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个别差异有关的行为变量，常常让研究者很难确定，实验结果是由这
些差异造成的，还是自变量本身的影响。因此，大量被试被随机地放
到不同的条件下，以期望个别差异能自然地与兴趣变量的关系随机
化（参见第3章）。另外，由个别差异引起的变异可以由推断统计估
算出（见附录B）。采用大样本测量的另一个原因是，实验中的条件
翔变量非常复杂且不易控制。当一个实验非常复杂且含有许多不可
控变量（见第13、14章）时，如社会或环境心理学中的现场研究，即
使是对相同的被试进行测量，重复实验要得到相同的结果仍是不可
能的。因此，大样本的随机安排可以减少特定实验处理与不可控变
量混淆的可能性，并且这些变化可以用统计学的方法计算出来。
心理实验中遇到的许多个别差异问题所引起的麻烦比个案研究
要少，因为心理实验所研究的通常是较简单的心理过程，它们不可能
导致人与人之间很大的差异。此外，在心理实验中相关变量髓够被
很好地控制。自变量很容易确定，并且重复呈现时它们的特性极少
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发生改变。再者，心理实验的其他方面也很容易保持稳定。鉴于此，
心理物理学的研究经常依赖于小样本设计。小样本设计法是指在少
数被试身上进行的大量的严格控制的观察。基于同样理由，心理学
的其他领域（尤其是学习领域）也使用小样本设计。个别差异的最小
干扰和实验的最高控制意味着，在估算心理物理的实验结果时，统计
过程不是很重要。但是在较低控制的个案研究中，统计过程却很重
要。并且当这类实验的方法和结果可以被重复时，那么它们应该算
是理解心理过程的精美而重要的方法了（参见第11章关于重复的重183
要性部分）。
小样本研究的一个例子（此例中仅有一个观察者）＋如图右…9、
6…10的ROC曲线所示，同一个观察者可能得到两个ROC曲线。在
图6…9中，一个信号（并非仅有噪音）呈现的概率是由低到高可变化
的。当信号概率低时，被试的决策保守；当信号概率增大时，被试的
决策变得大胆了。通过由保守到大胆的央策标准的变化．画出了
ROC曲线（图6…9），曲线由左下上升到右上。
图6 9变化信号概率得出的ROC曲线圈
里面的小囤是假想的噪音和信号十噪音分布曲线
（敷据取自Gr髀n和Swets。196∞
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第六章心理物理学／
实验者让信号概率保持不变，改变奖赏值时画出图6…10。这种
改变奖赏值的操作也影响决策过程。当虚报的惩罚值高于击中之后
的奖赏值时，被试是保守的。当虚报的惩罚值降低时，被试就变得大
胆了。
击
牢
固盈
田6…10改变央策结果的价值及保持信号概率为常数n 5时
田6…9中同一个观察者得出的ROC曲线
注意，两条线非常相似。《数据取自Grxn和Sweis．1966）。
两图中插入的小图所表示的是假定的噪音和信号十噪音的分布
图。两条曲线的d’值都等于0，85，说明粗曲线经过的点接近于实际
数据。当我们知道了产生这两条ROC曲线的方式只是略微不同
时，郎两种操作的决策标准不同，这个确切的dJ值会给我们留下更
深的印象。两条曲线的极其相似说明实验的控制程度很高。
即使是使用小样本设计，图6…9和图6…10的心理物理实验结果
仍然是基于成千个反应做出的。小样本设计中所付出的努力，常常
超出较少控制实验的努力。
因此，小样本设计往往付出的努力、花赞的时间比大样本研究还
要多些。虽然付出的多，相应的收获也更大＋所得结果有较高的可信
度。所有这些努力，都使得对大量重要的心理现象的理解更有价值。
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从问题到实验：基本内容
问题鸽子有视觉阚限吗？
问题我们如何测量鸽子的视觉阈限？
由于这个问题侧重于“方法”而非问题本身，所以我们不必以正
式的假设方式提出。当测量鸽子视觉阈限的可行性被确定后，问题
自然会产生。考虑到完整性，我们给出下述假设。
假设鸽子对于不同强度的光敏感，其绝对阐限像人一样受各
种变量的影响＋如光波（颜色）或某些药物等。
我们首先要解决的难题是鸽子不会讲话。因此，我们将其放人
一个控制箱内，箱内有两个反应键供鸽子啄（见后面的讨论），一个代
表“是，我看见光”，另一个“否，我看不见光”。因变量是鸽子辨别出
光的绝对阈限（以鸽子啄键的频数表示），自变量是光的强度、光的颜
色或药物的有无。控制变量是控制箱和激励鸽子啄键的奖赏表。我185
们试着让鸽子在有光的时候啄“是”键，无光时啄“否”健。但我们无
法得知鸽子是否见到了光。
布劳（1958，1961）找到了一种判定鸽子是否看见光的方法。他
伎用阶梯挂的一个变式来确定绝对阈限。啄“是”键将光强度逐惭减
弱，啄“否”键财将光强度逐渐增大。偶尔啄“是”键时切断电源，随后
啄“否”键时奖赏食物。布劳夫注意到这个过程可以拟人化地视为：
啄“是”键——丧灯；啄“否”键——奖赏食物。（你会注意到，这些光
强不会使鸽子达到逃避的程度）。当光很弱但鸽子还能够看见时，发
现它由“是”键走向“否”键，这样可以得到食物。当光可以看见时，它
由“否”键走向“是”键，这样可以使光变弱。
因为鸽子随着光强度的变化而在两键之间来回奔走，我们可以
把从一键到另一键之前光的强度平均值作为其绝对阐限，类似于用
阶梯法测定人的绝对阈限。布劳指出，像人一样，当光的颜色变化
时，鸽子的绝对阈限也变化。而且微量的LSD药物会提高人或鸽子
的光绝对闯隈。
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小 结
1．在科学研究中，说明概念的产生及测量的操作定义是必需
的，这样才会使实验更为大众所周知，同时也使专业研究更加准确。
2．费希纳确立的极限法为绝对阚限和差别阈限的概念提供了
操作定义。
3．经典心理物理学最初旨在估算阅限。近代的信号检测论用
两个新的操作定义…d’和｝—一取代了阙限的概念。
4．感觉过程以d来测量，决策过程以B来测量。d’和p可由
ROC接受者操作特征图求出．ROC图是以击中率和虚报率为坐标
画出的。
5，当数字或名字被系统地赋予具体事物或其特性时，就形成了
量表。
6．量表所提供的信息是；差别、强度、等距和绝对零点。
7．随着信息量的增加，心理量表依次为：名称量表、顺序量表、
等距量表和比例量表。
8．费希纳定律给出了一个心理判断的顺序量表；史蒂文斯定律186
删给出了一个比例量表。
9．由于控制严格和参与行为复杂程度的降低，心理物理学经常
使用小样本设计，在这样的实验中被试数量较少。
绝对闭限
决策标准（B）
标准
感受性
决策阈限
差劓
关 键 词
absolute threshold
beta
criterion
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decision threshold
dif ference
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