心理物
理学方法的不足，也发展出一种技术来克
服被试的反应偏差，但其解释方法与实际
情况不相符合。
? 1954年，坦纳和斯韦茨（ Tanner&Swets）
等人第一次将信号检测论引入到对感觉系
统的研究上来。
二、信号和噪音
? 1、信号和噪音：
? 信号, 就是刺激 S,SN
? 噪音：信号所伴随的背景 N
? 对信号起着干扰作用的因素都可以当作噪
音
2、信号分布和噪音分布
? 信号伴随噪音，和单独出现噪音这两种情
况下，分别可以在心理感受量值上形成两
个分布（ distribution）：
? 信号加噪音分布（信号分布）
? 噪音分布
? （ 1）信号分布的均值总是大于噪音分布的
均值
? （ 2）呈正态：信号和噪音的感觉强度都受
各种随机因素的影响
? （ 3）有重叠：这一强度范围的感觉可能由
信号导致，也可能由噪音导致
? （ 4）两分布的距离：可用来衡量被试的感
受性，被称为辨别力指标 d′
三、信号检测论的两种独立指标
? （一）反应偏向
? 反应偏向可用两种方法来计算：
? 一种是似然比值
? 另一种是报告标准
1、似然比 β
? 数学定义：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。? O（ SN）
? β = —————? O（ N）
将被试在实验中的反应划分为四种：
击中、虚报、漏报和正确拒绝
刺激 反 应
有信号 无信号
信号加噪音 击中 漏报
噪音 虚报 正确拒绝
? Xc右移：
? 反应标准变得严格，击中率和虚报率下降，
漏报率和正确拒绝率上升,β值上升。
? Xc左移：
? 反应标准变得宽松，击中率和虚报率上升，
漏报率和正确拒绝率下降,β值降低。
? P（ hit） +P（ miss） =1
? P（ fa） +P（ cr） =1
β 的具体计算方法
? P（ hit） =0.28 P（ fa） =0.06，通过查 PZO
转换表，求得 O击中 的纵轴值为 0.3368,O虚报 的
纵轴值为 0.1192，则
? O（ SN） 0.3368
? β = ————— = ———— ≈3
? O（ N） 0.1192
? P（ hit） =0.70 P（ fa） =0.30，通过查 PZO转
换表，求得 O击中 的纵轴值为 0.3478,O虚报 的纵轴
值为 0.3478，则
? O（ SN） 0.3478
? β = ————— = ———— ≈1
? O（ N） 0.3478
? P（ hit） =0.94 P（ fa） =0.72，通过查 PZO转换
表，求得 O击中 的纵轴值为 0.1192,O虚报 的纵轴值为
0.3368，则
? O（ SN） 0.1192
? β = ————— = ———— ≈1/3
? O（ N） 0.3369
? 影响决策标准的因素：
? 先定概率、利益得失的权衡
? 利益得失的权衡,βOPT,在给定的信号和
敏感性水平下能得到最大收益的 β值。
βOPT的主要影响因素为信号概率和支付矩阵
? P（ N） V（ cr） + C（ fa）? β= ————× ——————————
? P（ S） V（ hit） + C（ m）
? V（ cr）：正确拒绝的奖励数
? C（ fa）：虚报的惩罚数
? V（ hit）：击中的奖励数
? C（ miss）：漏报的惩罚数
? P(N)和 P(S)分别为噪音概率和信号概率
? β 的含义
? β 值被认为是反应阈限
? 但 β 不再是对被试感觉状态的绝对分界,而
是被试主观决策反应的判断标准,
2、报告标准 C（ report criterion）
? 表示反应偏向、感受经验强度。
? C是横轴上的判定标准位置,C的单位要转
换成刺激强度单位。? I
2 － I1? C = ——————× Z
1 +I1? d′
? 其中,I2高强度刺激,I1为低强度刺激,Z1
为低强度刺激时的正确拒绝概率的 Z值
再认实验：两组图片“新的”和“旧的”
? 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，根据自己的标准回
答“新的”“旧的”
? 两个指标：
? （ 1）感觉辨别力指标，亦称感觉敏感性 d′，
不受期望、情绪、动机等变数的影响
? （ 2）判断标准，即个体反应偏向
d′固定,C会出现三种情况
? ( 1 )宽松的报告标准：报告“旧的”概率接
近 1.0；新刺激呈现时，报告“旧的”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”概率的低的；新刺激呈现时，
报告“旧的”概率接近零。
? 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的影
响，我们可以从指标 C的变化中，分析被
试的心理因素。
（二）辨别力指标
? 辨别力指标 d′：噪音分布与信号分布之间
的距离。
? d′= ZSN – ZN = Z击中 - Z虚报
? d′越大，表示敏感性越高,d′越小，表示敏
感性越低。
设 β=1，则 d′可能出现三类情况：
? （ 1）非常敏感：
? d′= Z击中 - Z虚报 =1.476-（ -1.476） =3
? （ 2）中等敏感：
? d′= Z击中 - Z虚报 =0.994-（ -0.994） =2
? （ 3）不敏感：
? d′= Z击中 - Z虚报 =0.524-（ -0.524） =1
四、接受者操作特性曲线
? 接受者操作特性曲线（ receiver operating
characteristic curve），简称 ROC曲线，
又称为感受性曲线（ sensitivity curve）：
? 以虚报率为横轴、以击中率为纵轴所组成
的坐标图，和被试在特定刺激条件下由于
采用不同的判断标准得出的不同结果画出
的曲线。
（一） ROC曲线的绘制
? 实例：杨治良（ 1983）
? 选图画页 500页，分成 5组，每组 100张。 5组画页
的先定概率分别是 0.1,0.3,0.5,0.7和 0.9。对
于每组画页，主试使用一种信号的先定概率，然
后按此先定概率呈现给被试一定数量的画页，要
求他们把它们当作“信号”记住。
? 作为信号的画页呈现完毕之后，与此组作为噪音
的画页混合，然后随机地逐张呈现给被试。这时，
每呈现一张画页，就要求被试判断此画页是“信
号”还是“噪音”，并要求被试把结果记录在实
验纸上。
ROC曲线的属性：
? （ 1） β值的改变独立与 d′的变化。
? （ 2） 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）。曲线离
对角线越远，表示辨别离越强,d′值就越大。
（二）方差齐性假设的检验
五、认知研究中的应用
? 1、信号检测论在再认记忆上的应用
? 2、临床上抑郁症和老年痴呆患者的记忆力
衰退
? 3、在社会认知方面的研究：攻击行为。
? 阈限理论和信号检测论都反映了感觉过程
的某些方面，将两者整和之后，或可得到
更全面的图景：感觉系统对刺激的有效分
辨从某一强度开始，这一强度就是阈限；
同时对于阈限以上强度的刺激，感觉报告
将取决于感觉强度与某一主观决策相比较
的结果。
第五章 反应时
? 反应时（ reaction time,RT）：指刺激施于
有机体之后到明显反应开始所需要的时间。
? 包括以下几个部分：
? 1、刺激使感受器产生了兴奋，其冲动传递到
感觉神经元的时间。
? 2、神经冲动经感觉神经到大脑皮质感觉中枢，
经运动神经达到效应器官。
? 3、效应器官接受神经冲动后开始效应活动的
时间
第一节 反应时的研究历史
一、反应时研究的开端 ——
在天文学上的研究历史
? 人差方程式（ personal equation）：
? B-A=1.233（秒）
二、反应时在心理学中的研究历史
? 1,1850年，生理学家赫尔姆霍茨测定了蛙的运动
神经传导速度（约 26米 /秒），这是历史上第一个反
应时实验。后来，又测定了人的神经传导速度为 60
米 /秒。
? 2、荷兰生理学家唐德斯（ F.C.Donders,1818--
1889）唐德斯反应时 ABC（ Donders ABC of
reaction time）
? ３、冯特及其学生卡特尔和屈尔佩
? ４,1969年，斯腾伯格（ Sternberg），加因素法
? 第一阶段,1850—1969 唐德斯反应时 ABC
时期，方法学核心为减数法
? 第二阶段,1969年以后，反应时研究的新时
期
三、反应时测量的发展
? 反应时测量的前提：高度的准确性和精确性。
? 一种有效的反应时仪器包括三个部分：
? 刺激呈现装置、反应装置、计时装置
（一）刺激呈现装置与反应装置
? 刺激呈现装置的理想状态：可以在发出信号
的同时激活计时装置，且刺激呈现装置本身
不得对被试的反应造成任何额外干扰。
? 普通电键的声音
? 刺激源和计时器的启动可能有不同的潜伏期
? 一些可编程的电子刺激呈现装置,在排除干扰
和计时同步方面做得比较好
? 反应装置的理想状态：灵敏、快速、能够在
最短的时间内停止计时装置的工作。
? 要考虑到键的机械阻力和被试操作的方便与
习惯
（二）计时装置
? 1、简单机械计时器
? 利用巧妙的设计思想和物理学原理,在简陋的
条件下完成较高精度的时间测量
? 自由落体直尺计时器 皮耶隆,1928
? 单摆微差计时器 凯泽,1859 桑福德,1889
? 2、复杂机械计时器
? 时间描记器 (chronographic)，又称记纹鼓
(kymograph drum)
? 钟表式计时器：希普计时器，邓拉普计时器
? 3、电子计时装置
? 基本部件一般采用晶振元件、集成电路及荧
光数码管（或液晶）时间显示器
? 精密的电子毫秒计，其精确度可以达到 1毫秒
? 注意：
? （ 1）最好匹配专门外设由于刺激呈现和被试
反应，因为计算机自带的普通显示器和键盘
仍具有延迟、阻力等问题
? （ 2）许多精确的计时程序要求在 DOS环境下
运行，因为 Windows系统的分时处理机制不
适合于刺激的实时显示和反应的实时采集。
也可以通过专门的外挂程序 。
? 反应时的测量是心理学研究技术要求最为精
确的工作之一，细微的疏忽都可能导致无效
的实验结果。研究者在设计以反应时为指标
的实验时，必须谨慎地确定反应时测量的每
一步骤，挑选保证最大精度的计时系统，以
策万全。
第二节 反应时研究的基本问题
? 主要包括：
? 反应时和所作反应种类数量的关系
? 反应时和反应准确性的关系
? 反应时的其他影响因素等
一、简单反应时和选择反应时
? （一）简单反应时
? 是指给被试呈现单一的刺激，同时要求他们
只作单一的反应，这时刺激和反应之间的时
间间隔就是简单反应时。
1、听觉反应时
? （ 1）有波动
? （ 2）最稳定、最具有代表性的反应时值为
130毫秒左右
? （ 3）偏态，反应时似乎存在一个无法跨越
的绝对阈限 ——100毫妙
? 感官换能、神经传导、大脑加工、肌肉运
动的时间总和便是我们所获得的简单反应
时。
2、视觉简单反应时
? 0.15秒左右
? 原因：感官换能时间较长
3、不同感觉通道的简单反应时有差异
? 总之，简单反应时比较短，具有通道差异性
（二）选择反应时
? 1、选择反应时的概念
? 根据不同的刺激物，在各种可能性中选择一种
符合要求的反应，并执行该反应所需要的反应。
? 选择反应时在内容上更贴近日常生活的复杂反
应。
? 二择一的选择反应时比简单反应时长约 0.07秒，
这一时间便是辨别和选择所需要的时间。
2、选择反应时的研究
? （ 1）唐德斯（ 1868）的研究
? A反应（ A—reaction）：简单反应
（ simple reaction）
? B反应（ B—reaction）：选择反应
（ choice reaction）
? C反应（ C—reaction）：辨别反应
（ identification reaction）
? C — A = 辨别时间 B — C = 选择时间
? 辨别和选择反应过程有无通道差异?
（ 2）增加时间是否相同?
? 1885年，默克尔 RT=㏒ N
? 20世纪 50年代，戈热绘制了目前公认的选择
数目与反应时的关系曲线图。
? （ 3）不同通道会出现怎样的情况?
? 存在周期性峰值，间距为 0.03-0.04秒。
? 波佩尔（ E.Poppel）的实验
? 通过耳机向被试的右耳呈现刺激，在被试
的左视野呈现光刺激。
? 被试使用右手，当见到光时按一个反应键，
听到声音按另一个反应键。
? 被试的选择反应存在周期性
? 解释：
? 脑的周期性震荡，即由于特殊的神经细胞网
络产生的电震荡。
二、速度 —准确性的权衡
（ speed—accuracy trade-off）
? 反应时在心理学研究中被广泛使用，反应时
的快慢常被作为衡量加工的自动化程度、概
念的激活水平以及注意需求量等的指标。
? 速度 —准确性的权衡：被试在反应时实验中
所做出的对反应速度和反应准确性间的反向
关系的权衡。
速度 —准确性权衡的例证
? 泰奥斯（ Theios,1975）,刺激呈现的概率和
反应时关系的实验
? 视觉刺激，每次出现一个数字，被试对某一
特定的数字（例如 4）作出反应，而对其他的
数字不作出反应。
? 自变量：数字出现的概率,0.2-0.8
? 结果：在不考虑错误率的情况下，刺激呈
现概率基本不影响反应时。
? 错误率的均值大约在 3%左右
? （ 1）在这个实验中被试的任务相当简单
? （ 2）被试是具有较高文化水平的大学生
? （ 3）错误率的变化是有规律的
? 可以认为这种错误率的系统变化是由于被
试试图保持反应的速度而导致的
帕奇勒（ Pachella,1974）的实验
? 在刺激呈现概率为 0.2的条件下，要降低 2%
的错误率，反应时必须增加 100毫秒。
奈特和坎特威茨（ Knight&Kantowitz,1974）
? 自变量：间隔刺激
? 因变量：反应时、反应错误率
? 刺激间隔越短，错误率就越高
三、影响反应时的其他因素
? （一）刺激变量
? 1、刺激强度
? 霍霍莱（ Chocholle.1945）
? 用 1000赫兹强度不等的纯音作反应时测定
? 结果：反应时随刺激强度的增加而减少
? 但减少到一定程度时有一个突破不了的
“生物墙”
2、刺激的复杂程度
? 谢波得和梅策勒（ Shepard & Metzler,1973）
? 要求：报告两个图形是否相同
? 条件：
? （ 1）两维旋转：图形相同，角度不同（上 —下）
? （ 2）三维旋转：图形不同，角度不同（上 —下，
左 —右）
? （ 3）图形相似，实际不同
? 结果：反应时随着心理旋转角度的增大而增
大，刺激复杂程度影响反应时。
（二）机体变量
? 1、适应水平
? 适应：指在刺激物的持续作用下，感受器
所发生的变化。
2、动机
? 是由于人的某种需要所引起的有意识或无意识
的行为指向
? 约翰逊（ Johnson,1922）的实验
? 附加动机能使听觉反应加快
? 条件：
? （ 1）激励条件
? （ 2）惩罚条件
? （ 3）常态条件
? 循环使用，最快的是在惩罚条件下的反应时
3、个体差异
? 个体在品质和属性上存在的差别。
? 是反应时实验中最棘手的问题
第三章 反应时新法
一、减数法
? 减数法是一种用减法方法将反应时分解成各
个部分，然后来分析信息加工过程的方法。
? 实验逻辑：如果一种作业包含另一种作业所
没有的某个特定的心理过程，且除此之外二
者在其他方面均相同，那么这两种反应时的
差即为此心理过程所需的时间。
三类反应
? A反应
? 又称简单反应
时，是复杂反
应的成分或基
本因素，基线
时间
? B反应
? 又称选择反
应，包括基
线操作、刺
激辨认、反
应选择
? C反应
? 又称辨别
反应，包
括基线操
作、刺激
辨认
不足：
? 1、实际研究中，研究者往往并不太清楚任务
中所包含的认知过程。
? 2、内省法对减数法提出批评。
（二）减数法的应用
? 1、证明心理旋转存在的实验
? 心理旋转（ mental rotation）指单凭心理运
坐（不靠实际操作），将所知觉的对象予以
旋转，从而获得正确知觉经验的心理过程。
库柏、谢波德,1973
? 实验材料：
? 非对称性的字母或数字（ J,G,R,2,5、
7等）
? 根据正反以及不同的倾斜度，构成 12种情
况
? 任务：不管倾斜度如何，只要判明 R字母
是正的还是反的，并作出反应。
五种实验条件：
结果：字母倾斜程度越大，反应时越长
2、证明短时记忆视觉编码的实验
? 给被试并排呈现两个字母，这两个字母可
以同时给被试看，或者中间插进短暂的时
间间隔，然后要被试指出这一对字母是否
相同并按键作出反应，记下反应时。
? 所用字母对有两种：
? 读音和书写方法都一样，（ AA）
? 读音相同而写法不同（ Aa）
? 时间间隔为 0.5秒,1秒或 2秒
? 解释：
? 1、当两个字母同时呈现给被试时,Aa对
的反应时大于 AA对。
? 2,AA对的同时呈现的反应时小于继时呈
现的反应时，，继时呈现的反应时与 Aa
对趋同，而 Aa对的反应时受同时或继时
呈现的影响很小。
局限
? 1、精确预测
? 2、严格匹配
二、加因素法
? 斯腾伯格 1969
? 不是对减数法的否定，而是减数法的发展和
延伸。
（一）加因素法的原理
? 前提：信息加工是一个系列的过程
? 实验逻辑：
? 如果两个因素有交互作用，那么它们是作用
于同一个加工阶段的；
? 如果两个因素不存在交互作用，即相互独立，
那么它们则作用于不同的加工阶段。
? 加因素法实验所侧重的不是区分出每个阶
段的加工时间，而是证实不同加工阶段的
存在，以及辨认它们各自的前后顺序。
? 不足：
? 1、有循环论证的倾向
? 2、对实验逻辑有质疑
（二）加因素法的应用
? 斯腾伯格，短时记忆的信息提取
? 识记项目,1—6个数字
? 测试项目：一个数字
? 请被试判定其是否为刚才识记过的，同时开
始计时，要求被试按键作出是否反应，计时
也随即停止。
提取过程中
具有独立作
用的四个因
素：
? 1、测试项
目的质量
? 2、识记
项目的
数量
? 3、反应
类型
? 4、每个反
应的相对
频率
（三）开窗实验
? 减数法和加因素法反应时实验都难以直接得
到某个特定的加工阶段所需的时间，并且还
要通过严密的推理才能被确认。如果能够比
较直接地测量每个加工阶段的时间，而且也
能比较明显地看出这些加工阶段，那就好象
打开窗户一览无遗了。
汉米尔顿（ Hanilton,1977）和霍克基
（ Hockey,1981）字母转换实验
? 刺激,1,2,3,4个英文字母，并在后面标
上一个数字。
? 被试的正确回答应该是经转换后的英文字母
? 四个转换结果要一起说出来
? 字母由被试自行控制，一个一个继时呈现
? 不足：
? 可能在后一个阶段出现对前一个阶段的复
查
? 储存阶段有时还包括对前面字母的转换结
果的提取和整和
? 难以与反应组织分开
第四节 反应时研究的新进展
一、序列反应时
? 20世纪 80年代末到 90年代初出现序列学习
范式，用以研究人们对序列规则的无意识
获得
? 序列反应时的任务：
? 以反应时为反应指标，以序列规则下的操
作成绩和随机序列下的操作成绩之差来表
示内隐学习的学习量。
（一）序列反应时的基本程序和原理
? 尼森（ M.J.Nissen）和比勒姆
(P.Billemer),1987
? 类似选择反应时
? 刺激呈现序列有规律,而被试不知道,6—10
次为一组段
? 组段间插入随机位置序列
? 结果,反应时随固定序列的重复而下降
? 比较被试对固定序列和随机序列的反应时
? 质疑,
? 序列规则对被试来说过于简单
(二 )序列反应时的变式
? 1、实验材料的操纵，有效调节规则的难
易程度，防止规则外显化，增加规则被内
隐习得的可能性
? 缪森和斯奎尔（ Musen&Squire）,1993
? 实验材料：七个色词，色词和打印颜色之
间存在一一对应的关系
? 被试：正常成人和健忘症患者
? 结果：两组被试的表现极其相似
? 当对应规则发生变化时，反应时增加
? 对应规则不变时，反应时降低
? 此外：可以通过变化序列的统计结构来操纵
? 高、中、低三个结构化水平的刺激序列，结
构化水平越高则说明序列内的规律性特征越
多
? 可以将序列反应时任务和其他任务相结合来
提高规则的难度
? 如将序列反应时任务和人工语法相结合
2、对实验程序的调整，主要方法是对被试的区分
? 威林厄姆（ D.B.Willingham）等人，
1989，通过面试将被试分为觉察组和无觉
察组
二、内隐联想测验
（社会认知领域的内隐研究）
? 格林沃尔德（ Greenwald,1998）
? 内隐联想测验：以反应时为指标，通过一种
计算化的分类任务来测验两类词（概念词与
属性词）之间的自动化联系的紧密程度，继
而对个体的内隐态度等内隐社会认知进行测
量。
? 基本程序：花 —虫内隐联想测验
? 基本原理：减数法
? 相容任务：反应时短。与被试内隐态度
一致，自动化加工
? 不相容任务：反应时长。与被试内隐态
度不一致，意识加工
（二）内隐联想测验的变式
? 1,Go/No—Go联想测验
? 内隐联想测验的缺陷：
? 忽略了速度 —准确性权衡原则
? 只能考察被试对两个对象的相对态度
诺塞克和巴那吉（ Nosek&Banaji,2001）
? 保留内隐联想测验的两个关键任务，但用信
号检测论中的辨别力指数作为指标，要求被
试对一些刺激作出反应而忽视另外的刺激。
? 任务一：
? 对花朵和褒义词的联合作出反应（ Go）
? 对花朵和贬义词的联合不作反应（ No—Go）
? 任务二：与一相反
? 正确的,Go‖反应为击中；
? 不正确的,Go‖反应为虚报；
? 对两个阶段的 d′进行比较
2、外在情感性西蒙任务
? 有研究者认为被试内隐联想测验的特点在
于被试对任务的重新编码。
? 研究者发现概念词的显著性会影响被试的
重新编码，概念词的知觉特征也会影响被
试的重新编码。
? 为了避免重新编码对内隐联想测验效应的
污染，霍福尔（ 2001）设计了外在情感性
西蒙任务（ extrinsic affect simon task，
简称 EAST）
? 实验材料：
? 五个消极名词、五个积极名词、五个消极形
容词和五个积极形容词。
? 实验条件：
? 一为词汇以白色呈现。此时出现的词都是形
容词，要求被试对词义作出反应，即对积极
形容词按 P键（积极反应），对消极形容词按
Q键（消极反应）；
? 二为词汇以彩色出现，此时出现的词都为名
词，要求被试对词的颜色作出反应，即一半
被试对绿色词按 P键，对蓝色词按 Q键，而另
一半被试对蓝色词按 P键对绿色词按 Q键。
? 只记录被试对名词的反应时和错误率
? 结果：被试对积极名词作积极反应比对积极
名词作消极反应来的快，错误率更少；
? 反之一样。
? 优点：
? 能有效控制被试有意识重新编码对内隐联
想测验效应的影响
? 可应用于对多个态度对象的评价。
第六章 视觉和听觉
第一节 视 觉
? 人认识外在世界信息的 80%都是通过视觉
提供的
? 视觉巧夺（ visual capture）现象，
Schiffman
一、眼睛
? 网膜上有两类感光细胞：
? 锥体细胞：密集在小于 1mm处的中央凹上，
对光的感受性不高，但可以辨别物体的细
节，与中间层细胞一一对应；
? 杆体细胞：分布在中央凹周围，对光的感
受性高，与中间层细胞是多对一的关系。
二、视觉的适宜刺激
? （一）光谱感受性
? 1、刺激：
? 整个电磁光谱的约 1/70，
? 380毫微米到 780毫微米（十亿分之一米）
? 所有可见的色光混合起来产生白光
2、光的三维特性：
? 波长 ——色调
? 纯度（光波成分的复杂程度） ——饱和度
? 振幅（光的强度或能量单位） ——明度
（二） SIE单位
? 1、发光强度（ Candela,cd）：光源发光的功
率,单位是坎德拉，符号为 I
? 2、光照度（ Lux,lx）：光照射到单位面积上的
光通量，单位是勒克斯，符号为 E
? E=Φ/A,A为面积
? 3、光通量（ Lumen,lm）：由光源向各方向射
出的光功率,单位是流明，符号为 Φ
? 4、光亮度（ Nit）：一个发光表面的明亮程度，
单位是尼特，符号为 L
? L=R× E,R为反射系数
（三）单色光的获得
? 1、三棱镜折射
? 2、滤光片
? 3、有色表面
? 4、单色仪 (monochromator)
二、视觉研究的基本实验
? （一）视觉适应的研究
? 1、暗适应（ dark adaptation）：指在低
亮度环境下感受性缓慢提高的过程。
? （ 1）人眼有两套适应机制
? 锥体细胞的暗适应：约 5分钟基本完成；
? 杆体细胞的暗适应,7分钟后出现，约 20分
钟基本完成。
? 用红光照射中央凹检查感光阈，只出现
第一过程。红光可以保护暗适应。
（ 2）影响暗适应的因素
? ① 外界条件：
? ②瞳孔大小的变化：
? ③机体因素：维生素 A,年龄,禁食等因素,
2、明适应（亮适应,light adaptation）
? 人眼从暗处到亮处发生的感受性降低的过
程
? 布兰查德（ Blanchard,1931）用阈限法揭
示：视杆细胞在极端黑暗转入极亮的条件
下，其感受性下降 100万倍。
? 赖特（ 1934）发现中央凹的明适应过程很
快，它暴露在光线中一分钟后几乎完成
（二）视敏度（ visual acuity）
? 指分辨物体细节和轮廓的能力，是人眼正
确分辨物体的最小维度。
? 1
? V (视敏度 ) = —————
? α（视角）
? A
?α = —————× 57.6°
? D
? 其中,A为物体大小,D为距离
? 医学界用视力表测定视敏度
? 1分视角的网膜映像越为 0.004毫米，接近
单个视锥细胞的直径
? 医学认为 1.0是视敏度为正常，有的国家规
定,0.05的视敏度为“法定盲人”
影响视敏度的若干因素：
? 物体的大小和距离
? 亮度
? 物体与背景之间的对比度
? 视网膜不同部位，中央凹视敏度最大
? 视适应
? 闪光盲会降低视敏度（在明适应条件下，
突然的强光刺激会暂时降低视敏度）
? 练习
（三）临界闪烁频率（闪光临界融合频率，
critical flicker frequency，简称 CFF）
? 闪烁刚刚达到融合时光刺激的间歇的频
率
? 临界闪烁频率是人眼对光刺激时间分辨
能力的指标
? 不同人的 CFF差异相当大，一般为 30—
55赫
? 测定方法：转盘闪烁方法
三、视错觉
? 单凭眼睛所见而形成的失真或扭曲的知觉
经验。
1、运动错觉 ——似动现象
? 对实际上没有空间位移的物体产生运动
知觉的现象。
? 帕拉托（ Plateau,1833）动景盘
? 与临界闪烁频率有关，对其机制的解释
目前尚无定论。
2、线条错觉
3、自然错觉，月亮错觉
四、视知觉组织
? 区分图形和背景
? 接近法则：指视野中接近的对象容易被组
合在一起。
? 相似法则：指在形状方法相同或相似的，
以及在亮度和色彩方面相同或相似的图形
倾向于合成一个图形。
? 良好图形法则：同一组刺激显示的各种
可能组合中最有意义的图形。
? 同步法则：指我们倾向于将在同一时刻发
生的视觉事件组合在一起。
四、颜色视觉
? （一）视觉的颜色现象
? 1、颜色的基本特征
? （ 1）自然物体的颜色
? 光源色和表面色
? 彩色和非彩色
? （ 2）颜色的三个向度（特性）
? 明度（亮度 brightness）与作用于物体
表面的光线反射系数有关
? 色调（色别 hue）由物体表面反射的光线
中哪种波长占优势决定
? 饱和度：指一个颜色的鲜明程度
? 如果两个颜色的三个特征相同，那么不论
它们的分光组成如何，在视觉上总是产生
同样的色感觉。
2、颜色的混合（ color mixture）和混合定律
? （ 1）光混合加色法（ additive mixture，
或相加混色）原色为红、绿、蓝
? 光谱中的每一种色光，都有另一种按比例
与它混合得到一种白色的色光，它们在色
环和色三角上都能找到大致的关系，这种
关系构成补色对。
? 红色 +绿色 =黄色
? 红色 +蓝色 =紫色
? 蓝色 +绿色 =青色
? 红色 +蓝色 +绿色 =白色
? （ 2）颜色混合减色法（ subtractive
mixture，或相减混色）
? 三原色为黄、青、紫
? 黄色 =白色－绿色
? 紫色 =白色－红色
? 黄色 +紫色 =白色－蓝色－红色 =绿色
? 紫色 +青色 =白色－绿色－红色 =蓝色
? 相加混合后产生的颜色明度增加
? 相减混合中混合出的颜色明度减小
（ 3）混色定律（相加混色三定律）
? 补色律（ law of complementary
colors），指每一种颜色都有一个相应的
补色，如果某一颜色与其补色以适当的比
例混合，便产生白色或灰色。
? 居间律（ law of intermediary）：任何
两个非补色相混合，便产生中间色。
? 代替律（ law of substitution）
? 颜色 A=颜色 B；颜色 C=颜色 D。则
A+C=B+D
（ 4）颜色混合的方法
? ① 色轮混合：
? 难以定量分析；
? 有光带出现，混合色总
不饱和
? ②色光混合：滤光片，
单色仪
（二）颜色的视觉现象
? 1、颜色对比（ color contrast）是两种不
同的色光同时作用于视网膜的相邻区域，
或者相继作用于视网膜的同一区域，颜色
视觉所发生的变化。
? 同时对比（ simultaneous contrast）
? 继时对比（ successive contrast）
? 在颜色刺激作用下所造成的对该颜色的
感受性的变化。
2、颜色适应 （ vision adaptation）
黑尔森（ Helson,1948）颜色适应实验
? 暗室，红色照明，适应后请被试判断一套
从黑到白的 19件标本，并要求他根据熟悉
的评定标准为这些标本的色调、明度和饱
和度做等级排列。
? 结果：反射率越高则被认为红色的饱和度
越高，反射率越低，红色照明的补色显得
越饱和。
麦克勒（ Mecollough,1965）的实验
? 色适应与
图形方位
的结合。
3、颜色常性（ color constancy）
? 人眼对颜色的感知，在外界条件发生变化
的时候，仍能保持相对不变。
? 生命是没有价值的
白纸
? 自从绿给了我以发
展
? 红给了我热情
? 黄教我以忠义
? 蓝教我以高洁
? 粉红赐我以希望
? 灰白赠我以悲哀
? 再完成这桢彩图
? 黑还要加以死
? 从此以后，我便溺爱
于我的生命
? 因为我爱它的色彩
? —闻一多 1940
一、听觉的物理刺激和音感
? 听觉（ audition）是个体对声波物理特
征的反映
? 适宜刺激为 16赫兹 ——20 000赫兹的声
波
? 敏感的声音频率范围为 1000——3000赫
兹
（一）频率和音高（ pitch）
? 频率是物理量，指每秒震动的次数。
? 音高的单位为美（ mel）
? 确定 1000mel的音高为 1000赫兹（声压级
为 40分贝）的声音刺激的主观感觉。
（二）振幅和响度（ loudness）
? 声波造成的压力变化用分贝（ decibel，简
称 dB）来测量。
? 规定,0分贝参考点为人类能听到的平均
绝对阈限值（ 1000赫兹附近的压力变化）
? 响度的国际标准单位：宋（ sone）
? 1sone为 40分贝时所能听到的 1000赫兹的
音调的响度。
（三）波形和音色（ timbre）
? 1、纯音（ pure
tone）：波形呈
正弦曲线的声音。
? 由于一般振幅的
声波具有线性的
特征，因而可以
把复合音分解成
若干不同频率的
纯音
? 2、复合音（ complex tone）：不同频率
和振幅的纯音相混合而成的音。
? （ 1）乐音（ musical tone）：周期性震
动，给人以舒适的感觉。
? 基音（ fundamental tone）：复合音中
频率最低、振幅最大的成分。
? 倍音（泛音或谐音,overtone）：与基
音成整数倍或较高频率。倍音的多少和强
弱影响声音的音色。
? （ 2）噪音（ noise）：非周期性，组成
它的各种纯音的频率之间没有整数倍的
关系。
? 白噪音（ white noise）：由各种频率组
成，各成分之间具有同样振幅，在相位
上无系统关系的非周期性复合音。
? （ 3）语音。是一种特殊的复合音
? 元音（母音,vowel）是一种能连续发出
的乐音。
? 辅音（子音,consonant）由声道的封闭
或开放而发出的语音，主要是不能连续发
出的短促的噪音。
二、听觉量表
? 1、音高量表
? 横坐标表示频率，纵坐标表示相应的音高，
显示了音高随频率而改变的函数关系。
? 制定方法：二分法和多分法
? 指定,40分贝的 1000赫兹纯音的音高为
1000mel
? 2、等响曲线：
? 响度水平相同的各种频率纯音的声压级
连成的曲线。
? 调整法
? 标准刺激,1000赫兹的纯音
3、等高线
? 等高线表示音高、
音频和音强之间的
关系。
? 调整法
（二）听觉基本实验
? 1、听觉掩蔽现象
? 指两个声音同时呈现时，一个声音因受到
另一个声音影响而减弱的现象
（ 1）纯音掩蔽：
? 指某个定额频率的纯音来掩蔽其他不同频
率的纯音，再来观察后者阈值提高的情况。
? 掩蔽音强度提高，掩蔽效果随之增加，而
且掩蔽音越强，它的影响范围也越大，能
掩蔽更多种频率的声音。
? 掩蔽音对于频率相近的声音影响最大。
? 低频对高频效果大于高频对低频的掩蔽。
（ 2）噪音掩蔽
? 白噪音对纯音掩蔽实验的结果显示：
? 低强噪音对不同频率纯音的掩蔽效果差异
很大
? 高强噪音对不同频率纯音的掩蔽效果相差
不大。
（ 3）噪音和纯音对语言的掩蔽
? 纯音的掩蔽效果比噪音好
? 300—500赫兹的掩蔽效果最好。
2、听觉定位
? 是指利用听觉器官判断发生体的空间方位。
? （ 1）强度差：
? 当双耳离声源的距离不同时，会产生强度
上的差异。
? 耳轴水平面上，和前方成 60° 和 120° 时，
双耳强度差最大；
? 波长越短（频率越高）双耳强度差越大。
? （ 2）时间差：
? 两耳间的半圆周约为 27.6厘米，声音到达
两耳的时间差的最大值（即与人体正中面
成 90° 时）越为 0.5毫秒。
? （ 3）周相差：
? 声波是由一系列的正压和负压组成的，因
此任何瞬间，最大的正压到达两耳的时间
不同，声调在两耳可能产生周相差。
3、可见语言
? 语图仪：
? 是能将复合音或语言分析为组成成分频率，
显示频率 —强度 —时间变化的仪器，它能
形象地图示言语听觉特征。
?,一位心理学家可以对心理学任意领域、
任意分支感兴趣，可以专门从事工业心理、
医学心理、教育心理或知觉心理、记忆心
理、思维心理、以至社会心理的研究，但
是他们必须有一个共同的特点，即是确切
的掌握了实验心理学的研究方法，了解应
当如何科学地考察心理和行为的规律，这
就是证明实验心理学的重要性。,
? ——杨治良
第一章 绪 论
第一节 实验心理学的性质
? 一、实验心理学的含义
? 实验心理学（ experimental psychology）
? 就是在实验控制条件下对心理和行为进行研
究工作的心理学。
? 内容通常包括两部分：
? 1、阐述实验方法和实验设计。
? （一般原理）
? 2、阐述实验法在一些领域中的应用。
? （如何在具体领域中应用实验方法）
? 心理实验：
? 在严密控制的条件下，有组织地逐次变化
条件，根据观察、记录、测定与此相伴随
的心理现象的变化，确定条件和心理现象
的关系。
? 特征：
? 1、目的性
? 2、准备性
? 3、验证性
? 4、因果性
? 5、严密性
二、实验中的几种变量
? 主试：实验者，主持实验的人，发出刺激给
被试，通过实验收集心理学资料。
? 被试：实验对象，接受主试发出的刺激，并
作出反应。
（一）自变量
? 自变量即刺激变量，它是由主试选择、控制
的变量，它决定着心理和行为的变化。
? 当自变量水平（数量）有了变化并导致行为
的变化，我们就说行为是处在自变量的控制
之下。（自变量是有效的）
自变量的种类：
? 刺激特点自变量
? 环境特点自变量
? 被试特点自变量
? 暂时造成的被试差别
（二）因变量
? 因变量既被试的反应，它是自变量造成的结
果，是主试观察或测量的行为变量。
? 1、因变量的可信度即信度
? 信度是指一致性，同一被试在相同的实验条
件下应该得到相近的结果。
? 2、因变量的有效性即效度
? 当确是自变量而不是其他各种因素造成了
因变量的变化时，我们就说这种因变量是
有效的。
? 如果因变量的变化不是由自变量造成，而
是由其他的因素造成的，我们就说这种因
变量是无效的，或者说，产生了自变量的
混淆。
? 3、因变量的敏感性
? 自变量发生变化可以引起相应的因变量的
变化，这样的因变量是敏感的，反之就是
不敏感的。不敏感的因变量的两个典型例
证：
? 高限效应（ ceiling effect）
? 低限效应（ floor effect）
（三）额外变量
? 额外变量是必须加以控制的，如不控制额
外变量，就会弄不清因变量的变化是由自
变量的影响引起的，还是由因变量的变化
引起的，因而就不能得出结论。由于在实
验中额外变量是必须加以控制的，所以额
外变量也就被称为控制变量。
? 评价一项实验设计的好不好的一个重要依
据就是看研究者是否能成功的控制那些额
外变量。
三、实验中主试与被试的关系
? 按实验程序进行的主试 —被试相互作用
? 指示语：主试为交代任务向被试所讲的话。
? 要严格确定给被试什么样的指示语。
? 在指示语中，要把被试应当知道的事交代完
全。
? 要保证被试确实懂得了指示语。
? 指示语要标准化。
干扰实验程序的主 —被试相互作用
? 1、霍桑效应：
? 2、安慰剂效应：
? 3、德西效应：
? 4、实验者效应：
四、额外变量的控制
? 额外变量是使实验结果发生混淆的主要根源，
要提高研究的科学水平，就要采取一定的方
法来控制额外变量，对额外变量的控制，通
常要采用以下的几种方法。
? 1、排除法：把额外变量从实验中排除出去
? 缺点：研究结果缺乏推论的普遍性
? 2、恒定法：就是使额外变量在实验过程
中保持恒定不变。
? 缺点：
? 实验的结果不能推广到额外变量的其他
水平上去
? 操纵的自变量和保持的额外变量可能产
生交互作用
? 3、匹配法：
? 是使实验组和控制组中被试的特点相
等的一种方法，使用匹配法时，先要测量
所有被试和实验中要完成的作用具有高相
关的特点，然后根据测得的结果把实验组
和控制组的被试的特点匹配成相等的。
? 4、随机化法：
? 是根据概率理论，把被试随机分配
到各处理中去。从界定的被试总体中用
抽签法或随机数字法抽取被试样本。由
于随机取样使总体中的各个成员有相等
的计会被抽取，因而有相当大的可能性
使样本保持有与总体相同的结构。随机
取样后，再把随机抽出的被试样本随机
的分配的各处理中去。
? 5、抵消平衡法：
? 通过采用某些综合平衡的方式使额外
变量的效果互相抵消以达到控制额外变量
的目的的方法。这种方法的主要作用是控
制序列效应。
? 6、统计控制法：
? 做完实验后采用协方差分析（或共变数
分析）。把影响结果的因素分析出来，以达
到对额外变量的控制。这种事后用统计技术
来达到控制额外变量的方法称为统计控制法。
五、实验效度
? 是指实验方法能达到实验目的的程度。
? (一 ) 影响内部效度的因素,
? 实验研究的内部效度是指：
? 实验变量（处理）能被精确估计的程度。
? 实验中自变量与因变量之间的因果关系的明
确程度。
? 1、历史（经历）
? 2、成熟或自然发展的影响
? 3、选择
? 4、测验
? 5、被试的亡失
? 6、统计回归
? 7、仪器的使用
? 8、选择和成熟的交互作用及其他
（二）影响外部效度的因素
? 实验研究的外部效度指的是实验研究的
结果能被概括到实验情景条件以外的程度。
? 实验的反作用效果
? 选择偏差与实验变量的交互作用
? 实验安排的反作用效果
? 重复实验作用的干扰
? 实验的内部效度和外部效度是相互关
系、相互影响的。提高实验内部效度的措
施可能会降低其外部效度，而提高实验外
部效度的措施又可能会降低其内部效度。
这两种效度的相对重要性,主要取决于实
验的目的和实验的要求 。一般而言，在实
验中控制额外变量的程度越大，则对因果
关系的测量就越有效。因此，可以在保证
实验内部效度的前提下，采取适当措施以
提高外部效度。
第 二 节 心理实验的程序
? 实验的程序 （ experimental procedure）
就是实验的进程。它是指实验在各个阶
段应做的事。怎样合理的安排实验程序
是心理学实验的重要内容。
? 课题的确定
? 被试的选择
? 实验因素的控制
? 实验资料的收集、分析和综合
? 撰写实验报告
一、课题的确定
? （一）课题的来源
? 1、实际需要
? 2、理论需要
? 3、个人经验
? 4、前人的研究与文献资料
（二）实验类型的确定
? 课题虽然有不同的来源，但是，它们都
是从提出问题开始的。对于“为什么”的科
学探索，大致可分为两个阶段或类型：
? 第一阶段是探明规定某个行为的条件。
? 第二阶段是探明哪些条件与行为之间的函数
关系。
? 与这两个阶段相对应，可以把实验分为两种
类型。
? 因素型实验：
? 即探求规定行为的条件“是什么”
的“什么型实验”。或是探明行为的规
定要因的实验。
? 函数型实验：
? 即探求各种条件是“怎样”规定行
为的“怎样型实验”。或是探明条件和
行为之间的函数关系的实验。
（三）问题的陈述
? 因素型实验：
? 如果把对条件的叙述记为 a，把对行为的
叙述记为 b，一般取“如果 a那么 b‖的形式,
? 函数型实验：
? b=f(a)
? 读作 b为 a的函数，或 b数量的依存与 a。
二、被试的选择
? 根据课题的性质及研究的结果的概括程
度，涉及被试选择的问题有：
? 1、用人类被试还是非人类被试
? 2、被试应具备那些机体特征
? 3、用哪一种取样方法才能使被试样本代表
总体
? （一）依问题的性质选择被试
? 选用人类被试还是非人类被试，依据课题
的性质而定
? （二）依研究的结果的概括程度来选择被
试
? 1、随机抽样法
? 2、分层抽样法
三、实验因素的控制
? 在实验过程中，对自变量、因变量和控制
变量都要进行控制，有关控制变量的控制，
已在第一节中作了讨论，这里讨论对自变量
和因变量的控制。
（一）自变量的控制
? 1、要对自变量进行严格的规定
? 操作定义：
? 美，物理学家布里奇曼（ 1972）。
? 在心理学上，对一个心理现象根据测定它们
的程序下定义就叫操作定义。
? 2、对于在刺激维度上连续变化的自变量
? （ 1）要选一定数量的检查点，以找出自
变量和因变量的函数关系
? （ 2）要确定好自变量的范围
? （ 3）要确定好各检查点之间的距离
? 3、对呈现仪器的控制
? （ 1）要准确精密不失真
? （ 2）具有恒定性，既仪器的性能要稳定
? （ 3）操作方便，反应灵敏
? （ 4）仪器的显示范围要满足自变量变化
的要求
? （ 5）仪器不应干扰、阻碍、改变所要研
究的行为
? （ 6）同一型号的仪器同质信度要高
? （ 7）刺激呈现方式、呈现的次序、空间
位置、呈现的久暂等都应该根据要求加以
控制
（二）反应的控制
? 把实验中被试的反应控制在主试所设想
的方向上，这就是反应的控制问题。
? 1、指导语：
? 2、在实验中主试对被试的态度。
? 3、对要求特征的控制：
? （ 1）将编制好的指导语尽量采取录音或录
象的自动化呈现。
? （ 2）采取“双盲”的实验设计。
? （ 3）增加被试的数量。
（三）反应指标的选择
? 1、有效性，即特异性或相关性。
? 2、客观性：是指此指标是客观存在的，是
可以通过一定的方法观察到的。
? 3、数量化。
四、实验资料的收集与分析和综合
? （一）心理学研究的资料类别
? 1、记数资料：就是按个体的某一属性或某一
反应进行分类记数的资料。
? 2、计量资料：就是用测量所得到的数值大小
来表示的资料。
? 3、等级资料：介于记数资料和计量资料之间，
可以称为半计量资料。
? 4、描述性资料：即非数量化的资料。
（二）研究资料的整理与解释
? 1、选用某种统计方法都有前提条件，不能
不分青红皂白，随手拿来就用。
? 2、根据实验所得到的资料，在验证实验的
假设时，不外有两种结果：
? （ 1）如果实验结果与假设相一致，则进一
步演绎而找出更深的假设，推进实验。
? （ 2）如果实验结果与假设不一致，则修正
假设、反复实验；或放弃它；或建立新的假
设，再进行实验。
五、撰写实验报告
? 1、摘要（ abstract）
? 关键词（ key words）
? 2、题目（ title）
? 3、引言（ foreword）
? 方法（ method）
? 被试
? 仪器、材料
? 实验程序
? 4、结果（ results）
? 5、讨论（ discussion）
? 6、结论（ summary）
? 7、参考文献（ references）
? 8、附录（ appendix）
第二章 实验设计
? 实验设计：
指研究者针对需要验证的实验假设，
为有计划的搜集观察资料而预先建立和
依据的设计模式。
实验设计包括以下几方面
? 形成统计假设，并为验证假设，搜集和分
析数据制定有效的计划。
? 阐明实验统计假设所遵循的决策。
? 按计划搜集资料。
? 按计划分析资料。
? 对统计假设的真伪做出归纳性推论。
一、真实验设计
? 在心理学研究中，采用真实验设计来进行
实验研究是检验实验效果的一个重要方法。
真实验设计对实验条件的控制程度要求较
高，在使用这类实验设计时，实验者可以
有效地操纵实验变量，能有效的控制内在
无效来源和外在无关因素的影响，能在随
机化原则基础上选择和分配被试，从而更
能客观的反映实验处理的作用。
（一）完全随机化设计
? 也称简单随机化设计，是指用随机化方法将
被试随机分为几组，然后依实验的目的对各
组被试实施不同的处理。
1、随机实验组控制组前测后测设计
? （ 1）设计的模式
? R O1 X O2
? R O3 O4
? （ 2）设计的评价
? 随机实验组控制组前测后测设计基本
控制了绝大多数影响内部效度的因素。
? ①采用随机分配的方法将被试分为两组。
? ②安排实验组和控制组。
? 缺点：使用前测的反作用。
（ 3）设计的显著性检验
? 对随机实验组控制组前测后测设计所
得的实验数据进行统计分析，有两类方法
可以使用。
? A、对增值分数进行统计分析
? B、协方差分析法
2、随机实验组控制组后测设计
? （ 1）设计的模式
? R X O1
? R O2
? （ 2）设计的评价
? ①设立实验组和控制组
? ②实验在同等条件下进行
? ③无前测
? ④采用随机化原则
? （ 3）设计的显著性检验
? 参数,t-检验
? 非参数,曼 -惠特尼 U-检验或中位数检验
3、随机多组后测设计
? （ 1）设计的模式
? R X1 O1
? R X2 O2
? R X3 O3
? （ 2）实验结果的检验
? ①单因素方差分析
? ②纽曼 -丘尔斯（ N-K）检验或其他成对比
较方法。
（二）多因素实验设计
? 是指在实验中包括两个或两个以上的
因素（自变量），并且每个因素都有两个
或两个以上的水平，各因素的各个水平互
相结合，构成多种组合处理的一种实验设
计，又称完全随机析因设计。
? 1、完全随机析因设计的类型
? 因 素：大写字母 A B
? 因素的水平：对应的小写字母 a b
? （ *）：因素之间的相互结合关系
? A * B a1 a2 b1 b2 b3 2 * 3
? A * B * C 2 * 3 * 4
2、完全随机双因素析因设计
? 完全随机双因素析因设计是指研究者用随机
分配的方法将被试分为若干组（分组的个数
等于实验处理的个数），同时用随机的方法
分配每一组被试接受一种实验处理的实验设
计。
（ 1）实验设计的模式
? R a1b1 O1
? R a1b2 O2
? R a2b1 O3
? R a2b2 O4
? R a3b1 O5
? R a3b2 O6
A
B
b1
b2
a1 a2 a3
O1 O3 O5
O2 O4 O6
3、双因素析因设计的主要效应
和交互作用的效应。
? 主效应：指由每个单独因素（自变量）所引
起的因变量的变化。
? 交互作用：指当一个因素（自变量）对因变
量影响大小因其他因素的水平或安排的不同
而有所不同时，所产生的交互作用影响因变
量的结果。
（ 1） 2x2完全随机实验设计的基本模式
? R a1b1 O1
? R a1b2 O2
? R a2b1 O3
? R a2b2 O4
A
b1
B
b2
a1 a2
O1 O3
O2 O4
（ 2） 2x2完全随机化设计的主
效应和交互作用的解释。
(三 )随机化区组设计
? 首先把被试按某些特质分到不同的区组内,使
区组内的被试比区组间的被试更接近同质，
将被试分好区组后，再将各区组内的被试随
机分到各不同的实验处理或实验组、控制组
内，因此称作随机化区组设计。
? 随机化区组设计的目的在于使区组被试差异
尽量缩小，而对区组之间的差异依据设计要
求而定。
? 原则：同一区组内的被试尽量, 同质,
? 人数分配有三种情况：
? 一名被试作为一个区组。
? 每个区组内的被试的人数是实验处理数目
的整数倍。
? 区组的单位是一个团体。
? 总之，每一个区组应该接受全部实验处理，
每一种实验处理在不同的区组中重复的次
数应该完全相同。
? 优点：考虑到个别差异对实验结果的影响
（即区组效应），而把实验单元（被试）
划分为几个区组，并在统计计算上将这种
影响从组内误差中分离出来，从而进一步
反应出实验处理的作用。
? 不足：在划分区组时有一定困难，如果在
同一区组内各实验单元（被试）的差异较
大，就出现较大的误差，对这种情况研究
者应该引起注意。
1、随机化区组单因素设计
区组 实 验 处 理 区组平均X
1 X2 X3 …… Xk
1 O11 O12 O13 …… O1k O1
2 O21 O22 O23 …… O2k O2
3 O31 O32 O33 …… O3k O3
… …… …… …… ……
n On1 On2 On3 …… Onk On
实验处
理平均 O.1 O.2 O.3 …… O.k O..
2、随机化区组多因素设计
区组 实 验 处 理组合a
1b1 a1b2 a2b1 a2b2 a3b1 a3b2
1 O111 O112 O121 O131 O132 O132
2 O211 O212 O221 O222 O231 O232
… …… …… ……
n On11 On12 On21 On22 On31 On32
三、准实验设计和非实验设计
? （一）准实验设计
? 准实验设计：是指未对自变量实施充分的
控制，但使用真正实验的某些方法搜集、
整理及统计分析数据的研究方法。
? 1、单组准实验设计
（ 1）时间序列设计
*设计的模式：是指对一组被试或个体进行一
系列周期性测量，并在测量的时间序列中
引进实验处理（ X），然后观测引进实验处
理后的一系列测量结果，并与引入实验处
理 X前的一系列测量结果相比较，研究插入
实验处理前后测量结果的变化趋势，从而
推断实验处理是否产生效果。
O1 O2 O3 O4 X O5 O6 O7 O8
? 对设计的评价：
? 优点：可以较好的控制, 成熟, 因素对内部
效度的影响。
? 可以控制测验因素的干扰。
? 有可能控制统计回归的因素，但也有例外。
? 缺点：没有控制组。
? 不易控制测验与处理 X的交互作用。
? 多次实施前测验往往会降低或增加被试对
实验处理的敏感性。
（ 2）相等时间样本设计
? 设计的模式：在心理研究中，与选择两等价
样本组（实验组和控制组）相对应，当只有
一组被试时，常用两相等的时间样本，在其
中的一个时间样本中不出现实验变量，而采
用常规安排 X0。
? X1O1 X0O2 X1O3 X0O4
? 设计的评价：
? 优点：
? 在控制影响内部效度的因素方面是完全有
效的
? 能较好的控制, 历史, 因素
? 缺点：
? 在控制影响外部效度的因素方面并不理想
? 测验的反作用效果会影响该设计的外部效应
? 实验安排的反作用会影响该设计的外部效度
? 选择的偏差与实验变量的交互作用可能会影
响该设计的外部效度
? 重复实验处理的干扰也会影响该设计的外部
效度
2、多组准实验设计
? （ 1）不相等实验组控制组前测后测设计
? 设计的模式：研究者不能按随机化原则和
等组法来选择对等组，有时也不能随机安
排哪个是实验组，哪个是控制组。
? O1 X O2
? ………………
? O3 O4
? 设计的评价
? 优点：增添了控制组
? 两组都有前测验
? 缺点：没有使用随机化方法来分配被试或
? 实验处理
? 两组都使用前测安排
（ 2）不相等实验组控制组前测后测
时间序列设计
? 设计的模式：它是在单组时间序列设计和不
相等实验组控制组前测后测设计的基础上，
组合而成的一种多组准实验设计。
? O1 O2 O3 O4 X O5 O6 O7 O8
? ………………………………………………
? O9 O10 O11 O12 O12 O14 O15 O16
? 设计的评价：
? 在该设计模式中，虚线以上是一个单组时
间序列设计，所以该设计具有时间序列设
计的特点
? 该设计还可被看作是不相等实验组控制组
前测后测设计的推广，所以该设计也具有
不相等实验组控制组前测后测设计的特点,
? 在两种设计组合的基础上，影响该设计内
部效度的因素基本上得到了有效的控制，
即该设计基本上控制了历史、成熟、测验、
选择与成熟的交互作用等因素对实验结果
的影响。
? 但测验的反作用效果、以及选择偏差与实
验处理 X的交互作用则可能会成为影响该设
计外部效度的因素。
（ 3）平衡设计
? 又叫做轮换设计，或拉丁方设计。在该设
计中，研究者为了达到对实验控制的目的，
使各组被试都接受不同的实验处理，而对
实验处理的序列和实验时间的序列都采用
了轮换的方法。
① 设计的模式
时间 1 时间 2 时间 3 时间 4
组 A X1O X2O X3O X4O
组 B X2O X4O X1O X3O
组 C X3O X1O X4O X2O
组 D X4O X3O X2O X1O
? 该设计既称平衡对抗设计又称轮换设计，这
两个名称都有其特定的内涵。
? 平衡对抗设计是指在实验中，往往由于前一
个实验处理影响后一个实验处理的效果，因
而该实验设计的作用就在于提供对实验处理
顺序的控制，使实验条件均衡，抵消由于实
验处理先后顺序的影响而产生的顺序的误差。
? 轮换设计是指在实验中，由于学习的首因率，
被试容易记住先实验的内容；又因学习的近
因率，对刚学过的内容，被试回忆的效果一
般也较好。因而是实验方法上，有必要使实
验内容的先后次序轮换，使情境条件和先后
顺序对各个实验组的机会机均等，打破顺序
界限。
② 设计的评价与显著性差异。
? 优点：平衡对抗设计是仅有后测的模式，
这个设计包括三个分类：组别、时间顺序
情况和不同的实验处理。每种分类对其他
两种分类都是, 正交, 的。在该设计中，
每个分类的每种变量与其他两类的每种变
量都是等同发生的，每种处理（每个实验
变量）在每列和每行中仅发生一次。
? 缺点：由于不能采取随机分配被试的方法，
各组被试只能选择尽可能相等的固定整组，
因此人为选择被试组的差异就有可能造成
组与组之间的差异，这种选择因素也可能
会与历史、成熟、练习效应等产生交互作
用的效应。
（二）非实验设计
? 非实验设计：是一种对现象的自然描述，一
般用于识别和发现自然存在的临界变量及其
关系，它可以为进一步实施更严格的实验设
计积累资料。
? 1、单组后测设计：
? （ 1）设计的模式
? 只有一个实验组，而对实验组只给予一次实
验处理，然后通过测量得到一个后测成绩。
? X O
（ 2）设计的评价
? 不足：
? ①无对照组比较。
? ②无前测。
? ③没有考虑对机体变量、自变量及其他无
关变量的控制。
? ④很难排除历史、选择和成熟等内在无效
来源的作用。
2、单组前测后测设计：
? （ 1）设计的模式
? 是对单组后测设计的一种改进，它增加了
在实验处理前的测验，但还是仅有一组实
验组。
? O1 X O2
（ 2）设计的评价
? 优点：
? 由于前测验，可以提供被试的基线数据及某
些有关信息
? 全部被试既属于实验组又属于控制组，通常
认为选择变量可得到适当控制，便于估计被
试个体态度对实验效果的影响。
? 缺点：
? 历史常与实验处理的效应向混淆
? 很难控制成熟对内部效度的影响
? 前测可能对后测内容和形式产生威胁
3、固定组比较设计
? （ 1）设计的模式
? 又称静态组或整组比较设计，该设计采用
实验组和控制组两组被试，但因这两组被
试在实验处理前就已经形成，故它不能使
用随机化原则来选择被试。
? X O1
? ………………
? O2
（ 2）设计的评价
? 优点：
? 基本上能对历史因素进行控制
? 无前测可以控制测验效应和仪器因素的干
扰
? 控制组可以对成熟因素做到有限的控制
? 缺点：
? 对选择这一因素缺乏控制
? 选择与成熟的交互作用、以及选择与处理
的交换作用常常成为混淆不清的因素影响
实验的效度。
? 4、事后回溯设计
? 事后回溯设计是指所研究的对象是已经发
生过的事件。
? （ X） O
? （ 1）相关研究设计
? 相关研究设计是在一个被试组内收集两个
集合的数据，其中一个数据集合是观察到
的结果，另一个则是被追溯的数据集合，
研究的目的是确定这两个数据集合之间的
关系（正相关、负相关和无关）
? O1 O2
? （ 2）准则组设计
? 要求研究者通过对所研究现象的被试的比
较确定某些被试（准则组）具有一种状态
的特征，而另一些被试（非准则组）不具
有这种状态的特征，然后去追溯可能存在
的原因。
? （ X） O1
? ……………………
? O2
对设计的评价
? 相关研究和准则组研究是事后回溯设计的
两种主要形式，这两种研究是相辅相成的
? 相关研究的主要用途是辨认两个变量或两
种现象之间是否存在什么形式的关系
? 准则组研究的主要用途是通过准则组与非
准则组的对比，研究在一定关系的两种变
量之间具有什么样的状态特征。
? 优点：
? 可以对自然条件下出现的事件或各种学习现
象进行时间上的追溯，以了解产生这些现象
的信息，即由于什么原因、在什么样的条件
下出现这种结果。
? 事后回溯设计研究特别适用于研究简单的因
果关系的问题
? 可以为提出研究假设提供相对充足的论据，
这种假设以后可以通过更严格的实验方法来
进行检验。
? 在某中环境或特殊的条件下，事后回溯设计
比其他实验设计更为有用，这是因为其他设
计所建立的研究需要人为的作用来引起。
? 由于条件限制，研究者不可能采用严格的实
验设计研究时可考虑采用该设计方法。
? 缺点：
? 在实验研究中缺乏控制，研究者不能操纵自
变量或随机分配被试
? 研究中所追溯的原因因素可能有多个，在不
同的情况下，一个特定的结果可能有不同的
原因引起。
? 两个有关系的因素可能并不存在因果关系，
它们可能都是第三个因素的原因或结果，对
这些不利因素，研究者在实验中如果控制得
当，也将会使实验得到准确的结果。
第 三 章
心理物理学方法
? 先驱者：费希纳 1860,心理物理学纲要,
? 心理物理学：一门研究心身之间或心物之
间的函数关系的精密科学。
? 本章讨论两个问题：
? 感觉阈限的测量及阈限以上感觉的测量。
一、感觉阈限的测量
? （一）感觉阈限
? 1、绝对阈限和差别阈限的定义
? 绝对阈限：刚刚能引起感觉的最小刺激量
（ AL）
? 差别阈限：刚刚能引起感觉的最小差别
（ DL），也叫最小可觉差（ J.N.D）
? 2、阈限的操作定义
? 绝对阈限：有 50%的次数能引起感觉，
50%的次数不能引起感觉的一种刺激强度。
? 差别阈限：有 50%的次数能觉察出差别，
50%的次数不能觉察出差别的刺激强度的
差别。
? 3、测定阈限的实验特点
? （ 1）选择好刺激系列和反应系列
? （ 2）要尽量简化被试对刺激所做的反应
? （ 3）测定的次数要多些
（二）测量感觉阈限的方法
? 1、最小变化法（极限法、序列探索法、最
小可觉差法、最小差异法）
（ 1）用最小变化法测定绝对阈限
? 特点：将刺激按递增或递减系列的方式，及
间隔相等的小步变化，寻求从一种反应到另
一种反应的瞬时转换点或阈限的位置
? 自变量：刺激系列
? 要按递增和递减系列交替呈现，起点要大
于或小于阈限
? 一般选 10到 20个强度水平
? 递增和递减序列要分别测定 50次左右（共
100次左右），刺激有实验者操纵
? 避免被试形成定势，每次呈现刺激的起点
应该随机变化
? 因变量：被试的口头报告
? 当刺激呈现之后，感觉有就报告, 有,,
感觉无就报告, 无,,主试记录, +‖―-‖
? 递增时直到第一次报告, 有,,这一系列
停止，递减同理
? 说不准可以猜，但不可以放弃，也可以记
录,？,
? 阈限的确定：
? 阈限是统计值，被试报告, 有, 和, 无,
这两个刺激的中点，就是这一刺激系列的
阈限
? *将所有各系列的阈限求平均数
? *先分别求出渐增系列和渐减系列的平均数
再求出两系列的平均数
? *将每相邻的渐增系列和渐减系列的阈限为
一组求平均数，然后再求各组的平均数
误差及控制
? 习惯误差：指被试因习惯与原先的刺激所
引起的感觉或状态，而对新的刺激做了错
误的判断。
? 期望误差，是指被试因过早期望要来临的
刺激而导致的错误判断。
? 控制方法：同时应用递增和递减系列的刺
激，而且二者的次数相等。
? 练习误差：是由于实验的多次重复，被试
逐渐熟悉了实验情境，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。
? 疲劳误差：由于实验多次重复，随着实验
进程而发展的疲劳或厌烦情绪的影响，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。
? 控制方法：递增和递减序列各自所用的次
数要相等,整个序列中在前和在后的机会也
要相等,ABBA
（ 2）用最小变化法测定差别阈限
? ① 自变量：两个刺激
? 标准刺激（固定的强度，大小不变），每次
比较都出现
? 比较刺激，按递增或递减系列，匹配呈现。
? ②因变量：口头报告，一般用三类反应，
,+‖ ―-‖ ―=‖
③ 差别阈限的确定,
? A、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（ Lu）
? 第一次非, -‖到, -‖之间的中点为差
别阈限的下限（ Ll）
? B、在递增系列中的最后一次, -‖到非, -‖
之间的中点为差别阈限的下限（ Ll）
? 第一次非, +‖到, +‖之间的中点为差
别阈限的上限（ Lu）
? C、上限与下限之间叫不肯定间距 IU
? D、不肯定间距的中点叫主观相等点（ PSE）
理论上 PSE应与标准刺激（ St）相等，但
实际有差距，叫常误（ CE）
? E、取不肯定间距的一半或取上差别阈
（ DLu=Lu-St）和下差别阈（ DLl=St-Ll）
之和的一半为差别阈限
? DLu=Lu-St
? DLl=St-Ll
? PSE=（ Lu-Ll） /2
? CE=St-PSE
? DL=[（ Lu-St） +（ St-Ll） /2]
? =DLu+DLl/2
? =Lu-Ll/2
误差及控制
? 除了习惯误差和期望误差，还要控制因标
准刺激和比较刺激同时呈现所造成的误差，
用多层次的 ABBA法。
比较刺激系列呈现顺序
标准刺激呈现位置
相继呈现的先后顺序
↑ ↓ ↓ ↑
左右 右左 左右 右左
前后 后前 前后 后前
? （ 4）阶梯法
? 阶梯法是最小变化法的一种变式，它和
最小变化法不同的地方，就在于它把增加和
减少刺激程序连续进行。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，
又按照一定的梯级来减少刺激强度。实验按
这样的顺序继续下去，直到达到一个先定的
标准或先定的实验次数时求出各转折点的平
均数就是所求的阈限值。
2,恒定刺激法
? 又叫正误法，次数法，它是心理物理学中
最准确、应用最广的一种方法，可用于测
定决对阈限、差别阈限和等值，还可以用
于确定其他多种心理值。
? 此法的特点是：根据出现的次数来确定阈
限，即以次数的整个分布求阈限。
? 具体做法：
? 主试从预备实验中选出少数刺激，一般是
5~7个，这几个刺激在整个测定过程中不变。
? 选定的每种刺激要向被试呈现多次，一般每
种刺激呈现 50~200次。
? 呈现刺激的次序事先经过随机安排，不让被
试知道。
? 在统计结果时必须求出各个刺激变量引起的
某种反应（有或无，大或小）的次数。
? 特别注意：在实验之前需要选定刺激
? 最大强度：每次呈现几乎都能都能被被试感
觉到的强度,被感觉到的可能性不低于 95%
? 最小强度：每次呈现几乎都能都不能被被试
感觉到的强度,被感觉到的可能性不高于
5%
? 各个刺激之间的距离相等,每种刺激强度呈
现不得少于 50次,
（ 1）用恒定刺激法测绝对阈限
? ① 自变量,5~7个等距刺激强度
? ②反应变量：口头报告。有, +‖，无, -‖，
根据被试对不同刺激所报告有无的次数来
求出百分数，以此来计算阈限。
? ③绝对阈限的计算
直线内插法
? 测定两点阈的实验
? 首先选出最大刺激和最小刺激，分别为 12
毫米和 8毫米，在这个范围内选定间隔为 1
毫米的刺激 5个，各刺激的两点距离分别为
8,9,10,11,12毫米，每个刺激共呈
现 200次，所有刺激共呈现 1000次，刺激
按随机顺序呈现，每次呈现后，要求被试
报告是, 两点, 还是, 一点,,实验结果
见下表。
用恒定刺激法测定两点阈的实验记录
刺激（毫米）
报告, 两点, 的次数
报告, 两点, 的百分比
8 9 10 11 12
2 10 58 132 186
1% 5% 29% 66% 93%
（ 2）用恒定刺激法测差别阈限
? ① 自变量：将比较刺激与标准刺激加以比较
? 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，一般从完全没有被感觉出差别到完全感
觉出差别的范围内选定 5~7个刺激强度作
为比较刺激。
? 比较要随机呈现，每个比较刺激与标准刺
激至少要比较 100次。
? ② 反应变量：口头报告
? 较早的方法：三类反应, +‖―=‖―-‖
? 后来改进：二类反应, +‖―-‖
? 三类反应和二类反应各有利弊，实验时
可以根据情况情况选定其中的一种。
? ③ 差别阈限的估计值的计算
? 三类反应：
? 上限为 50%次重于标准刺激的比较刺激
? 下限为 50%次轻于标准刺激的比较刺激
? 以重量辨别为例：以 200克为标准刺激，以
从 185至 215克的 7个重量为比较刺激,7个
重量间的间隔各为 5克，要求被试做
,重,,相等,,轻, 这三类反应。
比较刺激
（克）
比较的结果（次数的 %）
―+‖ ―=‖ ―-‖ ―+‖+―=‖
185
190
195
200
205
210
215
5
12
15
30
55
70
85
4
18
25
42
35
18
9
91
70
60
28
10
12
6
9
30
40
72
90
88
94
? 二类反应：取 75%的差别阈限。
? 以重量辨别为例：以 200克为标准刺激，
以从 185至 215克的 7个重量为比较刺激，
7个重量间的间隔各为 5克，要求被试只作
,重,,, 轻, 这三类反应。
比较刺激（克） ―+‖的比例 ―-‖的比例
185
190
195
200
205
210
215
0.07
0.21
0.28
0.55
0.73
0.79
0.90
0.93
0.79
0.72
0.45
0.27
0.21
0.10
? ④ 误差及控制
? 标准刺激和比较刺激继时呈现，可能产生
时间误差
? 正的时间误差：主观相等点大于标准刺激
? 负的时间误差：主观相等点小于标准刺激
3、平均差误法
? 又称调整法，再造法，均等法，其特点是
呈现一个标准刺激，令被试再造、复制或
调节一个比较刺激，使它与标准刺相等，
比较刺激也可由实验者调节，由被试判断。
? 程序：
? 实验者规定以某一刺激为标准刺激，然后
要求被试调节另一比较刺激，使后者在感
觉上与标准刺激相等。客观上一般不可能
使比较刺激与标准刺激完全一样，于是每
一次比较都会得到一个误差。把多次比较
的误差平均起来就可得到平均误差。
（ 1）用平均差误法测定绝对阈限
? 自变量：让被试调节一个比较刺激与一个
标准刺激相等，标准刺激假设为零。
? 反应变量：被试每次调整比较刺激与标准
刺激相等那个数值。
? 绝对阈限的确定,让被试每次调到刚刚感
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。
（ 2）用平均差误法测定差别阈限
? 自变量：呈现一个标准刺激，让被试调整一
个比较刺激。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。
? 反应变量：被试每次调整的数值，即其认为
与标准刺激相等的数值。
差别阈限的计算：
因为平均误差与差别阈限成正比，所以可
用平均误差来表示差别感受性，方法有两
种：
? 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
? AEM=∑\X-PSE\/N
? 把每次调节的结果与主观相等点之差的绝
对值平均起来做差别阈限。
? AESt=∑\X-St\/N
? (3)误差及控制
? 空间误差：标准刺激在左边和右边的次数
应各占一半。
? 动作误差：被试从长与和短于标准刺激处
开始调节的次数也各占一半。
二、阈上感觉的测量
（一）顺序量表的建立
? 顺序量表既不等距，也无绝对零点，它只
要求将事物按某一标准排出一个顺序。
? 要求：让数字的大小能够对应事物属性的
等级，而不需要关心量表的单位是否一致。
1、等级排列法
? 把许多刺激同时呈现，让许多被试按照一
定的标准，把这些刺激排成一个顺序,
? 把许多人对同一刺激评定的等级加以平均，
这样，就能求出每一个刺激的各自平均等
级,
? 把各刺激按平均等级排出顺序就是一列顺
序量表。
? 例如，某广告公司要对 10张广告的优劣做
评比，请来了 17位评判者，评判的方式是
让被试将 10张广告排成从美到丑的一个序
列，通过众多被试的比较，就可以求出全
体被试对同一广告评判等级的平均值，这
个值就是广告的平均等级。各广告按平均
等级排出的顺序就是一个顺序量表。
? 用等级排列法建立顺序量表，要注意以下
两个问题：
? （ 1）要求被试的抽样能够代表实验试图研
究的人群总体。
? （ 2）对被试的利用率不高，且难以排除被
试在唯一一次排序中的各种随机误差。
2、对偶比较法
? 把所有要比较的刺激配成对,
? 一对一对地呈现，让被试依据刺激的某一
特性进行比较，并作出判断：这种特性在
两个刺激中的哪一个上表现的更为突出,
? 依它们各自明显于其他刺激的百分比大小
排列成序。
? n：刺激的总数
? 配对个数,n(n-1)/2
? 如果有五种样品 A,B,C,D,E，
? 则可配成 5（ 5-1） /2=10对，
? 对偶比较法要注意两点：
? （ 1）仅仅针对一个被试的心理量表，尚不
能推广到更广大的人群
? （ 2）这一量表模型要求对偶比较是可传递
的
? A>B B>C A>C
（二）等距量表的建立
? 等距量表不仅要求体现事物属性的大小顺
序关系，还要有一个固定的测量单位。
? 顺序量表可以通过 PZO转换，转换为等距
量表。
? （前提：假定顺序量表的通过率符合正态
分布）
1、感觉等距法
? 是最直接的方法，通过将一个感觉分成主
观上相等的距离来制作等距量表。
（ 1）二分法
? 呈现两个刺激,A和 C，要求观察者选择第
三个刺激 B，使得 A和 B之间的距离等于 B和
C之间的距离
? A-B=B-C
? 八等分灰色光度心理物理量表
（ 2）平均差误法
? 例：四等分量表,200~6500Hz，音高
? ① 同时解决方案
? A B C D E
? ② 渐进解决方案 二分程序
? 1 A C E
? 2 A B C E
? 3 C D E
2、差别阈限法
? 用任何一种传统心理物理法测出感觉的绝
对阈限,
? 以此为量表的起点，以绝对阈限为标准刺
激，确定第一个差别阈限,
? 以绝对阈限加上第一个差别阈限的刺激强
度为基准，再测量第二个差别阈限。
? 以此类推
尽管每一个最小可觉差在物理上是不相等的，但
是由于它们在心理感受上具有等距性，因而能够
用来建立等距量表。
（三）比例量表的建立
? 比例量表既有真正的零点，也有等距单位
? 关键：如何将零感觉和量表的零点相对应，
以获得绝对零点。
1、分段法
? 呈现一个固定的阈上刺激作为标准。
? 让被试调整比较刺激，使它引起的感觉为
标准刺激的一定比例，如 2倍,3倍,1/2
倍,1/3倍等。
? 每个实验只选定同一个比例进行比较，同
一个标准刺激比较若干次后，再换另外几
个标准刺激进行比较，
? 当把所有的标准刺激都比较完后，便可用
与各标准刺激在感觉上成一定比例的相应
的物理量值制成一个感觉比例量表。
Stevens&Davis的听觉响度量表 (1936)
? 半分法,给被试一个响度的音,作为标准刺激,
让他调节另一个音直到他感觉到比标准刺
激的音低一半,用这个方法,以不同的强度音
作为标准刺激,让被试调节另一个音直到他
感觉到比标准刺激的音低一半,
? 确定响度的单位 (sone)
? 1 sone等于一个在绝对阈限以上 40分贝的
1000赫兹的音的强度,47分贝的响度是
2sone,55分贝的响度为 4sone.
2、数量估计法
? 主试呈现一个标准刺激，如一个重量，并
赋予标准刺激一个主观值，例如为 10.
? 让被试以这个主观值为标准，将其他比较
刺激的主观强度用数据表示,
? 计算出每个比较刺激估计的几何平均数或
中数,
? 以刺激值为横坐标，感觉值为纵坐标，即
可制成感觉比例量表。
Baker&Dudek的实验 (1957)
? 标准刺激, 假定长度单位 I.
? 变异刺激, 其他 10种比标准刺激长的刺激,
用幻灯片呈现,时间为 30秒,
? 每对刺激随机呈现 20次,即要求被试回答 20
次,
? 空间误差,10次标准刺激在变异刺激之
上,10次标准刺激在变异刺激之下,
? 实验显示了心理长度的增长明显低于物理长
度的增长,
三、心理物理函数
? 心理物理函数,是描述对刺激的心理感受
和刺激的物理属性关系的函数,
? 可以用来描述心理感受和物理刺激的各
种属性的依从关系。
? 如听知觉的等响度曲线、不同波长刺激的
视感觉阈限曲线等。
? 可以描述某种感觉如何随着刺激量的变
化而变化。
? 韦伯定律、费希纳定律、史蒂文斯定律。
一、韦伯定律
? （一）韦伯分数和韦伯定律
? 1834年，德国生理学家韦伯
? 韦伯分数：对于任何同一类刺激，产生一
个最小可觉差所需增加的刺激量，总是等
于当前刺激量与一个固定分数的乘积，这
个固定分数被称做韦伯分数。
? 韦伯定律,刺激强度水平与差别阈限的大小
之间存在固定的数学关系,
? △ Φ/Φ=C
? △ Φ, 差别阈限的大小
?Φ, 刺激强度的水平
? C, 韦伯分数
? 缺点：
? 在刺激强度很弱的条件下会失效。
? 作用：
? 使比较不同感觉道及不同条件下的感受性
成为可能。
（二）韦伯定律的修正
? 修正公式：△ Φ/（ Φ+a） =C
? a通常是一个数值很小的常数
? 解释,
? 尚无定论,最有可能的解释是参数 a代表了
当刺激强度 Φ等于 0时，感觉系统背景的噪
音强度。
二、费希纳定律
? （一）费希纳定律的推导
? 确定某种感觉的绝对阈限,然后运用韦伯定
律得到绝对阈限上每一个最小可觉差对应
的物理量,
? 绝对阈限, a
? △ Φ/（ Φ+a） =C
? 1 a(1+c)
? 2 a(1+c)2
? 3 a(1+c)3
? n a(1+c)n
?Ψ=K㏒ Φ
?Ψ, 心理感觉量值
?Φ, 物理刺激高出绝对阈限以上的单位数量
? K, 固定系数
? 感觉强度的变化和刺激强度的对数变化成
正比,
（二）费希纳定律的成立条件
? 1、假定韦伯定律对所有类型和强度的刺激
都是正确的
? 2、假定所有最小可觉差在心理上都的相等
的。
三、史蒂文斯定律
? （一）幂定律的提出
? 1957年,刺激强度和感觉量之间的关系为
? S=bIa
? S, 感觉量
? b, 由量表单位决定的常数
? a, 感觉道和刺激强度决定的幂指数。
? 数量估计法
（二）幂定律的发展
? 幂函数不适用于十分靠近阈限的微弱刺激，
? 修正公式,S=b(I-I0)a
? 这样，幂定律就可以适用于全部可知觉的
刺激范围。
? 局限：幂定律的有效性依赖于被试正确使
用数字去标示其真正的感觉量。
? 1959，跨感觉通道的匹配技术（不同感觉
道的交叉匹配法）
? 被试紧握手压力计，用握力大小来匹配电
流、白噪音、震动等。
? 在不同的刺激水平上获得跨通道感觉的匹
配,产生等感觉函数的曲线,它可以表示出一
感觉通道的刺激值与造成相等感觉判断的
另一感觉通道刺激的关系,
? 等感觉匹配法 (equal-sensation
functions obtained by matches):
第四章 现代的心理物理学
第一节 感觉的直接测量
? 20世纪中叶,史蒂文斯定律和信号检测论的
同时诞生,标准着心理物理学进入了历史新
阶段,
? 这一阶段的主要贡献在于重新审视了传统
心理物理学的两块基石,
? 心理感受的间接测量
? 传统的阈限概念
一、感觉的直接测量法
? 感觉的间接测量：是指借助于某一中介变
量或中介反应来测量感觉
? 感觉的直接测量：对心理感受直接按其强
度赋值。
? 感觉的直接测量法主要有,数量估计、数量
生产和绝对数量估计。
（一）数量估计（ magnitude estimation）
? 理查森和罗丝（ Richardson&Ross） 1930
? 被试听到一个标准音而且被告知它的响度用
,1‖来表示，然后要求观察者用其他数字表
示测验的音调。这些音调在强度上与标准数
字,1‖成比例变化。
? 当声音强度用被试直接赋予的数值来描述时，
得到的结果是一个幂函数而不是对数函数。
? 理查森和罗丝的研究可以被认为是史蒂文斯
定律的前身。
? 史蒂文斯的观点
? 各种知觉维度和许刺激条件下的大量实验结
果表明，被试在数量估计中用数字表示的反
应随刺激强度的变化能够描述为一个幂函数。
? 以大量的研究结果为基础，史蒂文斯（ 1957，
1975）提出：幂函数应该代替费希纳的对数
公式作为物理规则，这个主张就是所谓的史
蒂文斯定律。
? 假设观察者的平均反应和感觉经验的数量是
成比例的。
? 史蒂文斯（ 1957,1958）阐述了数量估计
法的两种形式：
? 1、给被试呈现一个标准刺激，并告诉他们
这一刺激对应的感觉是某个确定值，在随
后的实验中，被试要根据标准刺激的数值，
给其他的刺激产生的感觉赋值。
? 2、没有标准刺激初始赋值，所有刺激都随
机呈现给被试，他们要对第一个呈现的刺
激随意指定一个数值来代表它所产生的感
觉量，并据此对接下来的所有刺激一一赋
值。
? 使用几何平均数的好处：
? 1、几何平均数能避免少数被试在赋值时采
用极大或极小的数字的影响。
? 2、如果心理物理函数的幂函数关系正确的
话，那么几何平均数能保留在算术平均过
程中损失的心理物理函数特征。
（二）数量生产 (magnitude production)
? 给被试一个用数字表示的感觉量值，要求
他们调整刺激产生相应的感觉量。
? 数量生产法配合对同一感觉的数量估计法
测量，可以作为抵消任一种方法固有的系
统误差的方式。
Stevens 1962 响度实验
二、感觉直接测量的情境效应
（ contextual effects）
? （一）实验中的其他刺激的影响
? 被试对刺激的数量估计受到刺激呈现情境
的强烈影响。
? 同一个刺激和其他较弱的刺激一起出现在
实验中，往往会被估计为更大的数值；而
若与一个较强的刺激一起呈现，往往会被
估计为较小的数值。
? 格希德（ Gescheider,1991.1992）的实
验
? 被试分别对呈现在较低强度范围（阈限以
上 10-60分贝）和较高强度范围（阈限以上
40—90分贝）的 1000HZ纯音进行数量估计
和绝对数量估计。
? 这一事实引出了两个重要问题：
? （ 1）这种情境效应的机制是什么？
? （ 2）情境效应对心理物理量表的效度有
何影响？
? 一种观点：情境效应源于被试的反映偏差
? 无论刺激强度范围如何移动，被试总是用相
同的一组数字来进行感觉量值估计。
? 效度无法保证。
? 另一种观点：情景效应影响的是被试的感
觉量本身。
? 在低强度范围里的刺激之所以被赋予更高
的数值，是因为他们听上去更响一些。
? 不会影响心理物理量表的效度，因为刺激
呈现的环境影响的是感觉，而不是被试的
反应。
（二）刺激序列效应
（ sequential effects）
? 被试对某一刺激导致感觉的数量估计，往
往受到在此之前所进行的其他估计的影响。
（三）刺激全距的影响
（ stimulus range）
? 数量估计法得到的心理物理函数的斜率，会
随着实验中采用的刺激强度全距的减小而提
高。
? 解释：被试在实验中总是倾向采用同样的反
应数值全距，而不管实验中所呈现刺激的全
距大小。
Gescheider&Hughson.1991
响度绝对数量估计实验
? 宽全距刺激为 20分贝 ~80分贝
? 窄全距刺激为 35分贝 ~65分贝
三、直接数量估计法的应用
? （一）情绪研究中的应用
? 在直接数量估计法问世以前，对于人们情
绪状态的评估通常都是用多点评分量表的
办法。
? 将数量估计法用于情绪体验的评定：
弗兰肯豪泽的研究
（ Frankenhauser,1967）
? 被试的情绪体验估计值和一些生理指
标之间存在高相关（比如对紧张的数
量估计和肾上腺素的水平有正相关）
? 恐惧症（ phobia）的心理治疗 系统脱敏
疗法
? 霍姆斯 &拉扼（ T.H.Holmes&R.H.Raha）
? 43种生活事件的影响强度,以及从这些生活
事件中恢复过来所需要的时间长短 ——生
活事件量表
（二）社会舆论的测定
? 塞林 &沃尔夫冈 (Sellin&Wolfgang)
? 对犯罪行为舆论的研究
? 为期三年,38名少年法庭法官,286名警
官,245名学生,对 21种犯罪行为的严重程度
进行数量估计,
? 结果,不同职业被试间显出惊人的一致性,由
此可以认为这一调查基本说明了对于各种
罪行的恶劣程度存在普遍一致的公众舆论
观念,
? 1、舆论评定结果满足可加性要求
? 2、偷盗罪行的严重性是偷盗数额的幂函数，
幂指数是 0.17
? 金钱的主观价值与客观数量的幂指数为
0.5
? 3、量刑定罪符合幂定律，宾西法尼亚州刑
法 0.7
? 格西德 1982 罪行恶劣程度是刑期的 0.5次幂
函数
? 纽约州法典 对惩罚程度的评价和入狱年限
也是 0.5次幂函数
第二节 信号检测论
? 信号检测论是现代心理物理学最重要的内
容之一,
? 它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的动机、
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。
一、信号检测论引入的缘由
? 1、信号检测论本身的发展
? 2、心理学的发展需要有新兴理论的加入
? 明确两个概率,
? 刺激出现概率, P(S)
? 报告“有”的概率, P（ y）
? 早期的心理物理学家的观点
? 刺激出现的概率 P（ S） =1
? 刺激出现报告“有”
? 刺激出现报告“无”
? 现代心理物理实验,P（ S） ≠1
? 刺激出现并报告“有” —— 击中（ hit）
? 概率,P（ hit）
? 刺激出现并报告“无” —— 漏报（ miss）
? 概率,P（ miss）
? 刺激没有出现并报告“有” ——
? 虚报（ false alarm）
? 概率,P（ fa）
? 刺激没有出现并报告“无” ——
? 正确拒绝（ correct rejection）
? 概率,P（ cr）
? P（ y） =P（ hit） +P（ fa）
? P（ y）：被试对刺激侦察到的概率
? P（ y）是否受到 P（ S）的影响？
1971年，格西德的实验
? 测定指尖震动刺激的绝对阈限
? 刺激：施加在被试指尖上的 60赫兹震动，
刺激强度通过变化震动间隔来调节。设定
两种 P（ y）值,0.3和 0.7
? 结果,P（ y）和物理刺激强度之间的函数
关系明显受到了不同 P（ y）取值的影响，
进而也影响了 50%感觉阈限的大小,当 P（ y）
=0.7时，阈限为 1微米,P（ y） =0.3时，
阈限为 1.5微米。
? 早期的心理物理学家也看到了传统心理物
理学方法的不足，也发展出一种技术来克
服被试的反应偏差，但其解释方法与实际
情况不相符合。
? 1954年，坦纳和斯韦茨（ Tanner&Swets）
等人第一次将信号检测论引入到对感觉系
统的研究上来。
二、信号和噪音
? 1、信号和噪音：
? 信号, 就是刺激 S,SN
? 噪音：信号所伴随的背景 N
? 对信号起着干扰作用的因素都可以当作噪
音
2、信号分布和噪音分布
? 信号伴随噪音，和单独出现噪音这两种情
况下，分别可以在心理感受量值上形成两
个分布（ distribution）：
? 信号加噪音分布（信号分布）
? 噪音分布
? （ 1）信号分布的均值总是大于噪音分布的
均值
? （ 2）呈正态：信号和噪音的感觉强度都受
各种随机因素的影响
? （ 3）有重叠：这一强度范围的感觉可能由
信号导致，也可能由噪音导致
? （ 4）两分布的距离：可用来衡量被试的感
受性，被称为辨别力指标 d′
三、信号检测论的两种独立指标
? （一）反应偏向
? 反应偏向可用两种方法来计算：
? 一种是似然比值
? 另一种是报告标准
1、似然比 β
? 数学定义：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。? O（ SN）
? β = —————? O（ N）
将被试在实验中的反应划分为四种：
击中、虚报、漏报和正确拒绝
刺激 反 应
有信号 无信号
信号加噪音 击中 漏报
噪音 虚报 正确拒绝
? Xc右移：
? 反应标准变得严格，击中率和虚报率下降，
漏报率和正确拒绝率上升,β值上升。
? Xc左移：
? 反应标准变得宽松，击中率和虚报率上升，
漏报率和正确拒绝率下降,β值降低。
? P（ hit） +P（ miss） =1
? P（ fa） +P（ cr） =1
β 的具体计算方法
? P（ hit） =0.28 P（ fa） =0.06，通过查 PZO
转换表，求得 O击中 的纵轴值为 0.3368,O虚报 的
纵轴值为 0.1192，则
? O（ SN） 0.3368
? β = ————— = ———— ≈3
? O（ N） 0.1192
? P（ hit） =0.70 P（ fa） =0.30，通过查 PZO转
换表，求得 O击中 的纵轴值为 0.3478,O虚报 的纵轴
值为 0.3478，则
? O（ SN） 0.3478
? β = ————— = ———— ≈1
? O（ N） 0.3478
? P（ hit） =0.94 P（ fa） =0.72，通过查 PZO转换
表，求得 O击中 的纵轴值为 0.1192,O虚报 的纵轴值为
0.3368，则
? O（ SN） 0.1192
? β = ————— = ———— ≈1/3
? O（ N） 0.3369
? 影响决策标准的因素：
? 先定概率、利益得失的权衡
? 利益得失的权衡,βOPT,在给定的信号和
敏感性水平下能得到最大收益的 β值。
βOPT的主要影响因素为信号概率和支付矩阵
? P（ N） V（ cr） + C（ fa）? β= ————× ——————————
? P（ S） V（ hit） + C（ m）
? V（ cr）：正确拒绝的奖励数
? C（ fa）：虚报的惩罚数
? V（ hit）：击中的奖励数
? C（ miss）：漏报的惩罚数
? P(N)和 P(S)分别为噪音概率和信号概率
? β 的含义
? β 值被认为是反应阈限
? 但 β 不再是对被试感觉状态的绝对分界,而
是被试主观决策反应的判断标准,
2、报告标准 C（ report criterion）
? 表示反应偏向、感受经验强度。
? C是横轴上的判定标准位置,C的单位要转
换成刺激强度单位。? I
2 － I1? C = ——————× Z
1 +I1? d′
? 其中,I2高强度刺激,I1为低强度刺激,Z1
为低强度刺激时的正确拒绝概率的 Z值
再认实验：两组图片“新的”和“旧的”
? 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，根据自己的标准回
答“新的”“旧的”
? 两个指标：
? （ 1）感觉辨别力指标，亦称感觉敏感性 d′，
不受期望、情绪、动机等变数的影响
? （ 2）判断标准，即个体反应偏向
d′固定,C会出现三种情况
? ( 1 )宽松的报告标准：报告“旧的”概率接
近 1.0；新刺激呈现时，报告“旧的”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”概率的低的；新刺激呈现时，
报告“旧的”概率接近零。
? 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的影
响，我们可以从指标 C的变化中，分析被
试的心理因素。
（二）辨别力指标
? 辨别力指标 d′：噪音分布与信号分布之间
的距离。
? d′= ZSN – ZN = Z击中 - Z虚报
? d′越大，表示敏感性越高,d′越小，表示敏
感性越低。
设 β=1，则 d′可能出现三类情况：
? （ 1）非常敏感：
? d′= Z击中 - Z虚报 =1.476-（ -1.476） =3
? （ 2）中等敏感：
? d′= Z击中 - Z虚报 =0.994-（ -0.994） =2
? （ 3）不敏感：
? d′= Z击中 - Z虚报 =0.524-（ -0.524） =1
四、接受者操作特性曲线
? 接受者操作特性曲线（ receiver operating
characteristic curve），简称 ROC曲线，
又称为感受性曲线（ sensitivity curve）：
? 以虚报率为横轴、以击中率为纵轴所组成
的坐标图，和被试在特定刺激条件下由于
采用不同的判断标准得出的不同结果画出
的曲线。
（一） ROC曲线的绘制
? 实例：杨治良（ 1983）
? 选图画页 500页，分成 5组，每组 100张。 5组画页
的先定概率分别是 0.1,0.3,0.5,0.7和 0.9。对
于每组画页，主试使用一种信号的先定概率，然
后按此先定概率呈现给被试一定数量的画页，要
求他们把它们当作“信号”记住。
? 作为信号的画页呈现完毕之后，与此组作为噪音
的画页混合，然后随机地逐张呈现给被试。这时，
每呈现一张画页，就要求被试判断此画页是“信
号”还是“噪音”，并要求被试把结果记录在实
验纸上。
ROC曲线的属性：
? （ 1） β值的改变独立与 d′的变化。
? （ 2） 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）。曲线离
对角线越远，表示辨别离越强,d′值就越大。
（二）方差齐性假设的检验
五、认知研究中的应用
? 1、信号检测论在再认记忆上的应用
? 2、临床上抑郁症和老年痴呆患者的记忆力
衰退
? 3、在社会认知方面的研究：攻击行为。
? 阈限理论和信号检测论都反映了感觉过程
的某些方面，将两者整和之后，或可得到
更全面的图景：感觉系统对刺激的有效分
辨从某一强度开始，这一强度就是阈限；
同时对于阈限以上强度的刺激，感觉报告
将取决于感觉强度与某一主观决策相比较
的结果。
第五章 反应时
? 反应时（ reaction time,RT）：指刺激施于
有机体之后到明显反应开始所需要的时间。
? 包括以下几个部分：
? 1、刺激使感受器产生了兴奋，其冲动传递到
感觉神经元的时间。
? 2、神经冲动经感觉神经到大脑皮质感觉中枢，
经运动神经达到效应器官。
? 3、效应器官接受神经冲动后开始效应活动的
时间
第一节 反应时的研究历史
一、反应时研究的开端 ——
在天文学上的研究历史
? 人差方程式（ personal equation）：
? B-A=1.233（秒）
二、反应时在心理学中的研究历史
? 1,1850年，生理学家赫尔姆霍茨测定了蛙的运动
神经传导速度（约 26米 /秒），这是历史上第一个反
应时实验。后来，又测定了人的神经传导速度为 60
米 /秒。
? 2、荷兰生理学家唐德斯（ F.C.Donders,1818--
1889）唐德斯反应时 ABC（ Donders ABC of
reaction time）
? ３、冯特及其学生卡特尔和屈尔佩
? ４,1969年，斯腾伯格（ Sternberg），加因素法
? 第一阶段,1850—1969 唐德斯反应时 ABC
时期，方法学核心为减数法
? 第二阶段,1969年以后，反应时研究的新时
期
三、反应时测量的发展
? 反应时测量的前提：高度的准确性和精确性。
? 一种有效的反应时仪器包括三个部分：
? 刺激呈现装置、反应装置、计时装置
（一）刺激呈现装置与反应装置
? 刺激呈现装置的理想状态：可以在发出信号
的同时激活计时装置，且刺激呈现装置本身
不得对被试的反应造成任何额外干扰。
? 普通电键的声音
? 刺激源和计时器的启动可能有不同的潜伏期
? 一些可编程的电子刺激呈现装置,在排除干扰
和计时同步方面做得比较好
? 反应装置的理想状态：灵敏、快速、能够在
最短的时间内停止计时装置的工作。
? 要考虑到键的机械阻力和被试操作的方便与
习惯
（二）计时装置
? 1、简单机械计时器
? 利用巧妙的设计思想和物理学原理,在简陋的
条件下完成较高精度的时间测量
? 自由落体直尺计时器 皮耶隆,1928
? 单摆微差计时器 凯泽,1859 桑福德,1889
? 2、复杂机械计时器
? 时间描记器 (chronographic)，又称记纹鼓
(kymograph drum)
? 钟表式计时器：希普计时器，邓拉普计时器
? 3、电子计时装置
? 基本部件一般采用晶振元件、集成电路及荧
光数码管（或液晶）时间显示器
? 精密的电子毫秒计，其精确度可以达到 1毫秒
? 注意：
? （ 1）最好匹配专门外设由于刺激呈现和被试
反应，因为计算机自带的普通显示器和键盘
仍具有延迟、阻力等问题
? （ 2）许多精确的计时程序要求在 DOS环境下
运行，因为 Windows系统的分时处理机制不
适合于刺激的实时显示和反应的实时采集。
也可以通过专门的外挂程序 。
? 反应时的测量是心理学研究技术要求最为精
确的工作之一，细微的疏忽都可能导致无效
的实验结果。研究者在设计以反应时为指标
的实验时，必须谨慎地确定反应时测量的每
一步骤，挑选保证最大精度的计时系统，以
策万全。
第二节 反应时研究的基本问题
? 主要包括：
? 反应时和所作反应种类数量的关系
? 反应时和反应准确性的关系
? 反应时的其他影响因素等
一、简单反应时和选择反应时
? （一）简单反应时
? 是指给被试呈现单一的刺激，同时要求他们
只作单一的反应，这时刺激和反应之间的时
间间隔就是简单反应时。
1、听觉反应时
? （ 1）有波动
? （ 2）最稳定、最具有代表性的反应时值为
130毫秒左右
? （ 3）偏态，反应时似乎存在一个无法跨越
的绝对阈限 ——100毫妙
? 感官换能、神经传导、大脑加工、肌肉运
动的时间总和便是我们所获得的简单反应
时。
2、视觉简单反应时
? 0.15秒左右
? 原因：感官换能时间较长
3、不同感觉通道的简单反应时有差异
? 总之，简单反应时比较短，具有通道差异性
（二）选择反应时
? 1、选择反应时的概念
? 根据不同的刺激物，在各种可能性中选择一种
符合要求的反应，并执行该反应所需要的反应。
? 选择反应时在内容上更贴近日常生活的复杂反
应。
? 二择一的选择反应时比简单反应时长约 0.07秒，
这一时间便是辨别和选择所需要的时间。
2、选择反应时的研究
? （ 1）唐德斯（ 1868）的研究
? A反应（ A—reaction）：简单反应
（ simple reaction）
? B反应（ B—reaction）：选择反应
（ choice reaction）
? C反应（ C—reaction）：辨别反应
（ identification reaction）
? C — A = 辨别时间 B — C = 选择时间
? 辨别和选择反应过程有无通道差异?
（ 2）增加时间是否相同?
? 1885年，默克尔 RT=㏒ N
? 20世纪 50年代，戈热绘制了目前公认的选择
数目与反应时的关系曲线图。
? （ 3）不同通道会出现怎样的情况?
? 存在周期性峰值，间距为 0.03-0.04秒。
? 波佩尔（ E.Poppel）的实验
? 通过耳机向被试的右耳呈现刺激，在被试
的左视野呈现光刺激。
? 被试使用右手，当见到光时按一个反应键，
听到声音按另一个反应键。
? 被试的选择反应存在周期性
? 解释：
? 脑的周期性震荡，即由于特殊的神经细胞网
络产生的电震荡。
二、速度 —准确性的权衡
（ speed—accuracy trade-off）
? 反应时在心理学研究中被广泛使用，反应时
的快慢常被作为衡量加工的自动化程度、概
念的激活水平以及注意需求量等的指标。
? 速度 —准确性的权衡：被试在反应时实验中
所做出的对反应速度和反应准确性间的反向
关系的权衡。
速度 —准确性权衡的例证
? 泰奥斯（ Theios,1975）,刺激呈现的概率和
反应时关系的实验
? 视觉刺激，每次出现一个数字，被试对某一
特定的数字（例如 4）作出反应，而对其他的
数字不作出反应。
? 自变量：数字出现的概率,0.2-0.8
? 结果：在不考虑错误率的情况下，刺激呈
现概率基本不影响反应时。
? 错误率的均值大约在 3%左右
? （ 1）在这个实验中被试的任务相当简单
? （ 2）被试是具有较高文化水平的大学生
? （ 3）错误率的变化是有规律的
? 可以认为这种错误率的系统变化是由于被
试试图保持反应的速度而导致的
帕奇勒（ Pachella,1974）的实验
? 在刺激呈现概率为 0.2的条件下，要降低 2%
的错误率，反应时必须增加 100毫秒。
奈特和坎特威茨（ Knight&Kantowitz,1974）
? 自变量：间隔刺激
? 因变量：反应时、反应错误率
? 刺激间隔越短，错误率就越高
三、影响反应时的其他因素
? （一）刺激变量
? 1、刺激强度
? 霍霍莱（ Chocholle.1945）
? 用 1000赫兹强度不等的纯音作反应时测定
? 结果：反应时随刺激强度的增加而减少
? 但减少到一定程度时有一个突破不了的
“生物墙”
2、刺激的复杂程度
? 谢波得和梅策勒（ Shepard & Metzler,1973）
? 要求：报告两个图形是否相同
? 条件：
? （ 1）两维旋转：图形相同，角度不同（上 —下）
? （ 2）三维旋转：图形不同，角度不同（上 —下，
左 —右）
? （ 3）图形相似，实际不同
? 结果：反应时随着心理旋转角度的增大而增
大，刺激复杂程度影响反应时。
（二）机体变量
? 1、适应水平
? 适应：指在刺激物的持续作用下，感受器
所发生的变化。
2、动机
? 是由于人的某种需要所引起的有意识或无意识
的行为指向
? 约翰逊（ Johnson,1922）的实验
? 附加动机能使听觉反应加快
? 条件：
? （ 1）激励条件
? （ 2）惩罚条件
? （ 3）常态条件
? 循环使用，最快的是在惩罚条件下的反应时
3、个体差异
? 个体在品质和属性上存在的差别。
? 是反应时实验中最棘手的问题
第三章 反应时新法
一、减数法
? 减数法是一种用减法方法将反应时分解成各
个部分，然后来分析信息加工过程的方法。
? 实验逻辑：如果一种作业包含另一种作业所
没有的某个特定的心理过程，且除此之外二
者在其他方面均相同，那么这两种反应时的
差即为此心理过程所需的时间。
三类反应
? A反应
? 又称简单反应
时，是复杂反
应的成分或基
本因素，基线
时间
? B反应
? 又称选择反
应，包括基
线操作、刺
激辨认、反
应选择
? C反应
? 又称辨别
反应，包
括基线操
作、刺激
辨认
不足：
? 1、实际研究中，研究者往往并不太清楚任务
中所包含的认知过程。
? 2、内省法对减数法提出批评。
（二）减数法的应用
? 1、证明心理旋转存在的实验
? 心理旋转（ mental rotation）指单凭心理运
坐（不靠实际操作），将所知觉的对象予以
旋转，从而获得正确知觉经验的心理过程。
库柏、谢波德,1973
? 实验材料：
? 非对称性的字母或数字（ J,G,R,2,5、
7等）
? 根据正反以及不同的倾斜度，构成 12种情
况
? 任务：不管倾斜度如何，只要判明 R字母
是正的还是反的，并作出反应。
五种实验条件：
结果：字母倾斜程度越大，反应时越长
2、证明短时记忆视觉编码的实验
? 给被试并排呈现两个字母，这两个字母可
以同时给被试看，或者中间插进短暂的时
间间隔，然后要被试指出这一对字母是否
相同并按键作出反应，记下反应时。
? 所用字母对有两种：
? 读音和书写方法都一样，（ AA）
? 读音相同而写法不同（ Aa）
? 时间间隔为 0.5秒,1秒或 2秒
? 解释：
? 1、当两个字母同时呈现给被试时,Aa对
的反应时大于 AA对。
? 2,AA对的同时呈现的反应时小于继时呈
现的反应时，，继时呈现的反应时与 Aa
对趋同，而 Aa对的反应时受同时或继时
呈现的影响很小。
局限
? 1、精确预测
? 2、严格匹配
二、加因素法
? 斯腾伯格 1969
? 不是对减数法的否定，而是减数法的发展和
延伸。
（一）加因素法的原理
? 前提：信息加工是一个系列的过程
? 实验逻辑：
? 如果两个因素有交互作用，那么它们是作用
于同一个加工阶段的；
? 如果两个因素不存在交互作用，即相互独立，
那么它们则作用于不同的加工阶段。
? 加因素法实验所侧重的不是区分出每个阶
段的加工时间，而是证实不同加工阶段的
存在，以及辨认它们各自的前后顺序。
? 不足：
? 1、有循环论证的倾向
? 2、对实验逻辑有质疑
（二）加因素法的应用
? 斯腾伯格，短时记忆的信息提取
? 识记项目,1—6个数字
? 测试项目：一个数字
? 请被试判定其是否为刚才识记过的，同时开
始计时，要求被试按键作出是否反应，计时
也随即停止。
提取过程中
具有独立作
用的四个因
素：
? 1、测试项
目的质量
? 2、识记
项目的
数量
? 3、反应
类型
? 4、每个反
应的相对
频率
（三）开窗实验
? 减数法和加因素法反应时实验都难以直接得
到某个特定的加工阶段所需的时间，并且还
要通过严密的推理才能被确认。如果能够比
较直接地测量每个加工阶段的时间，而且也
能比较明显地看出这些加工阶段，那就好象
打开窗户一览无遗了。
汉米尔顿（ Hanilton,1977）和霍克基
（ Hockey,1981）字母转换实验
? 刺激,1,2,3,4个英文字母，并在后面标
上一个数字。
? 被试的正确回答应该是经转换后的英文字母
? 四个转换结果要一起说出来
? 字母由被试自行控制，一个一个继时呈现
? 不足：
? 可能在后一个阶段出现对前一个阶段的复
查
? 储存阶段有时还包括对前面字母的转换结
果的提取和整和
? 难以与反应组织分开
第四节 反应时研究的新进展
一、序列反应时
? 20世纪 80年代末到 90年代初出现序列学习
范式，用以研究人们对序列规则的无意识
获得
? 序列反应时的任务：
? 以反应时为反应指标，以序列规则下的操
作成绩和随机序列下的操作成绩之差来表
示内隐学习的学习量。
（一）序列反应时的基本程序和原理
? 尼森（ M.J.Nissen）和比勒姆
(P.Billemer),1987
? 类似选择反应时
? 刺激呈现序列有规律,而被试不知道,6—10
次为一组段
? 组段间插入随机位置序列
? 结果,反应时随固定序列的重复而下降
? 比较被试对固定序列和随机序列的反应时
? 质疑,
? 序列规则对被试来说过于简单
(二 )序列反应时的变式
? 1、实验材料的操纵，有效调节规则的难
易程度，防止规则外显化，增加规则被内
隐习得的可能性
? 缪森和斯奎尔（ Musen&Squire）,1993
? 实验材料：七个色词，色词和打印颜色之
间存在一一对应的关系
? 被试：正常成人和健忘症患者
? 结果：两组被试的表现极其相似
? 当对应规则发生变化时，反应时增加
? 对应规则不变时，反应时降低
? 此外：可以通过变化序列的统计结构来操纵
? 高、中、低三个结构化水平的刺激序列，结
构化水平越高则说明序列内的规律性特征越
多
? 可以将序列反应时任务和其他任务相结合来
提高规则的难度
? 如将序列反应时任务和人工语法相结合
2、对实验程序的调整，主要方法是对被试的区分
? 威林厄姆（ D.B.Willingham）等人，
1989，通过面试将被试分为觉察组和无觉
察组
二、内隐联想测验
（社会认知领域的内隐研究）
? 格林沃尔德（ Greenwald,1998）
? 内隐联想测验：以反应时为指标，通过一种
计算化的分类任务来测验两类词（概念词与
属性词）之间的自动化联系的紧密程度，继
而对个体的内隐态度等内隐社会认知进行测
量。
? 基本程序：花 —虫内隐联想测验
? 基本原理：减数法
? 相容任务：反应时短。与被试内隐态度
一致，自动化加工
? 不相容任务：反应时长。与被试内隐态
度不一致，意识加工
（二）内隐联想测验的变式
? 1,Go/No—Go联想测验
? 内隐联想测验的缺陷：
? 忽略了速度 —准确性权衡原则
? 只能考察被试对两个对象的相对态度
诺塞克和巴那吉（ Nosek&Banaji,2001）
? 保留内隐联想测验的两个关键任务，但用信
号检测论中的辨别力指数作为指标，要求被
试对一些刺激作出反应而忽视另外的刺激。
? 任务一：
? 对花朵和褒义词的联合作出反应（ Go）
? 对花朵和贬义词的联合不作反应（ No—Go）
? 任务二：与一相反
? 正确的,Go‖反应为击中；
? 不正确的,Go‖反应为虚报；
? 对两个阶段的 d′进行比较
2、外在情感性西蒙任务
? 有研究者认为被试内隐联想测验的特点在
于被试对任务的重新编码。
? 研究者发现概念词的显著性会影响被试的
重新编码，概念词的知觉特征也会影响被
试的重新编码。
? 为了避免重新编码对内隐联想测验效应的
污染，霍福尔（ 2001）设计了外在情感性
西蒙任务（ extrinsic affect simon task，
简称 EAST）
? 实验材料：
? 五个消极名词、五个积极名词、五个消极形
容词和五个积极形容词。
? 实验条件：
? 一为词汇以白色呈现。此时出现的词都是形
容词，要求被试对词义作出反应，即对积极
形容词按 P键（积极反应），对消极形容词按
Q键（消极反应）；
? 二为词汇以彩色出现，此时出现的词都为名
词，要求被试对词的颜色作出反应，即一半
被试对绿色词按 P键，对蓝色词按 Q键，而另
一半被试对蓝色词按 P键对绿色词按 Q键。
? 只记录被试对名词的反应时和错误率
? 结果：被试对积极名词作积极反应比对积极
名词作消极反应来的快，错误率更少；
? 反之一样。
? 优点：
? 能有效控制被试有意识重新编码对内隐联
想测验效应的影响
? 可应用于对多个态度对象的评价。
第六章 视觉和听觉
第一节 视 觉
? 人认识外在世界信息的 80%都是通过视觉
提供的
? 视觉巧夺（ visual capture）现象，
Schiffman
一、眼睛
? 网膜上有两类感光细胞：
? 锥体细胞：密集在小于 1mm处的中央凹上，
对光的感受性不高，但可以辨别物体的细
节，与中间层细胞一一对应；
? 杆体细胞：分布在中央凹周围，对光的感
受性高，与中间层细胞是多对一的关系。
二、视觉的适宜刺激
? （一）光谱感受性
? 1、刺激：
? 整个电磁光谱的约 1/70，
? 380毫微米到 780毫微米（十亿分之一米）
? 所有可见的色光混合起来产生白光
2、光的三维特性：
? 波长 ——色调
? 纯度（光波成分的复杂程度） ——饱和度
? 振幅（光的强度或能量单位） ——明度
（二） SIE单位
? 1、发光强度（ Candela,cd）：光源发光的功
率,单位是坎德拉，符号为 I
? 2、光照度（ Lux,lx）：光照射到单位面积上的
光通量，单位是勒克斯，符号为 E
? E=Φ/A,A为面积
? 3、光通量（ Lumen,lm）：由光源向各方向射
出的光功率,单位是流明，符号为 Φ
? 4、光亮度（ Nit）：一个发光表面的明亮程度，
单位是尼特，符号为 L
? L=R× E,R为反射系数
（三）单色光的获得
? 1、三棱镜折射
? 2、滤光片
? 3、有色表面
? 4、单色仪 (monochromator)
二、视觉研究的基本实验
? （一）视觉适应的研究
? 1、暗适应（ dark adaptation）：指在低
亮度环境下感受性缓慢提高的过程。
? （ 1）人眼有两套适应机制
? 锥体细胞的暗适应：约 5分钟基本完成；
? 杆体细胞的暗适应,7分钟后出现，约 20分
钟基本完成。
? 用红光照射中央凹检查感光阈，只出现
第一过程。红光可以保护暗适应。
（ 2）影响暗适应的因素
? ① 外界条件：
? ②瞳孔大小的变化：
? ③机体因素：维生素 A,年龄,禁食等因素,
2、明适应（亮适应,light adaptation）
? 人眼从暗处到亮处发生的感受性降低的过
程
? 布兰查德（ Blanchard,1931）用阈限法揭
示：视杆细胞在极端黑暗转入极亮的条件
下，其感受性下降 100万倍。
? 赖特（ 1934）发现中央凹的明适应过程很
快，它暴露在光线中一分钟后几乎完成
（二）视敏度（ visual acuity）
? 指分辨物体细节和轮廓的能力，是人眼正
确分辨物体的最小维度。
? 1
? V (视敏度 ) = —————
? α（视角）
? A
?α = —————× 57.6°
? D
? 其中,A为物体大小,D为距离
? 医学界用视力表测定视敏度
? 1分视角的网膜映像越为 0.004毫米，接近
单个视锥细胞的直径
? 医学认为 1.0是视敏度为正常，有的国家规
定,0.05的视敏度为“法定盲人”
影响视敏度的若干因素：
? 物体的大小和距离
? 亮度
? 物体与背景之间的对比度
? 视网膜不同部位，中央凹视敏度最大
? 视适应
? 闪光盲会降低视敏度（在明适应条件下，
突然的强光刺激会暂时降低视敏度）
? 练习
（三）临界闪烁频率（闪光临界融合频率，
critical flicker frequency，简称 CFF）
? 闪烁刚刚达到融合时光刺激的间歇的频
率
? 临界闪烁频率是人眼对光刺激时间分辨
能力的指标
? 不同人的 CFF差异相当大，一般为 30—
55赫
? 测定方法：转盘闪烁方法
三、视错觉
? 单凭眼睛所见而形成的失真或扭曲的知觉
经验。
1、运动错觉 ——似动现象
? 对实际上没有空间位移的物体产生运动
知觉的现象。
? 帕拉托（ Plateau,1833）动景盘
? 与临界闪烁频率有关，对其机制的解释
目前尚无定论。
2、线条错觉
3、自然错觉，月亮错觉
四、视知觉组织
? 区分图形和背景
? 接近法则：指视野中接近的对象容易被组
合在一起。
? 相似法则：指在形状方法相同或相似的，
以及在亮度和色彩方面相同或相似的图形
倾向于合成一个图形。
? 良好图形法则：同一组刺激显示的各种
可能组合中最有意义的图形。
? 同步法则：指我们倾向于将在同一时刻发
生的视觉事件组合在一起。
四、颜色视觉
? （一）视觉的颜色现象
? 1、颜色的基本特征
? （ 1）自然物体的颜色
? 光源色和表面色
? 彩色和非彩色
? （ 2）颜色的三个向度（特性）
? 明度（亮度 brightness）与作用于物体
表面的光线反射系数有关
? 色调（色别 hue）由物体表面反射的光线
中哪种波长占优势决定
? 饱和度：指一个颜色的鲜明程度
? 如果两个颜色的三个特征相同，那么不论
它们的分光组成如何，在视觉上总是产生
同样的色感觉。
2、颜色的混合（ color mixture）和混合定律
? （ 1）光混合加色法（ additive mixture，
或相加混色）原色为红、绿、蓝
? 光谱中的每一种色光，都有另一种按比例
与它混合得到一种白色的色光，它们在色
环和色三角上都能找到大致的关系，这种
关系构成补色对。
? 红色 +绿色 =黄色
? 红色 +蓝色 =紫色
? 蓝色 +绿色 =青色
? 红色 +蓝色 +绿色 =白色
? （ 2）颜色混合减色法（ subtractive
mixture，或相减混色）
? 三原色为黄、青、紫
? 黄色 =白色－绿色
? 紫色 =白色－红色
? 黄色 +紫色 =白色－蓝色－红色 =绿色
? 紫色 +青色 =白色－绿色－红色 =蓝色
? 相加混合后产生的颜色明度增加
? 相减混合中混合出的颜色明度减小
（ 3）混色定律（相加混色三定律）
? 补色律（ law of complementary
colors），指每一种颜色都有一个相应的
补色，如果某一颜色与其补色以适当的比
例混合，便产生白色或灰色。
? 居间律（ law of intermediary）：任何
两个非补色相混合，便产生中间色。
? 代替律（ law of substitution）
? 颜色 A=颜色 B；颜色 C=颜色 D。则
A+C=B+D
（ 4）颜色混合的方法
? ① 色轮混合：
? 难以定量分析；
? 有光带出现，混合色总
不饱和
? ②色光混合：滤光片，
单色仪
（二）颜色的视觉现象
? 1、颜色对比（ color contrast）是两种不
同的色光同时作用于视网膜的相邻区域，
或者相继作用于视网膜的同一区域，颜色
视觉所发生的变化。
? 同时对比（ simultaneous contrast）
? 继时对比（ successive contrast）
? 在颜色刺激作用下所造成的对该颜色的
感受性的变化。
2、颜色适应 （ vision adaptation）
黑尔森（ Helson,1948）颜色适应实验
? 暗室，红色照明，适应后请被试判断一套
从黑到白的 19件标本，并要求他根据熟悉
的评定标准为这些标本的色调、明度和饱
和度做等级排列。
? 结果：反射率越高则被认为红色的饱和度
越高，反射率越低，红色照明的补色显得
越饱和。
麦克勒（ Mecollough,1965）的实验
? 色适应与
图形方位
的结合。
3、颜色常性（ color constancy）
? 人眼对颜色的感知，在外界条件发生变化
的时候，仍能保持相对不变。
? 生命是没有价值的
白纸
? 自从绿给了我以发
展
? 红给了我热情
? 黄教我以忠义
? 蓝教我以高洁
? 粉红赐我以希望
? 灰白赠我以悲哀
? 再完成这桢彩图
? 黑还要加以死
? 从此以后，我便溺爱
于我的生命
? 因为我爱它的色彩
? —闻一多 1940
一、听觉的物理刺激和音感
? 听觉（ audition）是个体对声波物理特
征的反映
? 适宜刺激为 16赫兹 ——20 000赫兹的声
波
? 敏感的声音频率范围为 1000——3000赫
兹
（一）频率和音高（ pitch）
? 频率是物理量，指每秒震动的次数。
? 音高的单位为美（ mel）
? 确定 1000mel的音高为 1000赫兹（声压级
为 40分贝）的声音刺激的主观感觉。
（二）振幅和响度（ loudness）
? 声波造成的压力变化用分贝（ decibel，简
称 dB）来测量。
? 规定,0分贝参考点为人类能听到的平均
绝对阈限值（ 1000赫兹附近的压力变化）
? 响度的国际标准单位：宋（ sone）
? 1sone为 40分贝时所能听到的 1000赫兹的
音调的响度。
（三）波形和音色（ timbre）
? 1、纯音（ pure
tone）：波形呈
正弦曲线的声音。
? 由于一般振幅的
声波具有线性的
特征，因而可以
把复合音分解成
若干不同频率的
纯音
? 2、复合音（ complex tone）：不同频率
和振幅的纯音相混合而成的音。
? （ 1）乐音（ musical tone）：周期性震
动，给人以舒适的感觉。
? 基音（ fundamental tone）：复合音中
频率最低、振幅最大的成分。
? 倍音（泛音或谐音,overtone）：与基
音成整数倍或较高频率。倍音的多少和强
弱影响声音的音色。
? （ 2）噪音（ noise）：非周期性，组成
它的各种纯音的频率之间没有整数倍的
关系。
? 白噪音（ white noise）：由各种频率组
成，各成分之间具有同样振幅，在相位
上无系统关系的非周期性复合音。
? （ 3）语音。是一种特殊的复合音
? 元音（母音,vowel）是一种能连续发出
的乐音。
? 辅音（子音,consonant）由声道的封闭
或开放而发出的语音，主要是不能连续发
出的短促的噪音。
二、听觉量表
? 1、音高量表
? 横坐标表示频率，纵坐标表示相应的音高，
显示了音高随频率而改变的函数关系。
? 制定方法：二分法和多分法
? 指定,40分贝的 1000赫兹纯音的音高为
1000mel
? 2、等响曲线：
? 响度水平相同的各种频率纯音的声压级
连成的曲线。
? 调整法
? 标准刺激,1000赫兹的纯音
3、等高线
? 等高线表示音高、
音频和音强之间的
关系。
? 调整法
（二）听觉基本实验
? 1、听觉掩蔽现象
? 指两个声音同时呈现时，一个声音因受到
另一个声音影响而减弱的现象
（ 1）纯音掩蔽：
? 指某个定额频率的纯音来掩蔽其他不同频
率的纯音，再来观察后者阈值提高的情况。
? 掩蔽音强度提高，掩蔽效果随之增加，而
且掩蔽音越强，它的影响范围也越大，能
掩蔽更多种频率的声音。
? 掩蔽音对于频率相近的声音影响最大。
? 低频对高频效果大于高频对低频的掩蔽。
（ 2）噪音掩蔽
? 白噪音对纯音掩蔽实验的结果显示：
? 低强噪音对不同频率纯音的掩蔽效果差异
很大
? 高强噪音对不同频率纯音的掩蔽效果相差
不大。
（ 3）噪音和纯音对语言的掩蔽
? 纯音的掩蔽效果比噪音好
? 300—500赫兹的掩蔽效果最好。
2、听觉定位
? 是指利用听觉器官判断发生体的空间方位。
? （ 1）强度差：
? 当双耳离声源的距离不同时，会产生强度
上的差异。
? 耳轴水平面上，和前方成 60° 和 120° 时，
双耳强度差最大；
? 波长越短（频率越高）双耳强度差越大。
? （ 2）时间差：
? 两耳间的半圆周约为 27.6厘米，声音到达
两耳的时间差的最大值（即与人体正中面
成 90° 时）越为 0.5毫秒。
? （ 3）周相差：
? 声波是由一系列的正压和负压组成的，因
此任何瞬间，最大的正压到达两耳的时间
不同，声调在两耳可能产生周相差。
3、可见语言
? 语图仪：
? 是能将复合音或语言分析为组成成分频率，
显示频率 —强度 —时间变化的仪器，它能
形象地图示言语听觉特征。
