這個部分將先介紹最重要的理論
訊號偵測理論(Signal Detection Theory ,SDT)
訊號偵測理論,是學者Wickens 於1984年所發表的,應用在不易區別的非連續或間段訊號的情況之下。
簡單說,大家一定看過下面這個畫面,就是電視收不到訊號會出現的情況
假如今天我說,這畫面會出現一個黑點,當他出現的時候就是有訊號,如下:
因此,在判斷有沒有訊號的時候會出現下面四種情況
1.命中(Hit,True Positive):實際上有訊號,且認為有
2.偽警(False Alarm,False Positive):實際上沒有訊號,但卻認為有
3.漏失(Miss,False Negative):實際上是有訊號,但卻認為沒有
4.正棄(Correct Rejection,True Negative):實際上沒有訊號,也認為沒有
帶出了下面這張圖
(人因工程,工程與設計之人性因素上冊 p.75)
圖上的兩個維度,X軸是人的心理量,即為對訊號感覺強度,Y軸為事件發生機率。
左邊鐘形分配為雜訊(Noise),右邊鐘形分配為訊號加上雜訊(Signal + Noise)。兩個鐘形分配的峰頂距離稱為敏感度(d')意思為訊號跟雜訊差異明顯程度,d'越大表示訊號跟雜訊可以分的越清楚。
X軸上的 X表示,人對訊號的判斷標準(Criterion),這條線會因人而異,左右移動。X的右邊是認為有訊號出現,所有會有產生「命中」與「偽警」,X的左邊則是認為沒有訊號產生,所以會產生「正棄」與「漏失」兩種。再來這條線會與雜訊分配有一個交點(a),會與訊號加上雜訊交點(b),其比值會產生一個 beta值,即為判斷「標準(Criterion)」的一個量值。
由上圖可以得知,敏感度d'越大,訊號跟雜訊就可以分的越清楚,我們的正確機率也會越高,錯誤機率就會越低。
當X線在鐘形分配中越偏右,在ROC曲線中會越偏左邊,意思是我們採取保守的態勢,除非訊號真的非常明顯,我們才會猜測有訊號,避免偽警的情形出現。
那X在鐘形分配偏左,ROC曲線偏右的時候,表示我們採取積極的態度,要提高命中機率,相對的也會提高偽警發生的機率。