《实验心理学》教学实验报告

实验名称：平均差误法测线段长度差别阈限

实验时间：     2015年5月4日       

姓    名：          PANG            

班    级：       13级心理学          

任课教师：         杨福义            

长度差别阈限实验的误差分析

摘要：研究以华东师范大学两名大二学生的实验结果为例，比较分析二者长度差别阈限实验中是否存在空间误差、操作误差和疲劳误差，并分析误差产生或者不存在的原因，为实验的进一步改良提出有效的建议。

关键字： 线段长度 差别阈限 误差分析

1 引言

心理物理法是运用数学方法和测量技术，研究心理现象和物理现象之间的数量关系。主要用于对阈限的测量。阈限可以分为绝对阈限和相对（差别）阈限。绝对阈限是指刚刚能引起感觉的最小刺激。在统计学上把差别阈限定义为有50%的实验次数能引起差别感觉的，50%的实验次数不能引起差别感觉的那个最小刺激强度之差。差别阈限，是刚刚能够辨别出的两个刺激强度的最小差异量，即辨别两个强度不同的刺激所需要的，也称最小可觉差^[1]。

    心理实验中常用平均差误法测量差别阈限。平均差误法 （均误法method of average error）又称调整法（method of adjustment）、再造法（method of reproduction）、均等法（method of equation），是传统心理物理法之一。它最适用于测量绝对阈限和等值，也可用于测量差别阈限。平均差误法的特点是：被试可以主动地并且连续地调整刺激量的大小，它可以调动被试在实验中的积极性。呈现一个标准刺激，让被试再造、复制或调节一个比较刺激，使它与标准刺激相等，如光的明暗、声音强弱高低、线条长短等^[2]。但这种调节方式也会造成实验的空间误差、动作误差和疲劳误差。

    鉴于此，本研究将以华东师范大学两名大二学生的实验结果为例，比较分析二者长度差别阈限实验中是否存在空间误差、操作误差和疲劳误差，并分析误差产生的原因，为实验的进一步改良提出有效的建议。

2 方法

2.1  实验对象

华东师范大学大二学生甲、乙两人。甲为女性，20岁，矫正视力正常。乙为男性，20岁，矫正视力正常。

2.2  实验材料

    计算机及PsyTech心理实验系统呈现两根不同长度的线段，一个为标准刺激，一个为比较刺激。

2.3 实验方法

登录并打开PsyTech心理实验软件主界面，选中实验列表中的“平均差误法测定线段长度差别阈限。”单击呈现实验简介，点击“进入实验”按钮到“操作向导”窗口。实验者可进行参数设置，选择实验次数，也可直接点击“开始实验”按钮进入指导语界面。本实验不设练习，点击“正式实验”按钮开始。

实验中为消除位置误差和顺序误差，采取了ABBA平衡法。每5次实验为一组，每组内顺序一样，但长短随机具体排列顺序为：“右长”、“右短”、“左短”、“左长”、“左长”、“左短”、“右短”、“右长”。将比较刺激在右，长于标准刺激称为“右长”。同理有“右短”、“左短”、“左长”。一个循环共40次。如做60次或80次则按上面顺序增加。20次则只取前20次。被试每按键一次，线段长度改变一个像素单位。

3  结果

3.1  甲乙两人的长度差别阈限

根据差别阈限的两种公式：AEst=∑│X－St｜/ N 与 AEm=∑│X－M｜/ N，计算得出甲的主观相等点M=198.40，AEst=6.60，AEm=6.53；乙的主观相等点M=199.28，AEst=11.70，AEm=11.77。将甲乙二人的实验数据用SPSS进行独立样本T检验，结果见表1。

    由表1可得甲乙两人的独立样本T检验显著性sig=0.036<0.05差异性显著，且甲的平均误差更小。

3.2  甲乙两人的长度误差趋势

根据原始数据，绘制出甲乙两人的长度误差的趋势表，见表1。

表1 甲乙两人的长度误差的趋势表

由表1可知，甲的长度误差大致上比乙低，但不如乙稳定，二人的误差值随着实验次数的增加逐渐趋于稳定并均在10上下波动。

3.3  甲乙两人的空间误差比较

根据比较刺激呈现在标准刺激左侧还是右侧，将甲乙二人的长度误差分为左侧和右侧两组，再利用SPSS软件进行配对样本T检验，结果见表2与表3。

    表1为甲的左侧和右侧两组长度误差配对样本T检验结果，结果表明sig=0.329>0.05,无显著性差异；表2为乙的左侧和右侧两组长度误差配对样本T检验结果，结果表明sig=0.680>0.05,无显著性差异。二人结果均表明左侧与右侧两组实验的空间误差不显著，可推论，本实验无空间误差。

3.4  甲乙两人的动作误差比较

    根据比较刺激与标准刺激的长短比较，被将甲乙二人的比较刺激分为长和短两组，再利用SPSS软件进行配对样本T检验，结果见表4与表5。

   由表4可知，甲的长和短两组比较刺激的配对样本T检验的显著性sig=0.554 >0.05,无显著性差异；由表5可知，乙的长和短两组比较刺激的配对样本T检验sig=0.820>0.05,无显著性差异。二人结果均表明长和短两组比较刺激的动作误差不显著，可推论，本实验无动作误差。

3.5  甲乙两人的疲劳误差比较

根据练习次数，被将甲乙二人的前20次与后20次长度误差分为前和后两组，再利用SPSS软件进行配对样本T检验，结果见表6与表7。

由表6可知，甲的前和后两组长度误差的配对样本T检验的显著性sig=0.393 >0.05,无显著性差异；由表7可知，乙的长和短两组比较刺激的配对样本T检验sig=0.637>0.05,无显著性差异。二人结果均表明实验前后实验的疲劳误差不显著，可推论，本实验无疲劳误差。

4  讨论

4.1  长度差别阈限的性别差异

    根据本实验男女两人的数据分析，可见性别差异对长度差别阈限具有一定的影响。男生的差别阈限显著高于女生。这次的实验需要通过视觉观察和自己的感觉判断线段的长短。在这次试验中，当标准刺激和变异刺激差别较小时，如果被试不仔细判断，很难确定两者之间的差异。相对于观察，女生比男生观察更仔细一点。同时，被试的心态也会影响实验结果，如果被试比较着急，差别阈限就会比较大。女生比男生更稳重一点，所以女生做实验比男生更仔细，女生的差别阈限也比男生要小很多^[3]。

4.2  平均差误法测得长度误差的趋势

根据表1可得，甲乙二人的长度误差在前几次实验中呈现较大的波动，可能因为才开始实验熟悉度不够而且未能掌握实验的要领；但后面随着实验次数的增加甲乙二人的长度误差逐渐趋近于一个稳定的值，并在该值上下波动，这样的趋势也体现了平均差误法测得长度误差实验的练习效应。

4.3 长度差别阈限实验的空间误差、动作误差和疲劳误差

本实验结果表明，长度差别阈限实验不存在空间误差、动作误差和疲劳误差。说明实验采用的ABBA平衡法在很大程度上消除了空间误差、动作误差和疲劳误差对实验的影响，进一步证实了ABBA平衡法的科学性。

4.4  实验改进

由于本实验由于被试人数只有2人，可能存在个人因素对实验结果造成的影响，且实验数据本身具有的代表性不够，希望后来的研究者能加以改进。

5  结论

5.1  性别差异对长度差别阈限具有一定的影响。

5.2  平均差误法测得长度误差呈现随着实验次数的增加长度误差逐渐趋近稳定的趋势。

5.3  ABBA平衡法可在很大程度上消除空间误差、动作误差和疲劳误差对实验的影响。

参考文献：

[1]  何穆， 赵凤杰， 孟子厚. (2006).噪声时长差别阈限的实验. [会议论文]

[2]  高琦，应梦珍.(2010). 平均误差法测定线段长度差别阈限实验报告.

[3]  刘洋.（2011）.选段长度差别阈限实验报告.

 

第二篇：心理实验报告

最小变化法测响度的阈限

应用心理系

摘 要  本实验采用最小变化法对被试进行响度的绝对阈限测量。主要使用的实验仪器是听觉实验仪，频率采用400赫兹。被试为本专业两名同学，一男一女，听觉皆正常。实验采取升序降序交替进行，每位被试测得8组数据，每做4组则交换被试。实验测得的纯音响度的绝对阈限平均值为29.38dB。

关键词  听觉绝对阈限；最小变量法；听觉实验仪

1. 导言   

感觉是物理刺激作用于感官的结果,一定的刺激作用于感官就引起一定的反应。感觉阈限又称阈限，可以分为两种,一种是绝对阈限,另一种是差别阈限。绝对阈限是指刚刚能引起感觉的最小刺激强度。差别阈限是指刚刚能引起差别感觉的刺激变化量。在统计学上，把绝对阈限定义为,有50%的实验次数能引起积极反应的刺激值。

阈限的研究起于费西纳，他最初采用了最小变化法、恒定刺激法和平均差误法。最小变化法也叫极限法和系列探查法。主要有以下特点：1.刺激按“渐增”和“渐减”两个系列交替变化组成，每个系列的刺激强度包括足够大的范围，能都确定从一类反应到另一类反应的瞬间转换点或阈限的位置。2.各系列刺激是由小到大（渐增）或由大到小（渐减）按阶梯式顺序变化的。3.刺激的范围在阈限以上和以下一段强度距离，实验时一般确定15~20个检查点，每个相邻检查点的间距，根据实验仪器的可能以及所欲测定的感觉道的性质决定。4.检查点的距离越小，测定结果就越精确。

在使用最小变化法测定绝对阈限的时候，常常会出现期望误差和习惯误差。期望误差是指在递增系列中提前报告有和在递减系列中提前报告无的倾向产生的误差。误差随实验情境和被试不同而异，实验中的个体差异明显。

2 方法

2.1 被试

本科在读学生2名，男女各一人，听觉皆正常，之前未参加过类似实验。参与本实验无任何报酬。

2.2 仪器

本实验使用华东师范大学科教仪器厂生产的听觉实验仪。

2.3实验程序

一组两名被试，男女各一名。主试先呈现较强纯音让被试熟悉确定呈现声音刺激的频率，如400Hz，每个系列8次。初步找出被试的阈限范围，以该点之下7-8个分贝为最低点，该点之上7-8个分贝为最高点，选定15个连续的纯音强度。

主试读指导语：这是一个听力实验，实验时请你把耳机带好，用右或者左耳听，在整个实验过程中不要换耳朵。每次我喊预备，你就注意听如果你听到了刚才你听的嘟声，就马上报告，接着休息。若在我喊预备4、5秒后你还没有听到就向我报告，接着休息。等待我下一次叫预备。这样总共要做10多次，请你在每次反应时候标准尽量保持一致，也就是说，只有当你听到的确是嘟声时候才报告。

主试给出一个刺激，从开始到下一个纯音响之间要间隔2秒，每次记录被试的反应直至出现转折点。采用升序和降序交替进行，每测定4次被试休息三分钟以免出现习惯误差。

换一个频率，重复上述操作。换一个被试，重复上述操作。

2.4数据收集和分析

一个系列中，被试报告“有”、“无”这两个刺激强度的中点，就是这个刺激系列的阈限（若在渐增系列时用最后一个“-”与第一个“+”相应刺激强度值相加除以2）；将所有各系列的阈限求平均数；或先分别求出渐增和渐减系列的平均数再求二系列的平均数。可以通过计算，分别求出渐增和渐减系列的阈限平均值，渐增的平均值大于渐减的并且差异显著就存在习惯误差，反之则存在期望误差。

3 结果  

3.1描述统计结果

数据表明个体的绝对阈限有显著差异，平均绝对阈限在29.38。

3.2平均数差异的显著性检验

表2 相关样本t检验

表2显示了在400HZ的频率下，递增递减顺序的平均数差异检验。如表所示，t = 1，p = 0.05。可得知，两种顺序时，被试的绝对阈限差别不显著。

4 讨论

4.1期望与习惯误差分析

M↑=40, M↓=39，t=1。由于M↑> M↓但差异不显著，所以不存在期望误差和习惯误差。

4.2练习与疲劳误差分析

M前=40, M后=39。由于M前>M后，存在练习误差，不存在疲劳误差。

5 结论

1)  不同响度变化顺序对绝对阈限的影响不显著

2)  实验控制是可以降低期望、习惯、练习和疲劳误差的。

参考文献

1．张厚粲(2004).现代心理与教育统计学.第3版.北京:北京师范大学出版社,272-279.

2．高湘平（2005）.心理实验指导手册.