Элементы теории психологических измерений

Измерение может быть самостоятельным исследовательским ме­тодом, но может выступать как компонент целостной процедуры эксперимента.

Как самостоятельный метод, он служит для выявления индиви­дуальных различий поведения субъекта и отражения им окружаю­щего мира, а также для исследования адекватности отражения (тра­диционная задача психофизики) и структуры индивидуального опы­та.

Измерение включается в контекст эксперимента как метод реги­страции состояния объекта исследования и соответственно измене­ния этого состояния в ответ на экспериментальное воздействие.

Исследования, проводимые по плану временных проб, зачастую сводятся лишь к измерениям особенностей поведения испытуемых

 

через различные промежутки времени. Время выступает в этом слу­чае как единственная переменная, воздействующая на объект.

На основе теории измерения строятся психологические тесты. Тест — сокращенная по времени и упрощенная процедура психоло­гического измерения, применяемая для решения практических (иногда — исследовательских) задач.

В чем же заключается суть психологического измерения?

В психологии различают три основные процедуры психологичес­кого измерения. Основанием для различения является объект изме­рения. Во-первых, психолог может измерять особенности поведения людей для того, чтобы определить, чем один человек отличается от другого с точки зрения выраженности тех или иных свойств, нали­чия того или иного психического состояния или для отнесения его к определенному типу личности. Психолог, измеряя особенности по­ведения, определяет сходства или различия людей. Психологичес­кое измерение становится измерением испытуемых.

Во-вторых, исследователь может использовать измерение какза-дачу испытуемого, в ходе выполнения которой он измеряет (класси­фицирует, ранжирует, оценивает и т.п.) внешние объекты: других людей, стимулы или предметы внешнего мира, собственные состоя­ния. Часто эта процедура оказывается измерением стимулов. Поня­тие «стимул» используется в широком смысле, а не вузкопсихофи-зическом или поведенческом. Под стимулом понимается любой шкалируемый объект.

В-третьих, существует процедура так называемого совместного измерения (или совместного шкалирования) стимулов и людей. При этом предполагается, что «стимулы» и «испытуемые» могут быть расположены на одной оси. Поведение испытуемого рассматрива­ется как проявление взаимодействия личности и ситуации. Подоб­ная процедура применяется при тестировании знаний и задач по Кумбсу, Гуттману или Рашу.

Внешне процедура психологического измерения ничем не отли­чается от процедуры психологического эксперимента. Более того, в психологической исследовательской практике «измерение» и «экс­перимент» часто используются как синонимы. Однако при проведе­нии психологического эксперимента нас интересуют причинные связи между переменными, а результатом психологического изме­рения является всего лишь отнесение испытуемого либо оценивае­мого им объекта к тому или иному классу, точке шкалы или про­странству признаков.

В строгом смысле слова психологическим измерением можно назвать лишь измерение поведения испытуемых, т.е. измерение в первом значении этого понятия.

Психологическое измерение стимулов является задачей, которую выполняет не экспериментатор, а испытуемый в ходе обычного пси­хологического (точнее — психофизического) эксперимента. В этом случае измерение используется только как методический прием на­ряду с другими методами психологического исследования; испытуе­мый же «играет роль» измерительного прибора. Поскольку резуль­таты такого рода «измерений» интерпретируются на основе той же модели измерений, а обрабатываются с применением тех же мате­матических процедур, что и результаты измерения поведения испы­туемых, в психологии принято употреблять понятие «психологичес­кое измерение» в двух различных смыслах.

Процедура психологического измерения состоит из ряда этапов, аналогичных этапам экспериментального исследования.

Основой психологических измерений является математическая теория измерений — раздел психологии, интенсивно развивающий­ся параллельно и в тесном взаимодействии с развитием процедур психологического измерения. Сегодня это — крупнейший раздел ма­тематической психологии.

С математической точки зрения измерением называется опера­ция установления взаимно однозначного соответствия множества объектов и символов (как частный случай — чисел). Символы (чис­ла) приписываются вещам по определенным правилам.

Правила, на основании которых числа приписываются объектам, определяют шкалу измерения.

Измерительная шкала — основное понятие, введенное в психо­логию в 1950 г. С.С.Стивенсом; его трактовка шкалы и сегодня ис­пользуется в научной литературе.

Итак, приписывание чисел объектам создает шкалу. Создание шкалы возможно, поскольку существует изоморфизм формальных систем и систем действий, производимых над реальными объекта­ми.

Числовая система является множеством элементов с реализован­ными на нем отношениями и служит моделью для множества изме­ряем ых объектов.

«Различают несколько типов таких систем и соответственно не­сколько типов шкал. Операции, а именно — способы измерения объ­ектов, задают тип шкалы. Шкала в свою очередь характеризуете^ видом преобразований, которые могут быть отнесены к результатам измерения. Если не соблюдать это правило, то структура шкалы на­рушится, а данные измерения нельзя будет осмысленно интерпре­тировать.

 

Тип шкалы однозначно определяет совокупность статистических методов, которые могут быть применены для обработки данных из­мерения.

Шкала (лат. scala — лестница) в буквальном значении есть изме­рительный инструмент.

П.Суппес и Дж. Зиппес дали классическое определение шкалы:

«ПустьА—эмпирическая система с отношениями (ЭСО), R— пол­ная числовая система с отношениями (ЧСО), f— функция, которая гомоморфно отображает А в подсистему R (если в области нет двух разных объектов с одинаковой мерой, что является отображением изоморфизма). Назовем шкалой упорядоченную тройку < А; R; f> ».

Обычно в качестве числовой системы R выбирается системадей-ствительных чисел или ее подсистема. Множество А — это сово­купность измеряемых объектов с системой отношений, определен­ной на этом множестве. Отображение f— правило приписывания каждому объекту определенного числа.

В настоящее время определение Суппеса и Зиппеса уточнено. Во-первых, в определение шкалы вводится G — группа допустимых пре­образований. Во-вторых, множество А понимается не только как числовая система, но и каклюбая формальная знаковая система, ко­торая может быть поставлена в отношение гомоморфизма с эмпи­рической системой. Таким образом, шкала — это четверка < А; R; f;

G>. Согласно современным представлениям, внутренней характе­ристикой шкалы выступает именно группа G, а f является лишь при­вязкой шкалы к конкретной ситуации измерения.

В настоящее время под измерением понимается конструирова­ние любой функции, которая изоморфно отображает эмпирическую структуру в символическую структуру. Как уже отмечено выше, со­всем не обязательно такой структурой должна быть числовая. Это может быть любая структура, с помощью которой можно измерить характеристики объектов, заменив их другими, более удобными в обращении (в том числе — числами).

Подробнее математические основания теории психологических измерений изложены в монографии А.Д.Логвиненко «Измерения в психологии: математические основы» (1993).

Существуют следующие основные типы шкал: наименований, порядка, интервалов, отношений. Ряд специалистов выделяют так­же абсолютную шкалу и шкалу разностей.

Рассмотрим особенности каждого типа шкал.

Шкала наименований Шкала наименований получается путем присвоения «имен» объектам. При этом нужно разделить множество объектов на непересе­кающиеся подмножества.

Иными словами, объекты сравниваются друг с другом и опреде­ляется их эквивалентность — неэквивалентность. В результате про­цедуры образуется совокупность классов эквивалентности. Объек­ты, принадлежащие одному классу, эквивалентны друг другу и от­личны от объектов, относящихся к другим классам. Эквивалентным объектам присваиваются одинаковые имена.

Операция сравнения является первичной для построения любой шкалы. Для построения такой шкалы нужно, чтобы объект был ра­вен или подобен сам себе (х=хдля всех значений х), т.е. на множе­стве объектов должно быть реализовано отношение рефлексивнос­ти. Для психологических объектов, например испытуемых или пси­хических образов, это отношение реализуемо, если абстрагировать­ся от времени. Но поскольку операции попарного (в частности) срав­нения множества всех объектов эмпирически реализуются неодно­временно, то в ходе эмпирического измерения даже это простейшее условие не выполняется.

Следует запомнить: любая шкала есть идеализация, модель ре­альности, даже такая простейшая, как шкала наименований.

На объектах должно быть реализовано отношение симметрии (R (X=Y) -> R (Y=X)) и транзитивности R (X=Y, Y=Z) -> R (X=Z). Но на множестве результатов психологических экспериментов эти условия могут нарушаться.

Кроме того, многократное повторение эксперимента (накопле­ние статистики) приводит к «перемешиванию» состава классов: в лучшем случае мы можем получить оценку, указывающую на веро­ятность принадлежности объекта к классу.

Таким образом, нет оснований говорить о шкале наименований (номинативной шкале или шкале строгой классификации) как про­стейшей шкале, начальном уровне измерения в психологии.

Существуют более «примитивные» (с эмпирической, но не с ма­тематической точки зрения) виды шкал: шкалы, основанные на от­ношениях толерантности; шкалы «размытой» классификации и т.п.

О шкале наименований можно говорить в том случае, когда эм­пирические объекты просто «метятся» числом. Примером являются номера на майках футболистов: цифру « 1» по традиции получает вра­тарь, и это указывает на то, что по своей функции он отличен от всех остальных ифоков; но его функция на футбольном поле эквивалент­на функции других вратарей, если не учитывать качество игры.

В принципе вместо чисел при использовании шкалы наименова­ний необходимо применять другие символы, ибо числовая шкала

(натуральный ряд чисел) характеризуется разными системами опе­раций.

Итак, если объекты в каком-то отношении эквивалентны, то мы имеем право отнести их к одному классу. Главное, как говорил Сти­вене, не приписывать один и тот же символ разным классам или раз­ные символы одному и тому же классу.

Для этой шкалы допусти мол юбое взаимно однозначное преоб­разование.

Несмотря на тенденцию «завышать» мощность шкалы, психоло­ги очень часто применяют шкалу наименований в исследованиях. «Объективные» измерительные процедуры при диагностике личнос­ти приводят ктипологизации: отнесению конкретной личности к тому или иному типу. Примером такой типологии являются класси­ческие темпераменты: холерик, сангвиник, меланхолик и флегматик.

В «субъективной» психологии измерения используются также классификации. Примеры: сортировка объектов по Гарднеру, метод константных стимулов в психофизике и т.д.

Исследователь, пользующийся шкалой наименований, может применять следующие инвариантные статистики: относительные частоты, моду, корреляции случайных событий, критерий^².

Шкала порядка

Порядковая шкала образуется, если на множестве реализовано одно бинарное отношение — порядок (отношения «не больше» и «меньше»). Построение шкалы порядка — процедура более слож­ная, чем создание шкалы наименований.

На шкале порядка объект может находиться «между» двумя дру­гими, причем если а «больше» b, b «больше» с, то а «больше» с (пра­вило транзитивности отношений).

Классы эквивалентности, выделенные при помощи шкалы наиме­нований, могут быть упорядочены по некоторому основанию. Раз­личают шкалу строгого порядка (строгая упорядоченность) и шкалу слабого порядка (слабая упорядоченность). В первом случае на эле­ментах множества реализуются отношения «не больше» и «меньше», а во втором — «не больше или равно» и «меньше или равно».

Шкала порядка сохраняет свои свойства при изотонических пре­образованиях. Все функции, которые не имеют максимума (моно­тонные), отвечают этой группе преобразований.

Значения величин можно заменять квадратами, логарифмами, нормализовать и т.д. При таких преобразованиях значений величин, определенных по шкале порядка, место объектов на шкале не изме­няется, т.е. не происходит инверсий. Еще Стивене высказывал точку зрения, что результаты большин­ства психологических измерений в лучшем случае соответствуют лишь шкалам порядка.

Шкалы порядка широко используются в психологии познаватель­ных процессов, экспериментальной психосемантике, социальной психологии: ранжирование, оценивание, в том числе педагогичес­кое, дают порядковые шкалы. Классическим примером использова­ния порядковых шкал является тестирование личностных черт, а также способностей. Большинство же специалистов в области тес­тирования интеллекта полагают, что процедура измерения этого свойства позволяет использовать интервальную шкалу и даже шкалу отношений.

Как бы то ни было, эта шкала позволяет ввести линейную упоря­доченность объектов на некоторой оси признака. Тем самым вво­дится важнейшее понятие — измеряемое свойство, или линейное свойство, тогда как шкала наименований использует «вырожденный» вариант интерпретации понятия «свойство»: «точечное» свойство (свойство есть — свойства нет).

Переходным вариантом шкалы можно считать дихотомическую классификацию, проводимую по принципу «есть свойство — нет свойства» (I; 0) при 1 > 0. Дихотомическое разбиение множества позволяет применять не только порядок, но и метрику. Для интер­претации данных, полученных посредством порядковой шкалы, можно использовать более широкий спектр статистических мер (в дополнение к тем, которые допусти мы для шкалы наименований).

В качестве характеристики центральной тенденции можно ис­пользовать медиану, а в качестве характеристики разброса — про-центили. Для установления связи двух измерений допустима поряд­ковая корреляция (т-Кэнделла ир-Спирмена).

Числовые значения порядковой шкалы нельзя складывать, вы­читать, делить и умножать.

Шкала интервалов

Шкала интервалов является первой метрической шкалой. Собст­венно, начиная с нее, имеет смысл говорить об измерениях в узком смысле этого слова — о введении меры на множестве объектов. Шкала интервалов определяет величину различий между объектами в про­явлении свойства. С помощью шкалы интервалов можно сравнивать два объекта. При этом выясняют, на сколько более или менее выра­жено определенное свойство у одного объекта, чем у другого.

Шкала интервалов очень часто используется исследователями. Классическим примером применения этой шкалы в физике является измерение температуры по Цельсию. Шкала интервалов имеет масштабную единицу, но положение нуля на ней произвольно, по­этому нет смысла говорить, во сколько раз больше или меньше ут­ренняя температура воздуха, измеренная шкалой Цельсия, чем днев­ная.

Значения интервальной шкалы инвариантны относительно груп­пы аффинных преобразований прямой. То есть мы имеем право из­менять масштаб шкалы, умножая каждое значение на константу, и производить ее сдвиг относительно произвольно выбранной точки на любое расстояние вправо или влево (прибавлять или отнимать константу).

Интервальная шкала позволяет применять практически всю пара­метрическую статистику для анализа данных, полученных с ее по­мощью. Помимо медианы и моды для характеристики центральной тенденции используется среднее арифметическое, а для оценки раз­броса—дисперсия. Можно вычислять коэффициенты асимметрии и эксцесса и другие параметры распределения. Для оценки величи­ны статистической связи между переменными применяется коэф­фициент линейной корреляции Пирсона и т.д.

Большинство специалистов по теории психологических измере­ний полагают, что тесты измеряют психические свойства с по­мощью шкалы интервалов. Прежде всего это касается тестов интел­лекта и достижений. Численные значения одного теста можно пере­водить в численные значения другого теста с помощью линейного преобразования: х' = ах + Ь.

Ряд авторов полагают, что относить тесты интеллекта к шкалам интервалов нет оснований. Во-первых, каждый тест имеет «нуль» — любой индивид может получить минимальный балл, если не решит ни одной задачи в отведенное время. Во-вторых, тест имеет макси­мум шкалы — балл, который испытуемый может получить, решив все задачи за минимальное время. В-третьих, разница между отдель­ными значениями шкалы неодинакова. По крайней мере, нет ника­ких теоретических и эмпирических оснований утверждать, что 100 и 120 баллов по шкале IQ отличаются на столько же, на сколько 80 и 100 баллов.

Скорее всего, шкала любого теста интеллекта является комби­нированной шкалой, с естественным минимумом и\или максимумом, но порядковой. Однако эти соображения не мешают тестологам рас­сматривать шкалу IQ как интервальную, преобразуя «сырые» значения в шкальные с помощью известной процедуры «нормализации» шкалы.

 

Шкала отношений

Шкала отношений — наиболее часто используемая в физике. По крайней мере, идеалом измерительной процедуры является получе­ние таких данных о выраженности свойств объектов, когда можно сказать, во сколько раз один объект больше или меньше другого.

Это возможно лишь тогда, когда помимо определения равенства, рангового порядка, равенства интервалов известно равенство отно­шений. Шкала отношений отличается от шкалы интервалов тем, что на ней определено положение «естественного» нуля. Классический пример — шкала температур Кельвина.

В психологии шкалы отношений практически не применяются. Одним из исключений являются шкалы оценки компетентности, основанные на модели Раша (о ней пойдет речь позже). Действи­тельно, вполне можно представить уровень «нулевой» осведомлен­ности испытуемого в какой-то области знаний (например, знание автором этого учебника эскимосского языка) или же «нулевой» уро­вень владения каким-либо навыком. Авторы стохастической теории теста доказывают, что, введя единую шкалу «трудности задачи — спо­собности испытуемого», можно измерить во сколько раз одна зада­ча труднее другой или же один испытуемый компетентнее другого.

Значения шкалы отношений инвариантны относительно преоб­разования вида: х' = ах.

Значения шкалы можно умножать на константу. К ним приме­нимы любые статистические меры.

Измерения массы, времени реакции и выполнения тестового за­дания — области применения шкалы отношений.

Отличием этой шкалы от абсолютной является отсутствие «есте­ственной» масштабной единицы.

 

 

Другие шкалы

а. Дихотомическая классификация часто рассматривается как ва­риант шкалы наименований. Это верно, за исключением одного слу­чая, когда мы измеряем свойство, имеющее всего лишь два уровня выраженности: «есть — нет», так называемое «точечное» свойство. Примеров таких свойств много: наличие или отсутствие у испытуе­мою какой-либо наследственной болезни (дальтонизм, болезньДау-на, гемофилия и др.), абсолютного слуха и др. В этом случае иссле­дователь имеет право проводить «оцифровку» данных, присваивая каждому из типов цифру «1» или «О», и работать с ними, как со зна­чениями шкалы интервалов.

В ряде пособий неверно утверждается, что шкала наименований различает предметы по проявлению свойства, но не различает их по

 

уровню проявления свойства. Шкала наименований вообще не ос­нована на понятии «свойство», которое вводится, лишь начиная со шкалы порядка, а базируется на представлении о «типе» — множе­стве эквивалентных объектов. Для того, чтобы ввести понятие «свой­ство», требуется ввести отношения не между объектами, а между классами (типами) эквивалентных объектов (которые, конечно, мо­гут содержать всего лишь один объект).

б. Шкала разностей, в отличие от шкалы отношений, не имеет естественного нуля, но имеет естественную масштабную единицу из­мерения. Ей соответствует аддитивная группа действительных чисел. Классическим примером этой шкалы является историческая хронология. Она сходна со шкалой интервалов. Разница лишь в том, что значения этой шкалы нельзя умножать (делить) на константу. Поэтому считается, что шкала разностей — единственная с точ­ностью до сдвига. Некоторые исследователи полагают, что Иисус Христос родился за четыре года до общепринятого начала нашего христианского летосчисления. Сдвиг на четыре года назад ничего не изменит в хронологии. Можно использовать мусульманское ле-тосчисление или же от сотворения мира. Кому как нравится.

В психологии шкала разностей используется в методиках парных сравнений.

в. Абсолютная шкала является развитием шкалы отношений и от­личается от нее тем, что обладает естественной единицей измере­ния. В этом ее сходство со шкалой разностей. Число решенных задач («сырой» балл), если задачи эквивалентны, — одно из проявлений абсолютной шкалы.

В психологии абсолютные шкалы не используются. Данные, по­лученные с помощью абсолютной шкалы, не преобразуются, шкала тождественна сама себе. Любые статистические меры допустимы.

г. В литературе, посвященной проблемам психологических из­мерений, упоминаются и другие типы шкал: ординальная (порядко­вая) с естественным началом, лог-интервальная, упорядоченная мет­рическая и др. О свойствах порядковой шкалы с естественным нача­лом упоминалось в данном разделе.

Все написанное выше относится к одномерным шкалам. Шкалы могут быть и многомерными: шкалируемый признак в этом случае имеет ненулевые проекции на два (или более) соответствующих пара­метра. Векторные свойства, в отличие от скалярных, являются много­мерными.

Шкальныепреобразования Возможны два варианта шкальных преобразований:

1) повышение мощности шкалы;

2) понижение мощности шкалы.

Вторая из процедур является тривиальной. Поскольку все воз­можные процедуры преобразований, которые приемлемы для более мощной шкалы (например, шкалы интервалов), допустимы и для менее мощной (например, шкалы порядка), то у нас есть право рас­сматривать данные, полученные с помощью интервальной шкалы, как порядковые или, допустим, порядковую шкалу — в качестве но­минальной.

Другое дело, если (по каким-либо соображениям) у нас возника­ет потребность перейти от шкалы наименований к шкале порядка и т.д. Для этого требуется вводить необъективные (с позиций матема­тической теории измерений) допущения и эмпирические приемы, базирующиеся лишь на интуиции и правдоподобных рассуждениях. Но в большинстве случаев производится эмпирическая проверка: в какой мере данные, полученные с помощью «слабой» шкалы, удов­летворяют требованиям более «мощной» шкалы.

Рассмотрим переход от шкалы наименований к порядковой шка­ле. Естественно, для этого нужно упорядочить классы по некоторо­му основанию. Предположим, что принадлежность объекта к неко­торому классу есть случайная функция. Тогда переход от номина­тивной шкалы к шкале порядка возможен в том случае, если суще­ствует упорядоченность классов. Во-первых, для каждого элемента существует модальный класс, вероятность принадлежности к кото­рому значимо больше, чем к другим классам. Во-вторых, для каж­дого элемента существует только одна функция вероятностной при­надлежности к множеству классов, такая, что эти классы можно упо­рядочить единственным образом. Проще говоря, каждый класс дол­жен иметь только двух соседей: «слева» и «справа», а порядок сосед­ства определяется эмпирической частотой попадания элементов в различные классы. В «свой» класс элемент попадает чаще, в сосед­ние со «своим» — реже и в отдаленные — еще реже. При обработке данных осуществляется эмпирическая проверка каждой тройки клас­сов на стохастическую транзитивность. Преобразование шкалы по­рядка в шкалу интервалов — более частый вариант. Он подробно описан в литературе, посвященной теории психологических изме­рений, в частности в теории тестов.

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Активные элементы-источники.
2. В структуре государственной власти принято выделять следующие элементы.
3. В70.Субъекты правоотношений: понятие и виды. Понятие и элементы правосубъектности.
4. В70.Субъекты правоотношений: понятие и виды. Понятие и элементы правосубъектности.
5. Валютная система и ее элементы. Валютный курс.
6. Виды психологических барьеров общения
7. Виды психологических состояний и их характеристика
8. Внешний вид ИБП 5115 и элементы управления
9. Внешняя среда организации, ее виды и элементы
10. Возможность хозяйственного общества от своего имени приобретать и осуществлять права, нести обязанности - это элементы правосубъектности юридического лица.
11. Вопрос 38. Понятие и составные элементы системы права
12. Вопрос 86. Правовая культура: понятие, элементы и значение в формировании правового государства.