实验心理学-第42章
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激的值是恒定的。韦伯也以测定差别阈限的选一特性而闻名于世。
我们回到前面的例子，差别阈限为10克，相对于标准刺激为300克
的比率与20克相对于600克的比率均为1/30。根据韦伯的发现，
那么，900克的标准刺激对应的差别阈限应该为30克；同样，40克的
差别阐限所对应的标准刺激值应为1200克。
费希纳把差别阈限的相对恒定的关系称为韦伯定律。通常写
为：△I／i …K，l表示标准刺激的物理量｝△I一表示差别阈限；K…
常数。
韦伯率，或称为韦伯分数，随着感觉的不同而不同。例如，亮度
的韦伯分数略大于重量。大量的研究证明，在某一特定的感觉中，韦
伯定律适用于所测试的90％的标准刺激。但对于很微弱的刺激则
不适宜，以至于弱光的韦伯分数竟会大大地超出了1/30。我们知道
1/30是在中等强度下发现的。
你可能会认为极限法的效率太低，因为每个栏中都包含丁许多
连续不变的反应（在表6…1中，或者是“是”，或者是“否”）。
极限法的一个新变式是阶梯法（ sweet，1962）。阶梯法的
反应主要集中在阌限的周围。阶梯法的第一个序列类似于极限法，
但获得了阈限的估计值后，阶梯法就不再会呈现那些远离估计值的
刺激了（参见表6…3）。一旦刺激越过了阈限估计值，那么刺激强度
立即向相反方向调整。让刺激一直处于接近阈限的水平可以提高以
往极限法的效率。阶梯法的阈限被操作地定义为从第二个序列开始
所有刺激的平均值（见表6…3中的第二栏）。
从费希纳时代到近30年前，极限法一直是心理物理学的一个主
要研究方法。但是最近发展起来的信号检测论已经成为了占统治地
位的心理物理法。经过前人的不断修改和完善，信号检测论已经大
大地改变了阈限的概念。
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表6…3利用阶梯法孵定一个绝对闷限 169
刺激强度 反 应
无阈限：信号检测论
信号检测论认为，知觉通常由两个基本的内部过程来控制。一
个接受者接收到一个信号或刺激，产生一个（假设的）取决于信号强
度大小的平均水平的感觉印象。但是这种感觉印象不至于引起回答
“是”的反应——即使对于很强的信号也是如此。感觉印象的大小，
由后来的决策过程给出。当一个观察者报告自己感觉到一个信号
时，他的感觉和决策过程一定都参与了这一过程。下面我们研究决
策过程，因为它更容易被理解。
你作出的任何决策都依赖于与之相关联的得与失。做一个这样
的想像，一位朋友替你安排了一次盲约（与从来没有晤面的人约会），
这时的损失（浪费一个夜晚）可能少于收获（当时一个令人兴奋的夜
晚和后来许多个这样愉快的夜晚）。即便是对与之相约的人一无所
知，我们中的许多人都可能接受这样的盲约＋对此所作的回答很可能
为“是”。这个决策主要是基于得与失作出的，因力你缺乏有关该刺
激（与你约会的人）的信息。
现在让我们想像另一种代价较高的情况：接受或提出一个结婚
的建议。如果提供给我们的信息，仅是有关帮助我们决定是否去赴
一个盲约的水平，那么即使我们中那些热衷于接受盲约的人也不会
选择结婚的。这是因为，一场不愉快婚姻的代价远远大于一个不成
功盲约的代价。按照决策理论的观点，当考虑婚姻时，我们中的大部170
分人是保守的决策者；但当考虑盲约时，则是大胆的央策者。这种决
策偏见不依赖于刺激，因为当一个人置身于两种情况之中时，他也只
能依据决策的得与失来作决定。
现在，我们回到信号检测的感觉过程。感觉过程给决策过程传
递一个量值。假若该量值较高，那么一旦得与失都被考虑之后，决策
过程更有可能产生“是”的反应；如果这个量值较小，即使考虑得失
后，做“是”的判断会更好，但决策过程很可能产生一个“否”的反应。
那么感觉过程传递的这个量值是如何决定的呢？
信号检测论假设，当人们试图去检测信号时，与信号混在一起且
对其产生干扰的噪音总是存在的。这种干扰背景的起因是因为诸如
环境变化、仪器设备变化、自发的神经活动以及直接的实验操作等。
为了确保检测过程中噪音始终存在这一假设，我们采用一个典型的
信号检测试验，它将呈现白噪音——一种咝咝作响的声音，这种声音
类似于将电视机调至空频道位置时发出的声音。噪音可以是听觉
的、视觉的或者是能发生在任何感觉通道上的。现在我们仅考虑听
觉的噪音。
为了举例说明感觉过程的信号检测，我们下面介绍一个有关信
号检测方面的典型实验，试想，你坐在一个隔音室内，戴上一副耳
机，在几百次的测试中，每一次都要求你必须作幽判断；是听到一个
微弱的声音加噪音呢？还是只听到噪音？每次试验开始时，闪光灯
亮一下，让你做好准备，然后听到一阵白噪音，其中可能包含、也可能
不包含微弱声音信号。你需要做出判断：如果认为有信号就回答
“有”，如果认为仅是噪音，就回答“无”。信号检测论假设，任何刺激
（甚至是噪音）都会产生感觉印象的分布。每一次实验的感觉印象只
是一个点，这个分布来自于许多的测试，每一个点都发生在不同的时
间（见附录B中分布的讨论）。因为感觉印象不能被直接地观察到，
因此刺激测试和噪音测试的分布都是假定的。由于噪音的测试感觉
印象鞍小，通过这样多次测试后，就产生了一个平均值较小的分布。
当呈现的是一个信号加噪音时，感觉印象将较大，经这样多次测试
后，就可得到一个平均值较大的分布。
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重复多次测试之后，产生了两种分布——一个是噪音的，一个是
噪音加信号的，如图6…3所示。由于两个分布在中间重叠，所以有一
些感觉印象值是模糊的。它们既可能是噪音的结果，也可能是信号
的结果。当然，如果这两个分布相隔得足够远的话，那么分布重叠的
问题以及感觉模糊的问题就可不予考虑。但是这种情况即使在实验
室条件下都很难做到，更何况是实际生活中了。
感觉印象强度
圈6…3噪音与噪音十信号产生的假设的感觉印象分布图
感觉印象频率是Y轴·感觉印象强度为x轴。信号强度和观襄者的感觉敏感性央
定丁两十分布重叠的大小。一个更强的信号或更敏感舯观察者可能会使信号十爆
音分布右穆。垂直虚线是两十分布各自舶平均值，两平均值间的距离称为d’。
一个判断标准（如图6…4中垂线所示）必须被确定下来，以便
用来决定反应是“有”还是“无”。这个标准的位置由决策过程来决
定。如果从得失的角度来说，一个大胆的决策策略更好昀话，那么
这个标准将位于左边，结果大部分反应是“有”；如果一个保守策略
被采纳，标准会移向右侧，多数反应将是“无”。无论哪种情况，都
会有错误发生。如图6…4所示，当信号呈现时，正确的判断被称为
击中。当只有噪音呈现，却反应为“有”时，称为虚报。一个大胆的
决策策略，会使标准向左移——击中率较高，因为有大量的反应是
“有”，虚报率也会很高。对于一个保守的决策策略，虚报率和击中
率都较低（如果某人在每次测试中都说“无”，那么虚报率和击中率
都是0％）。
如果我们将击中率作为虚报率的函数，当标准由保守向大胆方
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图6…4作为睫策标准与感觉印象强度函数的“有”或“无”反应的假设分布图
每当一个特定的感觉印象产生时，决策标准p就会确定回答“有”还是“无”。较强
的感觉印象垃于标准的右侧，导致“有”的反应，较弱的感觉印象位于标准的左侧，
导盈“无’的反应。对信号的正确回答（“有”反应，图中水平线阴影区域）被称为击
中；当仅有噪音时·正确的“无”回答反应（图中垂直线阴影区域）被称为正确否定。
当对位于标准左侧的较弱信号回答“无”反应时，便是求击中《圈中信号十噪音分
市曲线下标小点区域）。虚报是对位于标准右侧的噪音错误地回答“有”的反应｛图
中噪音分布曲线下馀黑部分）。
向移动时，我们就会得到如图6 5中的一条曲线。
这个图被称为接受者操作特征曲线（简称ROC）。在曲线的左
下方，处于保守标准，击中和虚报都较少。随着标准向大胆方向发
展，击中和虚报都变得更容易出现，并且ROC曲线也开始向右上方
移动。ROC函数的坡度告诉我们狭策标准，平缓的坡度显示一个大
胆的决策标准（通常曲线偏右上方）｝陡峭的坡度显示一个保守的标
准
