El análisis cuantitativo de la conducta comenzó con Burrhus Frederic Skinner, quien inventó formas objetivas de medir y observar la conducta. Su creación más significativa fue el palco de cámara operante. Con el uso de este dispositivo, Skinner pudo observar y manipular el comportamiento de un animal midiendo la cantidad de respuestas que producía durante un período de tiempo determinado, llamado tasa de respuesta. Skinner descubrió que algunos eventos aumentaron la tasa de respuesta, mientras que otros la disminuyeron. La tasa de respuesta se midió mediante un registrador acumulativo conectado a la caja de la cámara operante.
El condicionamiento operante fue descubierto por primera vez por el psicólogo Edward Thorndike y se refiere a un tipo de aprendizaje mediante el cual las consecuencias afectan el comportamiento o las respuestas. Según Thorndike, las respuestas se ven reforzadas por las consecuencias favorables y debilitadas por las desfavorables. Thorndike se refirió a esta relación entre respuesta y consecuencia como la Ley del Efecto, y su descubrimiento estimuló muchos estudios experimentales en una rama de la psicología llamada conductismo.
Skinner fue el primer psicólogo en idear una forma de medir la ley del efecto de Thorndike. Diseñó la caja de la cámara operante, que permitía observar, manipular y registrar el comportamiento de un animal. La caja de la cámara operante se usó para ratas y otros animales, y se construyó de manera que ciertos comportamientos como presionar una palanca resultaran en una consecuencia como la entrega de comida. Skinner diseñó una grabadora acumulativa que podía medir las respuestas, como las presiones de la palanca y la tasa de respuesta registrada. Manipuló los factores ambientales que afectaban la tasa de respuesta y descubrió que algunos factores aumentaban la tasa de respuesta, mientras que otros la disminuían.
El condicionamiento operante demostró que la tasa de respuesta está determinada por un estímulo discriminativo. En este tipo de condicionamiento, el estímulo dicta qué comportamiento resultará en una consecuencia particular. Skinner se refirió al estímulo discriminativo como un evento que precedió a un comportamiento y denominó la relación entre el estímulo discriminativo, el comportamiento y la consecuencia como la contingencia de tres términos.
Los conductistas estudian el comportamiento controlando las relaciones entre la contingencia de tres términos. La manipulación de estas relaciones da como resultado cinco resultados diferentes: refuerzo positivo, refuerzo negativo, castigo, costo de respuesta y extinción. Cada uno de estos resultados tiene un efecto diferente en la tasa de respuesta.
El refuerzo positivo da como resultado un aumento en la tasa de respuesta porque la respuesta es seguida por un estímulo agradable. De manera similar, el refuerzo negativo provoca un aumento en la tasa de respuesta; sin embargo, esto se debe a que cesa un estímulo negativo. El castigo conduce a una disminución en la tasa de respuesta porque la respuesta da como resultado un estímulo aversivo, mientras que el costo de respuesta provoca una disminución en la tasa de respuesta porque la respuesta detiene un estímulo positivo. La extinción provoca una disminución de lo que fue una respuesta reforzada porque esa respuesta ya no es seguida por un reforzador.