Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Классификация измерений и средств измерений

Классификация измерений и средств измерений

Классификация измерений. Измерения могут быть классифицированы по ряду признаков (рис. 2.1).

По способу получения результатов измерения подразделяют на четыре вида: прямые (измерение, при котором искомое значение физической величины получают непосредственно, например измерение массы на весах); косвенные (измерение, при котором искомое значение величины определяют на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой вели-

чиной); совокупные (проводят одновременно измерения нескольких однородных величин с определением искомой величины путем решения системы уравнений); совместные (проводят измерения неоднородных физических величин с целью нахождения зависимости между ними).

Рис. 2.1. Классификация измерений

По характеру изменения информации, получаемой в процессе измерений,

различают статические (измерения, которые проводятся при практическом постоянстве измеряемой величины, например измерение размеров земельного участка) и динамические (измерения изменяющейся по размеру величины, например измерение расстояния до уровня земли со снижающегося самолета).

По числу измерений они бывают однократные (измерение, выполненное один раз), многократные (измерение, состоящее из ряда однократных измерений).

По выражению результата различают абсолютные (измерения, основанные на прямых измерениях величин) и относительные (измерение отношения величины к одноименной величине, выполняющей роль единицы).

По характеристике точности измерения бывают: максимально возможной точности (эталонные измерения, где с максимальной возможной точностью воспроизводят единицы физических величин), контрольно-поверочные (измерения, выполняемые лабораториями государственного надзора за внедрением и соблюдением стандартов и состоянием измерительной техники и заводскими измерительными лабораториями, которые гарантируют погрешность результата с определенной вероятностью, не превышающей заранее заданного значения), технические (погрешность результата определяется характеристиками средств измерений).

Классификация методов измерений. Метод измерений — прием или совокупность приемов (способов) сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с выбранным (реализованным) принципом измерений.

Методы измерений классифицируют по следующим признакам: по общим приемам получения результатов измерений — прямой метод измерений, косвенный метод измерений; по условиям измерений — контактный метод (чувствительный элемент прибора приводят в контакт с объектом измерения, например измерение темпера-

туры воды термометром) и бесконтактный метод измерений (чувствительный элемент прибора не приводят в контакт с объектом измерения, например измерение расстояния до объекта радиолокатором);

• по способу сравнения измеряемой величины с ее единицей — метод непосредственной оценки (значение величины определяют непосредственно по отсчет- ному устройству средства измерения, например термометра, вольтметра и др.) и метод сравнения с мерой (измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой, например измерение массы на рычажных весах с уравновешиванием гирями).

Классификация средств измерений. Средства измерений (СИ) — это технические средства, предназначенные для измерений и имеющие нормированные метрологические характеристики. СИ классифицируют по двум признакам: конструктивному исполнению и метрологическому назначению.

По конструктивному исполнению СИ подразделяют: на меры физической величины, измерительные преобразователи, измерительные приборы, измерительные установки, измерительные системы.

Меры физической величины — это средства измерений, предназначенные для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров. Различают меры: однозначные (гиря 1 кг, калибр); многозначные (масштабная линейка, конденсатор переменной емкости); наборы мер (набор гирь, набор калибров). Указанное на мере или приписанное ей значение величины является номинальным значением. Разность между номинальным и действительным значениями называется погрешностью меры, которая служит метрологической характеристикой меры.

К однозначным мерам относят также стандартные образцы (СО). Существуют стандартные образцы состава и стандартные образцы свойств. СО состава вещества (материала) — стандартный образец с установленными значениями величин, характеризующих содержание определенных компонентов в веществе (материале). СО свойств веществ (материалов) — стандартный образец с установленными значениями величин, характеризующих физические, химические, биологические И другие свойства.

Новые СО допускают к использованию при условии прохождения ими метрологической аттестации. Метрологическую аттестацию проводят органы метрологической службы. Так, созданные в Центральном институте агрохимического обслуживания сельского хозяйства государственные и отраслевые образцы состава почв аттестованы на содержание макро- и микроэлементов (марганца, кобальта, цинка, меди, молибдена, бора) и другие характеристики (величина pH). Эти стандартные образцы были аттестованы в межлабораторном эксперименте и предназначены для градуировки приборов, поверки СИ, для контроля правильности анализов почв по аттестованным в СО показателям, для аттестации СО предприятий методом сличения.

Измерительный преобразователь (ИП) — СИ, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или сигнал измерительной информации, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований.

Измерительный прибор — СИ, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне. Прибор, как правило, содержит устройство для преобразования измеряемой величины и ее индикации в форме, наиболее доступной для восприятия. Во многих случаях устройство для индикации имеет шкалу со стрелкой или другим устройством, диа1рамму с пером или

цифроуказатель, с помощью которых может быть произведен отсчет или регистрация значений физической величины. По способу образования показаний измерительные приборы можно разделить на показывающие и регистрирующие.

К показывающим измерительным приборам относят приборы с цифровым отсчетом.

Читайте так же:
Клинышки для укладки плитки

Измерительная установка — совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов и измерительных преобразователей и других устройств, предназначенных для измерений одной или нескольких физических величин и расположенных в одном месте. Измерительную установку, предназначенную для испытаний каких-либо изделий, иногда называют испытательным стендом.

Измерительная система — совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого пространства с целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому пространству. Примером может служить радионавигационная система для определения местоположения судов, состоящая из ряда измерительных комплексов, разнесенных в пространстве на значительном расстоянии друг от друга. Измерительные системы широко используют для автоматизации технологических процессов в различных отраслях промышленности, сельского хозяйства и энергетики. При этом управление процессом осуществляет вычислительно-измерительный комплекс, включающий измерительную систему, функционально связанную с ЭВМ.

По метрологическому назначению все СИ подразделяют на два вида — рабочие средства и эталоны.

Рабочие СИ предназначены для проведения технических измерений. По условиям применения они могут быть лабораторными, используемыми в научных исследованиях, проектировании технических устройств, медицинских измерениях; производственными, используемыми для контроля характеристик технологических процессов, контроля качества готовой продукции, контроля отпуска товаров; полевыми, используемыми непосредственно при эксплуатации таких технических устройств, как самолеты, автомобили, речные и морские суда и др.

Эталон — выполненное по особой спецификации и официально утвержденное средство измерений, обеспечивающее воспроизведение и хранение единицы физической величины с целью передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений.

Госстандарт располагает самой современной эталонной базой. Она входит в тройку самых совершенных наряду с базами США и Японии. Создаются многофункциональные эталоны, которые воспроизводят на единой конструктивной и метрологической основе не одну, а несколько единиц физических величин или одну единицу, но в широком диапазоне измерений. Характеристика эталонов приведена в разделе 2.5.

Метрологические характеристики средств измерений. Метрологические характеристики средств измерений — это характеристики свойств средств измерений, влияющие на результат измерений и его погрешность. Метрологические характери-

стики, устанавливаемые нормативными документами, называют нормируемыми метрологическими характеристиками.

Все метрологические характеристики СИ можно разделить на две группы: характеристики, определяющие область применения СИ, и характеристики, определяющие качество измерения. К первой группе относят диапазон измерений и порог чувствительности.

Диапазон измерений — область значений величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности. Значения величины, ограничивающие диапазон измерений снизу или сверху (слева или справа), называют соответственно нижним или верхним пределом измерений.

Порог чувствительности — наименьшее изменение измеряемой величины, которое вызывает заметное изменение выходного сигнала. Например, если порог чувствительности весов равен 10 мг, то это означает, что заметное перемещение стрелки весов достигается при таком малом изменении массы, как 10 мг.

К метрологическим характеристикам второй группы относят три главные характеристики, определяющие качество измерений: точность, сходимость и воспроизводимость измерений.

На процесс измерения и получение результата измерения оказывает воздействие множество факторов: характер измеряемой величины, качество применяемых средств измерений, метод измерений, условия окружающей среды (температура, влажность, давление и др.), индивидуальные особенности оператора (специалиста, выполняющего измерения) и др.

Точность — качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Высокая точность измерений соответствует малым погрешностям, как систематическим, так и случайным.

Погрешности измерений — отклонение результата измерений от истинного значения измеряемой величины. Это теоретическое определение, гак как истинное значение величины неизвестно. При метрологических работах вместо истинного значения используют действительное, за которое принимают обычно показание эталонов.

Погрешности измерений по форме числового выражения подразделяют на абсолютные и относительные. Относительные погрешности определяют отношением абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой величины. Абсолютные погрешности выражают в единицах измеряемой величины, относительные — в процентах. Например, масса вагона 50 т измерена с абсолютной погрешностью ±50 кг, а относительная погрешность составляет ±0,1%.

По источникам возникновения погрешности подразделяют на инструментальные (обусловлены свойствами средств измерений), методические (возникают вследствие неправильного выбора модели измеряемого свойства объекта, несовершенства принятого метода измерений, допущений и упрощений при использовании эмпирических зависимостей и др.) и субъективные (погрешности оператора).

По характеру проявления погрешности измерений подразделяют на систематические и случайные.

Систематическая погрешность это погрешность результата измерения, остающаяся постоянной или изменяющейся по определенному закону при повторных измерениях одной и той же величины. Если эта погрешность известна, то ее исключают из результатов разными способами, в частности введением поправок.

Случайная погрешность — это погрешность, которая изменяется случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины. В отличие от систематической ее нельзя исключить из результатов измерений. Однако ее влияние может быть уменьшено путем применения специальных способов обработки результатов измерений, основанных на положениях теории вероятности и математической статистики.

Сходимость результатов измерений — характеристика качества измерений, отражающая близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, выполненных повторно одними и теми же средствами, одним и тем же методом, в одинаковых условиях и с одинаковой тщательностью (одним и тем же оператором). Для методик выполнения измерений это одна из важнейших характеристик.

Читайте так же:
Как подобрать шунт для амперметра

Воспроизводимость результатов измерений — качество измерений, отражающее близость друг к другу результатов измерений, выполняемых в различных условиях (в различное время, в разных местах, разными методами и средствами измерений, разными операторами). В процедурах испытаний продукции воспроизводимость — одна из важнейших характеристик.

Номенклатура нормируемых метрологических характеристик СИ определяется назначением, условиями эксплуатации и многими другими факторами. У СИ, применяемых для высокоточных измерений, нормируется до десятка и более метрологических характеристик в стандартах технических требований (технических условий) и ТУ. Нормы на основные метрологические характеристики приводят в эксплуатационной документации на СИ. Учет всех нормируемых характеристик необходим при измерениях высокой точности и в метрологической практике. В повседневной производственной практике широко пользуются обобщенной характеристикой — классом точности.

Класс точности СИ — обобщенная характеристика, выражаемая пределами допускаемых погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность. Классы точности конкретного типа СИ устанавливают в НД. При этом для каждого класса точности устанавливают конкретные требования к метрологическим характеристикам, в совокупност и отражающим уровень точности СИ данного класса. Присваивают классы точности СИ при их разработке (по результатам приемочных испытаний). В связи с тем, что при эксплуатации их метрологические характеристики обычно ухудшаются, допускается понижать класс точности по результатам поверки (калибровки).

Теория измерений

Теория измерений – это теория о классификации переменных величин по природе информации, которая содержится в числах – значениях этих переменных величин. Происхождение переменной величины накладывает ограничения на множество действий, которые можно производить с этой величиной. Иными словами, для каждой переменной величины существует класс допустимых преобразований (КДП), которые корректно применимы ко всем значениям этой величины.

Классификация величин по измеримости была предложена С.С.Стивенсом в 1946 году. Каждая группа величин, имеющих общие допустимые преобразования, называется шкалой измерений.

Содержание

Шкалы измерений

Номинальная шкала

В шкале наименований допустимыми являются все взаимно-однозначные преобразования. В этой шкале числа используются как метки, только для различения объектов. В шкале наименований измерены, например, номера телефонов, автомашин, паспортов, студенческих билетов. Пол людей тоже измерен в шкале наименований, результат измерения принимает два значения — мужской, женский. Очевидно, что не имеет смысла складывать номера телефонов или умножать серии паспортов.

КДП: биективные преобразования.

Порядковая шкала

В порядковой шкале числа используются не только для различения объектов, но и для установления порядка между объектами. Простейшим примером являются оценки знаний учащихся. Заметим, что в средней школе применяются оценки 2, 3, 4, 5, а в высшей школе ровно тот же смысл выражается словесно — неудовлетворительно, удовлетворительно, хорошо, отлично. Этим подчеркивается «нечисловой» характер оценок знаний учащихся. В порядковой шкале допустимыми являются все строго монотонные преобразования.

КДП: все строго монотонные преобразования.

Шкала интервалов

По шкале интервалов измеряют величину потенциальной энергии или координату точки на прямой. В этих случаях на шкале нельзя отметить ни естественное начало отсчета, ни естественную единицу измерения. Исследователь должен сам задать точку отсчета и сам выбрать единицу измерения. Допустимыми преобразованиями в шкале интервалов являются линейные возрастающие преобразования, т.е. линейные функции. Температурные шкалы Цельсия и Фаренгейта связаны именно такой зависимостью: °C = 5/9 (°F — 32), где °C — температура (в градусах) по шкале Цельсия, а °F — температура по шкале Фаренгейта.

КДП: все преобразования вида

Шкала отношений

В шкалах отношений есть естественное начало отсчета — нуль, но нет естественной единицы измерения. По шкале отношений измерены большинство физических единиц: масса тела, длина, заряд, а также цены в экономике. Допустимыми преобразованиями шкале отношений являются подобные (изменяющие только масштаб). Другими словами, линейные возрастающие преобразования без свободного члена. Примеры использования таких преобразований: пересчет цен из одной валюты в другую по фиксированному курсу, перевод массы из килограмм в фунты.

КДП: все преобразования вида

Шкала разностей

В шкале разностей есть естественная единица измерения, но нет естественного начала отсчета. Время измеряется по шкале разностей, если год (или сутки — от полудня до полудня) принимаем естественной единицей измерения, и по шкале интервалов в общем случае. На современном уровне знаний естественного начала отсчета времени указать нельзя. Допустимыми преобразованиями шкале разностей являются сдвиги.

КДП: все преобразования вида

Абсолютная шкала

Только для абсолютной шкалы результаты измерений — числа в обычном смысле слова. Примером является число людей в комнате. Для абсолютной шкалы допустимым является только тождественное преобразование.

Иерархия шкал измерений

Иерархия шкал измерений. Слева - самая слабая шкала, справа - самая сильная.

Все шкалы делят также на 2 большие группы: качественные и количественные. К качественным шкалам относят номинальную и порядковую, к количественным — все остальные. Это разделение показывает разницу в природе шкал: например, невозможно утверждать, что школьная оценка 2 настолько же хуже оценки 4, насколько 3 хуже оценки 5, поэтому порядковые шкалы относят к качественным. В то же время, для тел разной массы аналогичное утверждение корректно: тело массой 5 кг настолько же тяжелее тела массой 3 кг, насколько тело массой 4 кг тяжелей тела массой 2 кг. Таким образом, шкалы отношений — это количественные шкалы.

Читайте так же:
Болгарки 180 мм с плавным пуском

Очевидно, что КДП одной шкалы может полностью включать в себя КДП другой. Тогда говорят, что вторая шкала сильнее первой. На иллюстрации изображена иерархия шкал.

Шкалы измерений и анализ данных

При анализе данных следует помнить о том, к какой шкале измерений относятся исследуемые величины:

Типы шкал

На сегодняшний день различают четыре основных типа шкал измерений: номинальная, порядковая, интервальная и относительная. Каждый тип шкалы обладает определенными признаками, которые рассматриваются ниже; сейчас же рассмотрим какую роль играет техника измерений в процессе классификации.

Часто при классификации исследователь не имеет возможности численно измерить исследуемый параметр. Например, отношение человека к чему-либо, степень его предпочтения и т.д. Способы измерения в данном случае отличаются от традиционных способов. Измерением в данном случае будет считаться любой способ приписывания числовых значений символам, которые отражают качественные характеристики объектов. При этом должны существовать устойчивые взаимосвязи между символами и качествами, которые они отражают. Иными словами, для осуществления кластеризации объекта с качественными характеристиками необходимо использовать приемы техники шкалирования.

В процессе использования техники шкал традиционно выделяют ряд стадий, качество выполнения которых оказывает непосредственное влияние на результат выделения кластеров. На первом этапе необходимо дать четкое определение тому, что собираются измерять. Далее следует указать, как измерение будет осуществлено на практике или что/кто конкретно подлежит измерению. После чего выбирают тип шкалы измерения, который предопределяет метод сбора информации. Любые измерения связаны с ошибками, но поскольку измерение в данном случае имеет специфику, то исследователь может самостоятельно оценить некоторые случайные отклонения исследуемого параметра и исключить его из кластера. Традиционно объекты наблюдения могут быть представлены в следующих типах шкал.

1 тип: номинальная или шкала наименований

Этот базовый и самый примитивный тип шкалы. При его использовании каждому объекту присваивается только идентификационный номер, как, например, номера игроков в спортивной команде, номера телефонов и т.д.

Операции в данной шкале:

2 тип: порядковая шкала

Этот тип шкалы определяет порядок или ранг объектов наблюдения. Расстояния между объектами, которые следуют друг за другом (по убыванию или по возрастанию) не являются равными. На основании результата ранжирования нельзя сказать, что расстояние между свойствами объектов 1и 2равны расстоянию между свойствами объектов 3и 4. Часто данный тип шкалы еще называют шкалой восприятия. Например, оценка качества вина по десятибалльной шкале – наиболее понравившееся качество 10 баллов, наименее – 1 балл.

Операции в данной шкале:

3 тип: интервальная шкала

В отличие от порядковой шкалы, здесь имеет значение не только порядок следования величин, но и величина интервала между ними. Пример для данного типа шкалы: температура воды в море утром – 18 градусов, вечером – 24, т.е. вечерняя на 5 градусов выше, но нельзя сказать, что она в 1.33 раз выше.

Операции, которые можно выполнять на базе этой шкалы:

4 тип: относительная или шкала отношений

В отличие от интервальной шкалы может отражать то, во сколько один показатель больше другого. Относительная шкала имеет нулевую точку, которая характеризует отсутствие измеряемого качества. Например: цена на товар. Здесь за точку отсчета можно взять «ноль» рублей. Отметим, что на практике не часто удается привести измерения к данному типу шкалы.

Проблема измерения в психодиагностике

Шкала – это форма фиксации совокупности признаков изучаемого объекта с упорядочиванием их в определенную числовую систему. Применение шкал связывается с необходимостью качественной и количественной оценки (с задачей последующего сравнения) определенных признаков и переменных. Признаки и переменные – это измеряемые психологические явления. Такими явлениями могут быть уровень тревожности, показатель интеллектуальной лабильности, интенсивность агрессивных реакций, социометрический статус и множество других переменных, о которых свидетельствуют особые индикаторы, например, время решения задачи, количество допущенных ошибок, угол поворота корпуса в беседе, показатель социометрического статуса и пр.

Понятия признака и переменной могут использоваться как взаимозаменяемые. Они являются наиболее общими. Иногда вместо них используются понятия показателя или уровня, например, уровень настойчивости, показатель вербального интеллекта и др. Понятия показателя и уровня указывают на то, что признак может быть измерен количественно, так как к ним применимы определения “высокий” или низкий, например, высокий уровень интеллекта, низкие показатели тревожности и др.

Значения признака определяются (измеряются) при помощи специальных шкал измерения. Под измерением понимается процедура, с помощью которой измеряемый объект сравнивается с некоторым эталоном и получает числовое выражение в определенном масштабе или шкале. Измерительные шкалы представляют собой метрические системы, моделирующие исследуемый феномен путем замены прямых обозначений изучаемых объектов некоторыми признаками, наличие или степень выраженности которых представлена и оценивается испытуемыми в виде числовых значений, графического изображения (фигуры, вертикальные или горизонтальные линии) или вербальной форме (например, в виде суждений о степени выраженности признака).

Читайте так же:
Валик малярный виды размеры

Процессу измерения предшествует шкалирование– метод моделирования явлений с помощью числовых систем. Процесс шкалирования состоит в конструировании шкалы по определенным правилам и включает два этапа.

На первом этапе проводится создание эмпирической системы проявлений исследуемых объектов и фиксация типов отношений между ними.

Второй этап – анализ данных, в зависимости от результатов которого строится числовая система, составляющая основу одного из видов шкал.

Существует два типа задач, решаемых с помощью шкалирования:

1) числовое отображение показателей распределения испытуемых внутри группы, характеристика выборки с последующей статистической обработкой;

2) отражение характеристик объекта путем установления их числовых отношений по какому-либо явлению.

Наиболее общая классификация измерительных шкал предложена С.Стивенсом. В ее основу положен признак метрической детерминированности. Согласно этому признаку шкалы делятся на метрические (интервальные, шкалы отношений) и неметрические (номинативные, шкалы порядка). В соответствии с данным подходом рассмотрим шкалы нескольких уровней, иерархически упорядоченных по сложности.

1. Номинативные шкалы (шкалы наименований от лат. nomen – имя, название) – шкалы, устанавливающие соответствие признака тому или иному классу. Название не измеряется количественно, оно лишь позволяет отличить один объект от другого. Пример номинативной шкалы – дихотомическая шкала, состоящая всего из двух ячеек, например: “мужчина/женщина”, “имеет братьев и сестер/единственный ребенок в семье”; “иностранец/соотечественник”; “проголосовал «за»/проголосовал «против»” и т.п. Признак, который изменяется по дихотомической шкале наименований, называется альтернативным. Он может принимать всего два значения.

Более сложный вариант номинативной шкалы – классификация из трех и более ячеек, например: “экстрапунитивные/интрапунитивные/импунитивные реакции” или “выбор кандидатуры А/кандидатуры Б/кандидатуры В/кандидатуры Г”, или “старший/средний/младший/единственный ребенок в семье” и др.

Классифицировав все объекты, реакции или всех испытуемых по ячейкам классификации, мы получаем возможность от наименований перейти к числам, подсчитав количество наблюдений в каждой из ячеек. Таким образом, номинативная шкала позволяет нам подсчитывать частоты встречаемости разных “наименований”, или значений признака, и затем работать с этими частотами с помощью математических методов.

Возможными операциями с числами для номинативной шкалы являются следующие:

– нахождение частот распределения по пунктам шкалы с помощью процентирования или в натуральных единицах;

– поиск средней тенденции по модальной частоте (модальной (Мо) называют группу с наибольшей численностью);

– установление взаимосвязи между рядами свойств, расположенных неупорядоченно (с этой целью составляются специальные таблицы, посредством которых, помимо простой процентовки в них можно подсчитать критерий сопряженности признаков по Пирсону (Х 2 ).

2. Порядковая шкала – шкала, классифицирующая признаки по принципу “больше – меньше”. Здесь субъекты могут быть ранжированы, например, по весу или росту. В порядковой шкале должно быть не менее трех классов, например, “положительная реакция/нейтральная реакция/отрицательная реакция” или “подходит для занятия вакантной должности/подходит с оговорками/не подходит”.

В порядковой шкале мы не знаем истинного расстояния между классами, а знаем лишь, что они образуют последовательность. Например, классы “подходит для занятия вакантной должности” и “подходит с оговорками” могут быть реально ближе друг к другу, чем класс “подходит с оговорками” к классу “не подходит”.

От классов легко перейти к числам, если мы условимся считать, что низший класс получает ранг 1, средний класс – 2, а высший – ранг 3, или наоборот. Например, мы можем легко оценить различия между двумя выборками испытуемых по преобладанию у них более высоких или более низких рангов или подсчитать коэффициент ранговой корреляции между двумя переменными, измеренными в порядковой шкале, допустим, между оценками профессиональной компетентности руководителя, данными ему разными экспертами.

Все психологические методы, использующие ранжирование, построены на применении шкалы порядка. Если испытуемому предлагается упорядочить 18 ценностей по степени их значимости для него, проранжировать список личностных качеств социального работника или 10 претендентов на эту должность по степени их профессиональной пригодности, то во всех этих случаях испытуемый совершает так называемое принудительное ранжирование, т.е. ранжирование, при котором количество рангов соответствует количеству ранжируемых субъектов или объектов (ценностей, качеств и т.п.).

Однако если у нас имеется всего 3 возможных класса и, следовательно, 3 ранга, и при этом, скажем, 20 ранжируемых испытуемых, то некоторые из них неизбежно получат одинаковые ранги. Все многообразие жизни не может уместиться в 3 градации, поэтому в один и тот же класс могут попасть люди, достаточно серьезно различающиеся между собой.

С другой стороны, принудительное ранжирование может искусственно преувеличивать различия между людьми. Кроме того, данные, полученные в разных группах, могут изначально различаться по уровню развития исследуемого качества, и испытуемый, получивший в одной группе высший ранг, в другой получил бы всего лишь средний.

Читайте так же:
Коронка по бетону 130 мм для перфоратора

Выход из положения может быть найден, если задавать достаточно дробную классификационную систему, скажем, из 10 классов, или градаций признака. В сущности, подавляющее большинство психологических методик, использующих экспертную оценку, построено на измерении одним и тем же “аршином” из 10, 20 или даже 100 градаций разных испытуемых в разных выборках.

Итак, единица измерения в шкале порядка – расстояние в один класс или в один ранг, при этом расстояние между классами и рангами может быть разным (оно нам не известно).

При операциях с числами порядковой шкалы необходимо помнить, что интервалы в шкале не равны, поэтому числа обозначают лишь порядок следования признаков. И операции с числами – это операции с рангами, но не с количественным выражением свойств в каждом пункте.

Числа поддаются монотонным преобразованиям: их можно заменять другими с сохранением прежнего порядка (например, вместо ранжирования от 1 до 5 можно упорядочить тот же ряд в числах от 2 до 10 или от (-1) до (+1). Отношения между рангами останутся неизменными). Кроме этого, возможно использование модальных показателей, поиск средней тенденции с помощью медианы (Ме), которая делит ранжированный ряд пополам.

Наиболее сильный показатель для таких шкал – корреляции рангов (по Спирмену – p или по Кендаллу – R). Ранговые корреляции указывают на наличие или отсутствие функциональных связей в двух рядах признаков, измеренных упорядоченными номинальными шкалами.

3. Интервальная шкала – это шкала, классифицирующая по принципу “больше на определенное количество единиц – меньше на определенное количество единиц”. Шкала представляет собой полностью упорядоченный ряд с измеренными интервалами между пунктами, причем отсчет начинается с произвольно выбранной величины. Каждое из возможных значений признака отстоит от другого на равном расстоянии. Таким образом в шкале интервалов нулевая точка отсчета может устанавливаться произвольно, а величины единиц и направление отсчета могут определяться по избираемым константам.

Эквивалентные интервальные шкалы могут быть линейно преобразованы друг в друга, что позволяет приводить результаты тестирования к общим шкалам и таким образом осуществлять сравнение показателей. Более того, многие статистические процедуры предполагают измерения по шкале интервалов.

Главная трудность в построении таких шкал – обоснование равенства или разности дистанций между пунктами.

Можно предположить, что если мы измеряем время решения задачи в секундах, то это уже явно шкала интервалов. Однако на самом деле это не так, поскольку психологически различие в 20 секунд между испытуемым А и Б может отнюдь не равно различию в 20 секунд между испытуемыми Б и Г, если испытуемый А решил задачу за 2 секунды, Б – за 22, В – за 222, а Г – за 242.

Выход может быть найден путем перевода сырых баллов в единицы стандартного отклонения, при которых определенная часть результатов будет попадать в тот или иной отрезок, приравненный к различному уровню развития измеряемого свойства.

Для интервальной шкалы применимы линейные преобразования чисел, переход от одной шкалы к шкале другой дробности пунктов или точкой отсчета. Возможно вычисление коэффициента ранговой корреляции, а также коэффициента парной корреляции по Пирсону (r).

4. Шкала равных отношений – шкала, классифицирующая объекты или субъектов пропорционально степени выраженности измеряемого свойства. В отличие от интервальной шкалы она имеют значимую нулевую точку, которая не произвольна, а указывает на полное отсутствие измеряемого свойства.

В шкалах отношений классы обозначаются числами, которые пропорциональны друг другу, 2 так относится к 4, как 4 к 8.

Наличие нулевой точки – проблема для большинства психологических переменных. Возможности человеческой психики столь велики, что трудно себе представить абсолютный нуль в какой-либо измеряемой психологической переменной. Абсолютная глупость и абсолютная честность – понятия скорее житейской психологии. То же относится и к установлению равных отношений: только метафора обыденной речи допускает, чтобы Иванов был в 2 раза (3, 10, 100) умнее Петрова или наоборот.

Абсолютный нуль, правда, может иметь место при подсчете количества объектов или субъектов. Например, при выборе одной из 3 альтернатив испытуемые не выбрали альтернативу А ни разу, альтернативу Б – 14 раз и альтернативу В – 28 раз. В этом случае мы можем утверждать, что альтернативу В выбирают в два раза чаще, чем альтернативу Б. Однако при этом не измерено психологическое свойство человека, а соотношение выборов у 42 человек.

По отношению к показателям частот возможно применять все арифметические операции, сложение, вычитание, деление и умножение. Единица измерения в этой шкале отношений – 1 наблюдение, 1 выбор, 1 реакция и т.п.

Наряду с делением шкал на метрические и неметрические существует классификация по признаку формы фиксации эмпирических данных, а именно: шкалы вербальные, числовые и графические.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector