信号检测论
1. 引言
信号检测论的研究对象是信息传播系统中信号的接收问题。在心理学中，它是借助于数学的形式描述“接收者”在某一观察时间内将掺有噪音的信号从噪音中辨别出来。
信号检测论应用于心理学中的基本原理是：将人的感官、中枢分析综合过程看作是一个信息处理系统，应用信号检测论中的一些概念、原理对它进行分析。信号检测论在心理学中具体应用时，常把刺激变量当作信号，把对刺激变量起干扰作用的因素当作噪音，这样就可以把人接收外界刺激时的分辨问题等效于一个在噪音中检测信号的问题，从而便可以应用信号检测论来处理心理学中的实验结果。
信号检测论的理论基础是统计决策。信号检测论本身就是一个以统计判定为根据的理论。它的基本原理是：根据某一观察到的事件，从两个可选择的方面选定一个，人们要想作这样的决策，必须有一个选择的标准。由于事物之间的区别并不那么明显，人在做决定时往往不是对就是错，因此当刺激超过这一标准时被试就以有信号反应，当刺激达不到这一标准时被试就以无信号反应。在信号检测实验中，被试对有无信号出现的判断可以有四种结果：击中、虚报、漏报、正确否定。本实验的目的：检验当呈现信号和噪音的先定概率发生变化时，对被试辨别力（d’）和判断标准是否都有影响，并学习绘制ROC曲线。
2. 方法 2.1被试
本实验的被试为徐州师范大学本科生一名，20岁，女生。
2.2材料
两个数字总体（SN和N）卡片正面写有1或2位的数字。
2.3程序
（1）确定五种SN呈现的先定概率，为了消除顺序效应，实验按表中顺序进行。
（2）主试将P(SN)=0.9，P(N)=0.1分别从总体SN和N中随机取样，形成一个n=50的样本。
（3）将A和B数字分布表给被试看，并对她说“这是两个数字分布表，B分布中的一部分数字和A分布中的一部分数字是相同的。实验时我每一次给你看一个数字，要你判断它是来自哪一部分。也就是你回答A或B.现在你看看这两个分布有哪些相同的和不同的地方。给你5分钟时间看”
（4）5分钟后，主试收回分布表，再对被试说：“下面我要连续给你看50张卡片，这50个数目中有45个来自B总体，只有5个来自A总体。每次你看到一个数目都必须说”A”或”B”。请仔细分辨，说对的次数越多越好。”接着一次呈现50张卡片。每张卡片呈现时间2秒，间隔时间5秒。被试每次回答后，主试迅速记录结果。
（5）主试再准备下一轮数字样本，按上述相同的程序进行下9轮实验。每次实验开始时，必须对被试说清楚P(SN),P(N)各是多少。每呈现50张卡片后休息5分钟后。
3. 结果
3.1根据五种先定概率得到的实验结果，可计算击中概率和虚惊概率，见表1
表1 五种先定概率的实验结果
先定概率（0.9） SN N 报告“SN” 38 0 报告“N” 7 5 P击中=0.84 P虚惊=0.00
先定概率（0.7） SN N 报告“SN” 29 2 报告“N” 6 13 P击中=0.83 P虚惊=0.13
先定概率（0.5） 报告“SN” 22 3 报告“N” 3 22 SN N P击中=0.88 P虚惊=0.12
先定概率（0.3） SN N 报告“SN” 13 5 报告“N” 1 31 P击中=0.93 P虚惊=0.14
先定概率（0.1） 报告“SN” 5 8 报告“N” 0 37 SN N P击中=1.00 P虚惊=0.18
3.2根据上面所得的击中概率和虚惊概率，可求出不同先定概率下的dˊ值和ß值，见表2
表2 不同先定概率下的dˊ和ß
项目 0.1 P Z O 0.3 P Z O 0.5 P y/SN 1.00 无穷大 0.93 +1.476 0.1343 0.88 y/N 0.18 -0.915 0.2625 0.14 -1.080 0.2227 0.12 dˊ ß 2.556 0.6031 2.350 1 Z O 0.7 P Z O 0.9 P Z O +1.175 0.2001 0.83 +0.954 0.2532 0.10 -1.281 0.1756 -1.175 0.2001 0.13 -1.126 0.2116 0.00 无穷小 2.080 1.1966 3.3以P(y/N)为横坐标，以P（y/SN）为纵坐标，绘制ROC曲线，见图1 4．讨论
4.1本实验从表可以看出随着噪音与信号的呈现比率（即先定概率）的变化，被试的判断标准也会发生相应的改变，而辨别力d’比较稳定不受先定概率的影响，但是结果不符合理论上应为随着先定概率增大，判断标准减小。说明本组实验不够严谨，实验过程误差控制没做好，没有有效验正经典实验。
4.2当先定概率低时，被试不轻易回答有信号，表明被试有了高的判断标准。当先定概率高时，被试容易回答有信号，表明被试有了低的判断标准。但在几轮实验中辨别力d’比较稳定，这说明判断标准的变化是由被试不同预期产生的，与信号本身无关。如果在实验中加入奖惩措则影响被试动机水平，而影响判断标准。本实验中判断标准，说明被试执行较严松的判断标准。
4.3得到的ROC曲线离对角线（辨别力d’=0）较远，说明被试的感受性高。每一个人的感受性是不同的，不会影响判断标准。但是由于实验数据的不准确所以没有的到标准的ROC曲线。
4.4这次实验是用有无法作为信号检测论的研究方法，被试只用判断是否感受到信号不用判断信号的强弱大小。若要知道对信号的确信程度可用评价法。
5. 结论
当呈现信号和噪音的先定概率发生变化时，对被试辨别力（d’）没有影响但对判断标准有影响，并绘制ROC曲线。但本次实验没有验证。
6. 参考文献
朱滢. 实验心理学. 北京： 北京大学出版社，2000 杨治良. 实验心理学杭州 ：浙江教育出版社 1998
郭秀艳. 实验心理学. 北京： 人民教育出版社，2004
