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度值。如果服用阿司匹林后，致使被试感到疼痛的热强度值
提高了，那幺可知阿司匹林确实具有镇痛作用。当然这正是
哈迪和同事们所希望看到的。这起码是他们利用具有较丰富
经验的被试（他们自己）进行实验后，所检测到的结果。但是
让他们吃惊的是，当他们对毫无经验的被试（80名招募的军
人）进行实验时，发现一半以上的被试，其结果与上述相反（即
服用阿司匹林后，感到刺激疼痛的热强度值反而降低了）。
测量感觉
土述出乎预料的结果是由多个因素引起的，本章将讨论其中的
部分原因。为此我们将引人一门古老的科学心理学的研究领域——
心理物理学，来研究这些问题。心现物理学所描述的是那些由于物
理量的变化而引起的心理反应。波林（ Boring，E G）——著名的
实验心理学家，1950年指出，内部印象（心理物理学中的心理）与外
部世界（心理物理学中的物理）之间相互关系的测量技术的引入，标
志着科学心理学诞生了。
波林之所以这样认为，是因为科学家们借助这一心理物理学技
术·建立了心理现象的第一批定量化的数学定律。虽然这些定律的
特征是自身固有和相关的，但对这些问题的研究有重要的意义。其
一，测量感觉大小是非常困难的事情，因为它很难被人们测知，不像
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第六章心理物理学／
测量光的强度大小和称石头的重量那样直观。其二，内部判断无法
用影响感觉器官物理能量的大小来表示。下面就是有关这些问题的
心理物理学研究。
费希纳（ Fechner，G．），如图6…1所示，于1860年正式提出了心
理物理法，用于测量一系列心理量值的属性问题（1860。1966）。这个
方法接下来在本章中还要详述。心理判断按着刺激强度和感觉形式
的不同（如对视觉、听觉和味觉刺激的判断均不相同），而以特定的方
式改变着。因为这一关系存在于或基本上存在于许多不同人的身
上，所以费希纳和其他研究人员就个人和内部判断进行的测量结果
是准确的。正如物理学家能够测量光的强度、声音的强度和称重量
一样，心理物理学家也能测量出与心理属性有关的人的亮度、响度和
行为特征。
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本章中我们将论述心理物理学的经典部分以及近年来对它们的
扩展研究。18世纪，心理物理法被用来测量诸如亮度、音调等那些
表面上看起来简单的感觉。起初，这种方法的测量似乎是不必要的。
人们认为确定声音的响度、报吉一个刺激所引起的疼痛是很容易的
事情。但是物理值与心理值之问几乎不存在一一对应的关系。实际
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f实验心理学
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生活中，一个扩音器能量的两倍增加，不会让听者觉得它的响度也增
加了两倍。要想让听者觉得声音变响了两倍，那么它的能量水平必
须增加将近十倍才行。得益于心理物理法的这类发现有着重要的实
践意义。例如，扩音器或用来放大音量（指被知觉到的响度）的收音
机刻度盘无法承受刻度与能量之间的一一对应关系。而且，刻度盘
还必须要标定，结果刻度盘上的指针移动是以响度的增加为依据的。
因此，刻度盘上音量的加倍就需要物理能量近十倍的增加。电话也
是如此，其麦克风和放大器是根据声音强度与响度之间的心理物理
关系而确定的。
刺激与判断之间的心理物理关系，依赣于受到刺激的特定感觉
特征。电击强度的增加所导致的疼痛判断增长得更迅速，而声音能163
量增加所导致的响度剡断则增长得要慢些。电击强度只需增加1/3
所导致的疼痛就已经加倍了。因此我们可以看出，单单测量物理量，
对我们精确地确定心理量值没有什么帮助。
本章我们用心理物理法解释三个科学命题。操作定义描述提出
概念的过程，该过程有助于我们成功地交流所研究的命题。当一个
被试报告她或他觉察到一个疼痛刺激时，意味着什么呢？一种觉察
和疼痛的操作定义，将使科学家能用类似的方法使用这些技术术语。
量表描述被试及其属性的数量和名称。我们如何判断光呈现两次时
亮度是否一样呢？并非所有的心理物理方法都可以准确地描述，一
种感觉对另一种感觉的比较量值。小样本设计即对小样本的研究。
本章我们将说明：为何以往的心理物理学定律，都是基于观测大量被
试的结果，而不是采用少量被试进行测量。这个方法与通常采用的
方法有所不同，使用大量被试时，其实对每个被试的观测是有限的。
变量介绍
因变量
作为心理物理学研究的观察者，需要从给出刺激的两种判断中
做出选择。对于只有一个刺激的特殊实验而言，仅会得到一个绝对
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判断。绝对判断可以简单地描述信号存在或不存在（“对，我看到
了”；“不，我没看到”），或是直接给出刺激的属性（如：重量多少克？）。
如果在某一试验中，对两种刺激需进行比较，就要进行一种比较判
断。也就是可以简单表述为：“刺激A比刺激B大（或小）”；或直接
估出结果：刺激A是B的两倍。
自变量
刺激质和量的属性，是在心理物理学中应用较多的主要自变量。
调整（改变）一个声调响度，就是对其刺激的量的调整，就像改变一个
物体的重量或一种气味的浓度一样，频率——表示一个声调音高的
物理量，可用于使刺激产生质的变化。其他定性的判断还有要求研
究者比较不同种类的食物（菠菜和芜菁相比）或歌唱演员的不同风格
（Madonna和Tammy Wynette相比）。
控制变■
心理物理实验中最需控制的是观察者做某一特殊反应的意愿。
这种意愿在实验过程中须保持一致。一个要得到肯定判断（“是的，
我看到了”）的研究者，在实验全过程中要保持相同的意愿。如果测
试反应的标准有交化，那么就掺杂了不确定的因隶在里面。经典或
传统心理物理学指出，研究者持久地完成实验没有太大困难。一旦
观察者经过训练，那么这种态度便可得到控制。现代心理物理学理
论，如信号检测论（后面将述及）却对此持否定态度。该理论认为，观
察者作出的反应，是由依赖于刺激和有关心理因素的决策而确定的，
例如：有关决策的得与失。因此，正如后面将要详述的，现代心理物
理方法借鉴特殊的技术来确保（至少检验）观察者在实验过程中保持
恒定对策的假说。
6。1 实验主题与研究范例
主矗操作定义
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／实验心理学
范例阈限
如果参加者不把他们所使用的术语明确和统一，那么任何一个
严肃的讨论，不管是科学的还是非科学的，都不会深入下去。想像你
和你的异性朋友正进行着一个友好的关于谁是最佳运动员问题的争
论。你们怎样确定“运动员”的涵义呢？你们两个可能都认可诸如网
球、游泳和体操等这些常规运动，但许多非常规项目，如飞碟、空中滑
翔和竞走等又怎样呢？这些项目的参与者，能否有机会被嘉奖为本
年度的最佳运动员？直到这个概念明确了，你们的讨论才不再兜
圈子。
在科学研究中也有类似的问题，由哈迪和同事们获得的一种描
述非常规镇痛剂作用的结果表明，未经训练的被试，服用阿司匹林后
对疼痛的敏感性反而更强了。对于通常的谈话，这可能是理解当时
情景的一种足够好的方式。但是，普通用语和技术用语有着不同的
要求：在技术论文中，明确是必须的，这样可似避免对科学结果的含
义进行不必要的讨论。从技术角度来讲，敏感性的提高意味着服用
阿司匹林后机体的疼痛感受器变得更敏锐了。这个不可能的可能性
将对药品公司、医生和头痛患者有着重要的价值。
科学家关心的是获取结果的操作方法。那么科学家能够确定，
据此得到的概念是不是合乎结果实际情况的方式。哈迪就是使用该
方法来测试敏感性的。但是，他并没有因此得到一个肯定的答
案——即阿司匹林改变了观察者报告一个致痛刺激的意愿。由此可
见，了解科学家用于研究过程的方法和操作方式是非常重要的。像
“疼痛”、“敏感性”和“意愿反应”等词组具有普遍意义，当其被用于科
学研究情境时，必须给予严格的限定。
操作定义是研究工作所提供的技术手段中最常用的方式。操作
定义是建构语义常用的方法，据此其他研究者可以重复使用它。例
如：“抓住一个水螵的眼睛、蛙的腿和三个牡蛎壳，摇动两次”就是… 165
种操作定义。尽管它所表�