Analiza cantitativă a comportamentului a început cu Burrhus Frederic Skinner, care a inventat modalități obiective prin care să măsoare și să observe comportamentul. Cea mai semnificativă creație a sa a fost cutia de cameră operantă. Cu ajutorul acestui dispozitiv, Skinner a reușit să observe și să manipuleze comportamentul unui animal prin măsurarea numărului de răspunsuri pe care le-a produs într-o anumită perioadă de timp, numită rata de răspuns. Skinner a descoperit că unele evenimente au crescut rata de răspuns, în timp ce alte evenimente au scăzut-o. Rata de răspuns a fost măsurată de un înregistrator cumulativ conectat la cutia camerei operante.
Condiționarea operantă a fost descoperită pentru prima dată de psihologul Edward Thorndike și se referă la un tip de învățare prin care consecințele afectează comportamentul sau răspunsurile. Potrivit lui Thorndike, răspunsurile sunt întărite de consecințe favorabile și sunt slăbite de consecințe nefavorabile. Thorndike s-a referit la această relație dintre răspuns și consecință drept Legea efectului, iar descoperirea sa a stimulat multe studii experimentale într-o ramură a psihologiei numită behaviorism.
Skinner a fost primul psiholog care a conceput o modalitate prin care să măsoare legea efectului lui Thorndike. El a proiectat cutia camerei operante, care a permis ca comportamentul unui animal să fie observat, manipulat și înregistrat. Cutia de cameră operantă a fost folosită pentru șobolani și alte animale și a fost construită astfel încât anumite comportamente, cum ar fi apăsarea unei pârghii, au avut o consecință precum livrarea hranei. Skinner a proiectat un înregistrator cumulativ care ar putea măsura răspunsurile, cum ar fi apăsările de pârghie și rata de răspuns înregistrată. El a manipulat factorii de mediu care au afectat rata de răspuns și a descoperit că unii factori au crescut rata de răspuns, în timp ce alții au scăzut-o.
Condiționarea operantă a demonstrat că rata de răspuns este determinată de un stimul discriminativ. În acest tip de condiționare, stimulul dictează ce comportament va avea ca rezultat o anumită consecință. Skinner s-a referit la stimulul discriminativ ca la un eveniment care a precedat un comportament și a numit relația dintre stimulul discriminativ, comportament și consecință drept contingența pe trei termeni.
Behavioriştii studiază comportamentul controlând relaţiile dintre contingenţa de trei termeni. Manipularea acestor relații are ca rezultat cinci rezultate diferite: întărire pozitivă, întărire negativă, pedeapsă, cost de răspuns și extincție. Fiecare dintre aceste rezultate are un efect diferit asupra ratei de răspuns.
Întărirea pozitivă are ca rezultat o creștere a ratei de răspuns deoarece răspunsul este urmat de un stimul plăcut. În mod similar, întărirea negativă determină o creștere a ratei de răspuns; cu toate acestea, acest lucru se datorează faptului că încetează un stimul negativ. Pedeapsa duce la o scădere a ratei de răspuns deoarece răspunsul are ca rezultat un stimul aversiv, în timp ce costul răspunsului determină o scădere a ratei de răspuns deoarece răspunsul oprește un stimul pozitiv. Extincția determină o scădere a ceea ce a fost un răspuns întărit, deoarece acel răspuns nu mai este urmat de un întăritor.