信號覺察論

信號覺察論是一種測量感受性的理論,簡稱SDT。它與用感覺閾限測定感受性的理論不同。

信號覺察論

正文

一種測量感受性的理論,簡稱SDT。它與用感覺閾限測定感受性的理論不同。古典的心理物理學以感覺閾限作為測量感受性的指標，而在實際操作中，除感受性高低外，被試的主觀判定標準對感覺閾限也有重要的作用。SDT則要將兩者加以區分,它以一條稱為“接受者的操作特徵曲線”代替閾限來測量感受性。信號覺察論最初是在電子工程中，為了區分影響電子偵察系統反應能力的兩種不同因素──感測器的辨別力和事先確定的反應標準而提出的。1954年W.P.坦納和J.A.斯威茨將它套用於人類感知覺的研究，從而發展了心理物理學方法。目前它在測量感受性中被廣泛運用。
SDT 以統計決策論為依據，其基本原理是，當被試接受一個在噪音背景上的微弱刺激，並要判定“有”、“無”信號時,可能有4種結果：對噪音和信號同時出現(SN)回答“有”（稱為“擊中”）或“無”（稱為“漏報”）;對噪音單獨出現(N)回答“有”（稱“錯報”）或“無”（稱“正確否定”）。由於被試所採取的判定標準不同，可能出現的錯誤也不同：若標準高，容易出現將信號(SN)漏報；若標準低,則容易出現將噪音(N)錯報。
在信號覺察實驗中,事先告訴被試SN和N各自出現的機率（稱先驗機率），以及對判定結果的獎懲辦法，被試的任務是對於許多次隨機呈現的刺激作出每一個是SN或N的判斷。可以假定，在每次呈現SN（或N）時被試的感覺不會完全相等，這些多少有些差異的感覺，其感覺量的大小在一個連續系列上分別構成了被判定為SN或N的兩個常態分配。並且這兩個分布有一部分相重疊（圖1）。被試要判定這一重疊部分的感覺是由SN或N引起的,就必須選定一個標準。而判定標準的確定則與刺激的出現機率【P(SN)與P(N)】和對判定結果的獎懲辦法有關。例如,事先確定SN和N的出現機率相等，對它們的獎懲辦法也相同，即正確反應獎一分，錯報或漏報各罰一分，這樣被試就會把判定標準定在兩個分布的相交處。它與橫軸的截點就是判定的標準點,通稱xC點。凡大於xC的感覺被判定為有信號,小於xC的感覺被判定為無信號。判定標準是以兩個分布的縱軸高度之比（OSN/ON，O為分布的縱線高度）來測量的,稱為β值。這裡的β＝1。但是若事先知道SN 的出現機率小，或主試強調錯報受罰而正確否定有獎時，則判定標準就會右移，使β值大於1；反之，若事先知道N 出現的機率小,或主試強調擊中受獎，漏報受罰,判定標準就會左移，使β值小於1。

信號覺察論

在實驗條件固定的情況下，由不同的先驗機率或獎懲辦法求出若干個標準點，以錯報率為橫坐標，擊中率為縱坐標，畫出一條連續曲線，叫做“接受者的操作特徵曲線”簡稱ROC曲線（圖2）。曲線上各點反映相同的感受性在不同判定標準下的表現，因此也稱作等感受性曲線。

信號覺察論

在噪音強度不變的情況下，信號強度的增減會導致辨認難度的變化，表現為兩個分布的平均數間差異的變化。同理，若信號與噪音的強度差別不變，兩個分布的平均數間的距離將隨著被試辨別力的大小而發生相應的變化。因此，可以用兩個平均數(M)間的距離作為感受性大小的指標,這個距離以分布的標準差(σ)為單位來計算，用d′表示。公式是：

,

或用標準分數(Z)表示:

。

計算方法是通過擊中和錯報的機率（Y/SN 和Y/N），先在正態曲線表上查出兩個標準分數，再計算二者之差。
信號覺察論的實驗除使用一個判定標準的有無法以外，還可採取同時使用幾個判定標準的評定法，作為能區分被試辨別能力和主觀判定標準的有力手段。目前在心理聲學、記憶再認以及一些實際的覺察問題，如警戒、疼痛等的研究上，信號覺察論得到廣泛套用。

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