最小变化法测量手背两点阈的实验报告
钟 涵 沈 菲 郦丹丹 王亚茹
（长春大学光华学院心理学系，长春130000）
摘 要 本研究以两名在校大二学生为被试，按照最小变化法（极限法）测阈限的研究范式，使用两点阈规对被试的手背部位的两点阈进行了测量，研究发现被试手背阈限平均值为12.376mm 标准差为3.908，男性的被试平均阈限值为13.031mm标准差为3.110，女性被试平均阈限值为11.708mm标准差4.519 ，研究中被试的期待误差，习惯误差，练习误差和疲劳误差均有所体现，其中女性被试的练习误差显著，期望误差不显著，男性被试疲劳误差显著，期望误差显著。两者习惯误差均不显著。
关键词 最小变化法 两点阈 手背 实验研究
1 引言
感觉是由刺激物直接作用于某种感觉器官引起的。但是，虽然如此，却并非所有强度的刺激都能够引起我们的感觉。我们的感觉器官只能对一定范围内的刺激做出反应，超出这
【2】个范围的刺激我们就不能察觉了，这就涉及到感觉阈限的问题。其中，这个刺激范围及相
【1】应的感觉能力，我们称之为感觉阈限（sensory threshold）和感受性（sensitivity）。
感觉阈限根据不同的性质又可分为两类，这种刚刚能引起感觉的最小刺激量，叫绝对感觉(absolute sensory threshold)；而刚刚能引起差别感觉的刺激间的最小差异量，叫差别阈
【1】 限(difference threshold)。
对于感觉阈限最早的研究并非是由正统的心理学家进行的，而是由心理物理学家和生理学家进行的。当时，物理学家和生理学家中的一部分试图建立物理到心理之间的桥梁，进行了一系列物理量与心理量之间关系的研究，其中德国生理学家韦伯（E.Weber,1795-1878）对触觉的研究有重大意义。韦伯研究不同重量物体之间的最小可察觉，总结出心理学的第一个定量法则——韦伯定律。而费希纳（G.Fechner，1801-1887）在韦伯研究结果的基础上，
【3】对物理刺激和心理感受之间的关系进行了更为深入的研究。不论怎样，这些生理或物理学
家虽然并不是心理学家，但的确为心理学的发展奠定了坚实的基础，其中费希纳提出的研究阈限的方法仍沿用至今。
人们对刺激的感觉并非稳定不变，而是会随环境或自身状态等因素随机变动。为此心理学家提出了阈限的定义:绝对阈限是有50%的实验次数能引起感觉的刺激值；差别阈限是50%的实验次数能引起差别感觉的那个刺激强度之差。对此，费希纳提出了最小变化法，恒定刺
【4】 激法和平均差误法三种经典的阈限测量法。
最小变化法（minimal-change method）又称极限法（limit method）是将刺激按递增或递减序列的方式，以间隔相等的小步变化，寻求从一种反应到另一种反应的转折点，即阈
【4】 限的位置。
假设检验是心理学实验中常用到的数据处理方法，它通过样本统计两得出的差异做出一
【5】般性结论，判断总体参数之间是否存在差异。当总体正态分布，总体方差未知时，应当使
用t检验来检验差异。在最小变化法测两点阈的实验中，该统计方法常被应用于对疲劳效应，练习效应，习惯误差和期待误差的检验与识别。 【1】
虽然对阈限的测量一百多年前就有了，对于两点阈的测量也是历史悠久，但作为经典的方法，应当被一次次的实验进行验证，温故知新，从经典中挖掘更新的东西，这一点也是一种优良的传统。
2.研究方法
2.1 被试
实验被试为 长春大学光华学院（吉林长春） 新闻传播学院 心理学系 应用心理专业 大二男女生各一名，平均年龄20.5岁，两人均无皮肤疾患，触压觉正常。男性为多血质典型人格特点，而女性被试则为粘液质和抑郁质的混合。
2.2实验仪器
JGW—B心理实验台操作箱单元，两点阈测量计。
2.3实验程序
1. 主试事先拟好实验顺序（ABBA）。测定的两点距离从3-12毫米，渐增系列和渐减系列的起点应略有变化，并对被试保密。递增系列的起点安排在被试基本觉察不到的物理刺激强度范围内，随即选择；递减系列的起点安排在被试基本可觉察到的物理刺激强度范围内，随即选择。各系列从起点开始，按递增或递减方向，依次呈现给被试。
2. 被试坐在心理实验台被试位置，将优势手伸入套袖式测试口，手背向上平放在测试板上。主试用两点阈测量计的两脚沿身体纵向（即手指方向）垂直地、轻轻地（皮肤变形要小，以被试能明确感觉到触觉刺激为准）同时落在被试的手背上，并且两点阈测量计的两脚对皮肤的压力相等。若被试能明确感觉到是两点接触皮肤，就报告“两点”，否则就报告“一点”（练习结果不记录）。
3. 正式实验。主试按事先拟好的刺激系列的顺序呈现刺激，若被试反应为“一点”则在记录纸上记“-”，“两点”则记作“+”，具体见表2-2。要求每一系列都得到被试“一点”和“两点”这两种报告，做渐增系列时，当被试第一次报告“两点”；做渐减系列时，被试第一次报告“一点”之后，此系列放可停止（即每一系列都要进行到被试的反应发生转折时才能停止），然后进行下一系列。每一系列做30次，即渐增系列30次，渐减系列30次。
4. 主试在刺激前约1.5秒发出“预备”口令，每次刺激接触被试皮肤后保持两秒钟，每次刺激的间隔时间不得少于5秒钟。
5. 被试仅做两种报告，“一点”和“两点”，其中“一点”包含分不清是“一点”还是“两点”的情况。被试判断标准应前后一致，主试在测试中实验结果不要告诉被试。
6. 每4个系列做完后，休息两分钟（可以做另一被试）。
3.实验结果
男性被试有1次无效结果，女性被试有2次无效结果
1. 阈限值
表3.1-1阈限值表
男性被试
13.031mm
2.疲劳效应与练习效应 女性被试
3.110mm
11.708mm
女性被试
4.519mm
12.376mm 总体
图3.2-1 女性被试两点阈变化图
由图3.2-1发现，女性被试后25次试验两点阈有明显变化，于是对其进行了假设检验以验证两者之间是否有显著差异。结果如下表：
表3.2-1 女性被试两点阈疲劳与练习误差假设检验表
前25组 3.488
后25组 13.26
前25组 4.400
s
t
后25组 4.100
1.20
2.7
*
p p<0.05
结果发现女性被试有明显的练习效应 男性被试
图3.2-2 男性被试两点阈变化图
由图3.2-2发现男性被试两点阈变化不是非常明显，但阈限值有略微上升趋势。于是对其进行假设检验，结果如下表。
表3.2-2 男性被试两点阈疲劳与练习误差假设检验表
前25组
11.25 后25组 14.74 前25组 2.754 s t 后25组 2.420 0.73 —4.78 **p p<0.01 根据表3.2-2的结果，我们可以发现男性被试的疲劳效应显著
3.习惯误差与期待误差
女性被试
图3.3-1 女性被试递增递减阈限值比较图
由图3.3-1可以发现早期递减测得阈限值略高于递增序列，有一定程度的期待误差，而后期则相反出现了一定程度的习惯误差。对其进行假设检验结果如下表：
表3.3-1 女性被试两点习惯与期望误差假设检验表
递增序列
12.17 递减序列 11.3 t 1.25 0.696 p P>0.05 由可以发现习惯误差和期望误差并不显著
男性被试
图3.3-1 男性被试递增递减阈限值比较图
根据图3.3-1可发现，男性被试的的两种测量方式差异较小，一开始有略小的期待误差，而后则出现了较小的习惯误差。对其进行假设检验，结果如下表：
表3.3-2 男性被试两点习惯与期望误差假设检验表
递增序列
12 递减序列 13.9 t 0.82 -2.32 *p P<0.05
根据表3.3-2的结果，可以发现两者（递增和递减序列）间有显著差异，意味着存在显著的期望误差。
4.讨论分析
4.1 习惯误差与期望误差
本次实验中女被试在数据统计上都没有出现明显的习惯或者期望误差，而男性被试有显著的期望误差，但是两者都并不代表没有习惯和期望误差，因为两者对于实验结果的影响是正好相反地，因此可能相互抵消。所以即使存在两种误差，也可能在统计上不显著，且在实际上并不影响阈限值的测定。习惯误差(error of habituation)是指被试由于原先的刺激所
【4】引起的感觉或感觉状态，而导致当前刺激和感觉发生变化时仍保持先前判断的倾向。因此
当进行升序实验时，会导致阈限值偏高而进行降序实验时则会导致阈限值偏低。而期望误差（error of anticipation）则与其相反，它表现为被试由于期望目标刺激尽快到来，而导
【4】 致当前刺激还未发生变化时就提前做出相反判断的倾向。
实验中主试采用了升降序列交替出现并随机选择了实验的起始点，是这两种误差对实验结果的影响大大减小，以至于在统计上无显著性。但通过图3.3-1和图3.3-2的趋势分析，可以发现，两名被试在最初的实验中都出现了微弱的期望误差而在较后期的实验过程中则又表现出了微弱的习惯误差。这种误差的出现一个可能的原因是一开始被试对实验充满热情，更希望的到更好的实验结果，即自己可以获得主试的赞赏（较少的次数就可得出结果）。然而随着实验的进行，被试的积极性逐渐下降，并且手背随着时间推移也渐渐出现了疲劳，可能导致了习惯误差在后期的出现。
4.2 练习误差与疲劳误差
在实验进行的过程中，虽然主试都定期让被试进行休息，但两名被试都渐渐出现了练习误差和疲劳误差，其中女性被试练习误差显著，而男性被试的疲劳误差则十分显著。练习误差（error of practice）是由于多次重复实验，被试逐渐熟悉了实验情境，或对实验产生了兴趣和学习效果，从而导致反应速度加快和准确性逐步升高的一种系统误差。疲劳误差（error of fatigue）是由于多次重复实验，被试的疲倦或厌烦情绪随着实验的进程逐步发
【4】展，导致被试反应速度和准确性逐步降低的一种系统误差。但是对于疲劳误差的原因还有
一个解释是被试对刺激出现了感觉适应，感觉适应（sensory adaptation）是指刺激物持续作用于感觉器官而是感受性发生变化的现象。比如说，反复的处于强刺激中，感受性就会下
【2】降。实验结果中出现了一个有趣的现象，就是男性被试出现的是疲劳误差，而女性被试则是显著地练习误差，对此主试做了大胆的猜测。
主试注意到，女性的气质类型为粘液质和抑郁质的混合而男性则为多血质，根据现代气质类型理论的划分，这几种气质类型的主要特点是：多血质（sanguine temperament），这种人感情丰富、外露但不稳定，思维敏捷但不求甚解，活泼好动、热情大方、善于交际但交情浅薄，行动敏捷、适应能力强；他们的缺点是缺乏耐心和毅力，稳定性差，见异思迁。黏液质（phlegmatic temperament）这种人情绪稳定，安静稳重、踏踏实实，自制力强，耐受力高，内刚外柔。抑郁质（melancholic temperament）这种人情绪体验深刻、细腻持久，
【1】思维敏捷，踏实稳重，自制力强。因此多血质的男性被试相较于黏液质和抑郁质混合的女
性更容易失去耐心因此也更容易出现疲劳误差，而女性被试则更容易出现练习误差。
另外，主试考虑过两性差异问题，但通过资料发现，在人格上两性并不存在明显差异。例如在情绪稳定性的问题上，研究者考察了情绪稳定性在两个因素上的性别差异：焦虑水平和冲动性。在冲动性上，男性和女性几乎是等同的，效应值仅为0.06；但是在焦虑水平上，女性的分数比男性高，效应值为-0.28，效应较小。因此，存在性别差异，但是在这种差异
【6】被认为是很小的。因此不以性别差异作为考虑因素。
关于造成这种情况的原因只是主试的推断和猜测，并非结论。不过这推断和猜测可以作为研究课题进行更深入的研究，然而本实验并未进行深入测试所以再次不做更深入的探讨。
4.3 两点阈的性质
本实验中的测量的手背两点阈是绝对阈限，但是有人质疑两点阈是绝对阈限的事实，对于这一问题的讨论，首先应当明确差别阈限与绝对阈限的差异。正如本文引言中提到的刚刚能引起感觉的最小刺激量，叫绝对感觉(absolute sensory threshold)；而刚刚能引起差别
【1】感觉的刺激间的最小差异量，叫差别阈限(difference threshold)。根据定义，绝对阈限
是指一个刺激，被试可以刚刚感觉的到，在统计学上指的是50%的实验次数可以感觉，而50%的试验次数则感觉不到。而差别阈限则是两个刺激，被试能感觉到这两个刺激之间有差异。因此差别阈限会涉及两个刺激之间的比较，而绝对阈限则只涉及一个刺激。
而两点阈的测量中并不存在两个差异刺激的比较，只是单纯的对一个刺激进行区分（即实验中被试回答一点或两点）。所以两点阈的测量结果是绝对阈限而非差别阈限。
5.结论
总体统计手背两点阈限值为12.376mm
男性被试手背两点阈限值为13.031mm，疲劳误差和习惯误差显著，练习误差和期望误差均不显著。
女性被试手背两点阈限值为 11.708mm练习误差显著，疲劳误差，习惯误差和期望误差均不显著。
参考文献
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第二篇：以最小变化法测定两点阈的实验设计表
以最小变化法测定两点阈的实验设计表