斯蒂文斯定律

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　　斯蒂文斯定律是指心理量S是物理量I的冪函數，用公式表示即P = KIⁿ(其中P指知覺到的大小或感覺大小；I指刺激的物理量；K和n是被評定的某類經驗的常定特征，既感覺量與刺激量的乘方呈正比。即心理量並不隨刺激量的對數的上升而上升，而是刺激量的乘方函數（或冪函數）。

　　20世紀中葉，史蒂文斯對費希納的對數定律進行了批評。1957年，他根據多年的研究結果，提出了刺激強度和感覺量之間關係的斯蒂文斯定律：P = KIⁿ。 冪函數的指數值決定著按此公式所畫曲線的形狀。例如，當指數值為1．0時，便是一條直線，即刺激和感覺之間為簡單的正比關係；指數大於1時，則為正加速曲線；小於1時，便為負加速曲線。

　　史蒂文斯用數量估計法獲得了大量的實驗數據。數量估計法是製作感覺比例量表的一種直接方法。具體的步驟是實驗者先呈現一個標準刺激，例如一個重量（或某一明度），並規定它的出現值為一個數字，例如 1．00，然後讓被試以這個主觀值為標準，把其他同類強度不同的主觀值，放在這個標準刺激的主觀值的關係中進行判斷，並用一個數字表示出來。表511就是三種感覺道所獲得的實驗結果。

　　根據表1的實驗結果，以物理量為橫坐標，以心理量為縱坐標，就可繪成圖1。如果把這三個感覺道的實驗結果畫在雙對數坐標上，就形成了三條斜率不同的直線，如圖2所示。我們從圖1和圖2上可看到，電擊的感覺強度比產生電擊的物理強度的增長快得多（a＝3．5），明度比光能的增長卻慢得多（a=0．34），線段的主觀長度和線段的物理長度則有同樣的增長率（a=1）。

　　表1 三種感覺通道的心理強度

物理量	心理量
	明度	長度	電擊
1	1.00	1.00	1.00
2	1.25	2.14	11.3
3	1.44	3.35	46.8
4	1.59	4.60	128
5	1.71	5.87	280
6	1.82	7.18	529
7	1.91	8.50	908
8	2.00	9.85	1450
9	2.08	11.2	2190
10	2.15	12.6	3160

　　斯蒂文斯定律並不適用於十分靠近閾限的微弱刺激。於是，史蒂文斯等人在20世紀60年代初又提出了修正的冪函數，即從刺激中減去一個常數：S=b(I,I_0) 這樣，斯蒂文斯定律便可適用於全部可知覺的刺激範圍。在某些研究者看來，I_0就是絕對閾限值。從I中減去I_0，意味著以閾限上有效單位而不是以物理表中零點以上單位去說明刺激的。

　　冪定律在對數定律的基礎上前進了一大步。但是，冪定律的有效性有賴於被試正確使用數字去標示其真正的感覺量。那麼，這裡要問：不同感覺通道之間的主觀量能否比較，能否調節一個感覺通道中的刺激強度使其主觀上感到好像同另一感覺通道中的刺激一樣強？為剋服這一局限，史蒂文斯於 1959年研究了跨感覺通道的匹配技術，它無須被試產生數字等判斷，被試的任務是把兩個不同感覺通道產生的感覺量相等起來。例如，可以要求被試調整施加於指端的振動強度，以便使振動的感覺印象和一爆破音的響度相匹配。這樣，在不同的刺激水平上獲得跨感覺通道的匹配，於是一條稱為等感覺函數的曲線便產生了，它可表示出一感覺通道的刺激值與造成相等感覺量判斷的另一感覺通道刺激的關係。這種方法稱為等感覺匹配法（equal-sensation functions obtained by matches）。