Vertailevien tuomioiden laki on psykofyysinen laki, joka määrittää kahden esineen välisen suhteen ihmisen mielentilassa. L. L. Thurstonen muotoilema .
Merkitään kahden samanaikaisesti esitellyn ärsykkeen ero ja . Useissa esityksissä erottuva erot muodostavat myös normaalin jakauman psykologisessa jatkumossa. Siksi tämän jakauman keskiarvo on yhtä suuri kuin näiden ärsykkeiden modaalisten erotteluprosessien (merkitty ja ) välinen ero - . Erottavien erojen jakauman keskihajonta on yhtä suuri kuin
,
missä ja ovat ärsykkeiden ja vastaavasti erotteluprosessien standardipoikkeamat , ja on korrelaatio näiden ärsykkeiden erotteluprosessien diskreettien arvojen välillä. Olettaen, että ne eivät korreloi , yhtälöstä tulee
.
Oletetaan, että jos differentiaalinen ero on positiivinen , niin tilanteessa, jossa henkilölle esitetään kaksi ärsykettä, jotka edellyttävät arviota, kumpi niistä on kauempana nollasta psykologisella jatkumolla, seuraa tuomio, että ärsyke on suurempi kuin ärsyke . Näin ollen, jos , päinvastainen tuomio seuraa. Koska kahden ärsykkeen syrjintäprosessien jakaumat voivat mennä päällekkäin, niin vaikka modaalinen syrjintäprosessi psykologisessa jatkumossa on korkeampi ärsykkeelle kuin ärsykkeelle , voi seurata tuomio, että ärsyke on ärsykettä korkeampi .
Erottavien erojen keskimääräinen jakauma on yhtä suuri kuin kahden ärsykkeen asteikkoarvojen välinen ero psykologisella jatkumolla mitattuna tämän jakauman keskihajonnan yksiköissä:
,
missä on sigma -arvo kokeessa havaittujen tuomioiden osuudelle: ärsyke on suurempi kuin ärsyke . Kun tämä osuus on suurempi kuin 0,5, ärsyke luokitellaan ärsykkeen yläpuolella olevaan psykologiseen jatkumoon . Korvaamalla tässä lausekkeessa aiemmin määrittelemämme keskihajonnan , saamme:
.
Tämä yhtälö ilmaisee Thurstonen vertailevien tuomioiden lain yleisesti.
Käytännössä vertailevien tuomioiden lain soveltamiseksi johdettiin neljä vaihtoehtoa lain yksinkertaistamiseksi. Soveltuvin on viides vaihtoehto, jossa oletetaan, että kahden erotteluprosessin välinen korrelaatio on nolla ja näiden prosessien erotteluvarianssit ovat yhtä suuret. Lain yhtälö tässä versiossa näyttää tältä:
.