信号检测论

    信号检测论 :

信号检测论最初是信息论在通信工程中的应用成果，本质上是一种统计决策程序，专门处理噪声背景下对信号进行有效分离的问题。1954年，美国心理学家W.P.坦纳和J.A.斯维茨将信号检测论首次引入心理学实验。按照信号检测论的观点，人类感官及中枢分析综合过程对刺激的辨别等效于在噪声中对信号进行检测。外界的目标刺激为信号，而感知觉处理过程的背景和其中的随机变化则是噪声。例如，在感觉阈限测定实验中被试要判断是否看到了亮光，这里的亮光就是信号；而伴随着亮光信号出现的照度均匀的背景，或被试神经活动强度的随机涨落就是噪声。

不同于传统的心理物理学的感觉阈限理论，信号检测论假设个体对刺激的感受是连续的（前者认为个体对刺激的感受在阈限处出现全或无的断点）。信号检测论认为，任何一个给定强度的内部感受，实际都可能来自两种不同的情况，即信号伴随噪声或单独出现噪声。以上两种情况在不同心理感受量值上的出现概率，会形成两个相互重叠的正态分布：信号加噪声（SN）分布和噪声（N）分布（见图）。由于信号总是叠加出现在噪声背景之上，总体而言信号分布的强度要高于噪声分布。个体对外界刺激的感觉过程，其实就是判断某一给定强度的内部感受是来自信号加噪声分布亦或噪声分布的决策过程。最后的决策结果除受到被试的客观感受性影响外，还受到各种非感觉因素的影响，包括信号出现的先定概率、动机、反应偏好等。

在信号检测论实验中，被试对信号有无的判定，可以分为4类反应：①击中。指对信号加噪声的出现报告为有信号。②虚惊。指对噪声单独出现报告为有信号。③漏报。指对信号加噪声的出现报告为无信号。④正确拒斥。指对噪声单独出现报告为无信号。基于上述的各类反应概率，信号检测论允许实验者分别计算两类不同的实验指标，即客观的感受性指标（主要包括辨别力指标）和主观的反应偏向指标（主要包括似然比值和报告标准），解决了传统阈限理论下两者相互混淆的问题。

三种不同信号强度下，噪声和信号加噪声的理论分布

辨别力指标是信号检测论中度量个体客观感受性的主要指标。又称敏感性指标。反映的是噪声分布与信号加噪声分布之间的分离程度，即个体对信号的敏感程度。在信号检测论中，值越大，表明上述两种分布的分离程度越大，即敏感性程度越高；值越小，表明分离程度越小，敏感性程度越低。似然比值是给定决策标准下，信号分布对应纵轴高度与噪声分布对应纵轴高度间的比值。是信号检测论中用以衡量决策标准（反应偏向）的指标之一。决策标准是以刺激强度单位确定的判断标准的位置。信号检测论中用以衡量决策标准（反应偏向）的指标之一。值越大，表示被试执行的判断标准越为严格；值小，则说明被试执行的判断标准较为宽松。决策标准因而又称感受经验强度。