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阶梯法原理

先机采用三上一下自适应阶梯法(3-down-1-up),这是心理物理学中在不必于每个难度上做上百试次的前提下求取阈值的标准方法。

  • 连续三次正确 → 下一试次变难(遮蔽提前)
  • 一次错误 → 下一试次变易(遮蔽延后)

超时在此规则中计为错误,并单独记录。

该规则会收敛到运动员正确率约为 79.4% 的位置。这个数字并非随意选定 —— 它是三上一下规则在数学上的稳定点:连续三次正确的概率等于 0.5 时,单次正确率为 0.51/3 ≈ 0.794。

提前量
(ms)
200│ ╭─╮ ╭─╮
│ ╭───╮ ╱ ╲ ╱ ╲
150│ ╭───╮ ╱ ╲╱ V ╲
│ ╭───╮ ╱ ╲╱ ╲
100│ ╭───╮ ╱ ╲╱ ← 反转:波峰与波谷
│ ╱ ╲╱
50│ ╱
│ ╱ ← 粗步长 ← 细步长 →
0│╱
└────────────────────────────────────────────── 试次
起始 收敛中 稳定

提前量在运动员答对时上升、答错时下降,最终在其阈值附近来回振荡。每一次方向改变即为一次反转

阶梯先以粗步长快速到达正确区域,再切换到细步长精确定位阈值。羽毛球的粗步长为 33 ms(60 Hz 下的两个刷新周期),细步长为 17 ms(一个刷新周期),在 2 次反转后切换。

响应截止时间从 800 ms 起,每次反转缩短 50 ms,下限为 400 ms。

这可以防止一种策略:运动员通过延长思考时间来补偿更难的遮蔽。需要 900 ms 才能产生的预判,在实战中并不作为预判发挥作用。

阈值 = 最后 6 次反转的均值
标准误 = 最后 6 次反转的标准差 / √6

早期反转会被舍弃,因为它们反映的是阶梯正在走向阈值,而非围绕阈值振荡。

满足以下任一条件时,测试报告无阈值

条件含义
反转次数少于 6阶梯从未稳定。通常是试次太少
标准误 > 25 ms反转过于离散,不足以支撑估计。通常是表现发生漂移

测试在达到 12 次反转或 60 个试次时结束,以先到者为准。

为什么不直接在固定提前量下测正确率?

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对多数运动员而言,固定提前量测的是错误的东西。设得太早,所有人都处于随机水平;设得太晚,所有人都触及天花板。两者都无法区分个体差异,也无法在能力不同的运动员之间比较。

阶梯法则为每位运动员找到其自身的工作点,并以物理量纲(击球前的毫秒数)表达 —— 这个尺度对所有人含义相同。

  • Levitt, H. (1971). Transformed up-down methods in psychoacoustics. Journal of the Acoustical Society of America, 49(2), 467–477.
  • García-Pérez, M.A. (1998). Forced-choice staircases with fixed step sizes: asymptotic and small-sample properties. Vision Research, 38(12), 1861–1881.
  • Abernethy, B. & Russell, D.G. (1987). The relationship between expertise and visual search strategy in a racquet sport. Human Movement Science, 6(4), 283–319.
  • Müller, S. & Abernethy, B. (2012). Expert anticipatory skill in striking sports. Research Quarterly for Exercise and Sport, 83(2), 175–187.