к какому типу шкал относится измерение времени решения когнитивной задачи

К какому типу шкал относится измерение времени решения когнитивной задачи

Заметок в базе: 4314
Комментариев: 181

Типы шкал в психологическом измерении

Автор: Методический материал

Типы шкал в психологическом измерении

С. Стивенс рассматривал четыре шкалы измерения.

Возможна лишь операция классификации — отличается/не отличается. В психологии иногда невозможно избежать шкалы наименований, особенно при анализе рисунков. К примеру, рисуя дом, дети часто рисуют солнце в верхней части листа. Можно предположить, что расположение солнца слева, посередине, справа или отсутствие солнца вообще может говорить о некоторых психологических качествах ребенка.

Перечисленные варианты расположения солнца являются значениями переменной шкалы наименований. Причем, мы можем обозначить варианты расположения номерами, буквами или оставить их в виде слов, но как бы мы их не называли, мы не можем сказать, что один ребенок «больше» другого, если нарисовал солнце не посередине, а слева. Но мы можем точно сказать, что ребенок, нарисовавший солнце справа однозначно не является тем, кто нарисовал солнце слева (или не входит в группу). Таким образом, шкала наименований отражает отношения типа: похож/не похож, тот/не тот, относится к группе/не относится к группе.

В психологии возникают менее определенные ситуации. К примеру, когда человека просят проранжировать цвета по предпочтению, от самого приятного, до самого неприятного. В этом случае, мы точно можем сказать, что один цвет приятнее другого, но о единицах измерения мы не можем даже предположить, т.к. человек ранжировал цвета не на основе каких-либо единиц измерения, а основываясь на собственных чувствах. То же самое происходит в тесте Рокича, по результатам которого мы так же не знаем на сколько единиц одна ценность выше (больше) другой. Т.е., в отличие от соревнований, мы даже не имеем возможности узнать точные баллы различий.Проведя измерение в порядковой шкале нельзя узнать на сколько единиц отличаются объекты, тем более во сколько раз они отличаются.

Вывод. Любое измерение производится с помощью инструмента измерения. То, что измеряется называется переменной, то чем измеряют – инструмент измерения. Результаты измерения называются данными либо результатами (говорят «были получены данные измерения»). Полученные данные могут быть разного качества – относиться к одной из четырех шкал измерения. Каждая шкала ограничивает использование определённых математических операций, и соответственно ограничивает применение определённых методов математической статистики.

Источник

ИЗМЕРЕНИЯ И ШКАЛЫ

ЧТО ТАКОЕ ИЗМЕРЕНИЕ

Любое эмпирическое научное исследование начинается с того, что иссле­дователь фиксирует выраженность интересующего его свойства (или свойств) у объекта или объектов исследования, как правило при помощи чисел. Таким образом, следует различать объекты исследования (в психологии это чаще все­го люди, испытуемые), их свойства (то, что интересует исследователя, состав­ляет предмет изучения) и признаки, отражающие в числовой шкале выражен­ность свойств.

Измерение в терминах производимых исследователем операций— это при­писывание объекту числа по определенному правилу. Это правило устанав­ливает соответствие между измеряемым свойством объекта и результатом из­мерения — признаком.

В обыденном сознании, как правило, нет необходимости разделять свой­ства вещей и их признаки: такие свойства предметов, как вес и длина, мы отож­дествляем, соответственно, с количеством граммов и сантиметров. Если нет необходимости в измерении, мы ограничиваемся сравнительными суждени­ями: этот человек тревожный, а этот — нет, этот более сообразителен, чем дру­гой, и т. д.

В научном исследовании нам исключительно важно отдавать себе отчет в том, что точность, с которой признак отражает измеряемое свойство, зависит от процедуры (операции) измерения.

ПРИМЕР

Мы можем разделить всех наших испытуемых на две группы по сообразительнос­ти: сообразительные и не очень. И далее приписать каждому испытуемому символ (например, 1 и 0) в зависимости от его принадлежности к той или другой группе. А можем упорядочить всех испытуемых по степени выраженности сообразитель­ности, приписывая каждому его ранг, от самого сообразительного (1 ранг), самого сообразительного из оставшихся (2 ранг) и т. д. до последнего испытуемого. В ка­ком из этих двух случаев измеренный признак будет точнее отражать различия между испытуемыми по измеряемому свойству, догадаться нетрудно.

ЧАСТЬ I. ОСНОВЫ ИЗМЕРЕНИЯ И КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПИСАНИЯ ДАННЫХ

В зависимости от того, какая операция лежит в основе измерения призна­ка, выделяют так называемые измерительные шкалы. Они еще называются шкалами С. Стивенса, по имени ученого-психолога, который их предложил. Эти шкалы устанавливают определенные соотношения между свойствами чисел и измеряемым свойством объектов. Шкалы разделяют на метрические (если есть или может быть установлена единица измерения) и неметрические (если единицы измерения не могут быть установлены).

Номинативная шкала (неметрическая),или шкала наименований (номиналь­ное измерение). В ее основе лежит процедура, обычно не ассоциируемая с из­мерением. Пользуясь определенным правилом, объекты группируются по раз­личным классам так, чтобы внутри класса они были идентичны по измеряемому свойству. Каждому классу дается наименование и обозначение, обычно число­вое. Затем каждому объекту присваивается соответствующее обозначение.

Примеры номинативных признаков: «пол» (1 — мужской, 0 — женский), «нацио­нальность» (1 — русский, 2 — белорус, 3 — украинец), «предпочтение домашних животных» (1 — собаки, 2 — кошки, 3 — крысы, 0 — никакие) и т. д. В последнем случае если одному испытуемому присвоена 1, а другому 2, то это обозначает толь­ко то, что у них разные предпочтения: у первого — собаки, у второго — кошки. Из того, что 1

Мы можем ранжировать всех испытуемых по интересующему нас свойству на ос­нове экспертной оценки или по результатам выполнения некоторого задания и при-

ГЛАВА 2. ИЗМЕРЕНИЯ И ШКАЛЫ

писать каждому испытуемому его ранг. Или предложить испытуемым самим опре­делить выраженность изучаемого свойства, пользуясь предложенной шкалой (5-, 7- или 10-балльной).

Существует множество способов получения измерения в порядковой шка­ле. Но суть остается общей: при сравнении испытуемых друг с другом мы мо­жем сказать, больше или меньше выражено свойство, но не можем сказать, насколько больше или насколько меньше оно выражено, а уж тем более — во сколько раз больше или меньше. При измерении в ранговой шкале, таким образом, из всех свойств чисел учитывается то, что они разные, и то, что одно число больше, чем другое.

Четверым бегунам присвоены ранги в соответствии с тем, кто раньше достиг «фи­ниша» (ранг 1 — самый быстрый):

Основываясь только на этих данных, мы можем судить о том, кто раньше прибе­жал, а кто позже. Но мы не можем судить, насколько каждый из них пробежал быс­трее или медленнее другого. Глядя на эти ранги, можно было бы предположить, что бегуны А и В различаются меньше, чем бегуны В и D, так как 2-1 = 1, а 4-2 = 2. Однако такой вывод — следствие «пленяющей магии чисел»: бегун А мог быть тре­нированным спортсменом, пробежавшим дистанцию в 2 раза быстрее, чем бегуны В, С и D — «увальни», пришедшие к «финишу» с минимальными различиями во времени.

При ранжировании «вручную»’, а не при помощи компьютера, следует иметь в виду два обстоятельства:

1. Установите для себя и запомните порядок ранжирования. Вы можете
ранжировать испытуемых по их «месту в группе»: ранг 1 присваивается тому,
у которого наименьшая выраженность признака, и далее — увеличение ранга
по мере увеличения уровня признака. Или можно ранг 1 присваивать тому, у
которого 1-е место по выраженности данного признака (например, «самый
быстрый»). Строгих правил выбора здесь нет, но важно помнить, в каком на­
правлении производилось ранжирование.

2. Соблюдайте правило ранжирования для связанных рангов, когда двое
или более испытуемых имеют одинаковую выраженность измеряемого свой­
ства. В этом случае таким испытуемым присваивается один и тот же, средний
ранг. Например, если вы ранжируете испытуемых по «месту в группе» и двое
имеют одинаковые самые высокие исходные оценки, то обоим присваивает­
ся средний ранг 1,5: (1+2)/2= 1,5. Следующему за этой парой испытуемому
присваивается ранг 3, и т. д. Это правило основано на соглашении соблюде-

ЧАСТЬ I. ОСНОВЫ ИЗМЕРЕНИЯ И КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПИСАНИЯ ДАННЫХ

ния одинаковой суммы рангов для связанных и несвязанных рангов. В соот­ветствии с этим правилом сумма всех присвоенных рангов для группы численно­стью N должна равняться N(N+\)/2, вне зависимости от наличия или отсут­ствия связей в рангах.

Интервальная шкала (метрическая).Это такое измерение, при котором числа отражают не только различия между объектами в уровне выраженности свой­ства (характеристика порядковой шкалы), но и то, насколько больше или меньше выражено свойство. Равным разностям между числами в этой шкале соответствуют равные разности в уровне выраженности измеренного свой­ства. Иначе говоря, измерение в этой шкале предполагает возможность при­менения единицы измерения (метрики). Объекту присваивается число единиц измерения, пропорциональное выраженности измеряемого свойства. Важная особенность интервальной шкалы — произвольность выбора нулевой точки: ноль вовсе не соответствует полному отсутствию измеряемого свойства. Про­извольность выбора нулевой точки отсчета обозначает, что измерение в этой шкале не соответствует абсолютному количеству измеряемого свойства. Сле­довательно, применяя эту шкалу, мы можем судить, насколько больше или насколько меньше выражено свойство при сравнении объектов, но не можем судить о том, во сколько раз больше или меньше выражено свойство.

Наиболее типичный пример измерения в интервальной шкале — температура по шкале Цельсия (°С). Важная особенность такого измерения заключается в том, что нулевая точка на шкале не соответствует полному отсутствию измеряемого свой­ства (0°С — это точка замерзания воды, но не отсутствия температуры, тепла). И если сегодня +5 °С, а вчера было + 10°С, то можно сказать, что сегодня на 5 гра­дусов холоднее, но неверно утверждать, что сегодня холоднее в два раза.

Интервальные измерения широко используются в психологии. Примером могут являться тестовые шкалы, которые специально вводятся при обоснова­нии равноинтервальности (метричности) тестовой шкалы (IQ Векслера, сте­ны, /»-шкала и т. д.).

ГЛАВА 2. ИЗМЕРЕНИЯ И ШКАЛЫ

Абсолютная шкала, или шкала отношений (метрическая).Измерение в этой шкале отличается от интервального только тем, что в ней устанавливается нулевая точка, соответствующая полному отсутствию выраженности измеря­емого свойства.

В отличие от температуры по Цельсию, температура по Кельвину представляет со­бой измерение в абсолютной шкале. Более привычные примеры измерения в этой шкале — это измерения роста, веса, времени выполнения задачи и т. д. Общим в этих примерах является применение единиц измерения и то, что нулевой точке со­ответствует полное отсутствие измеряемого свойства.

В силу абсолютности нулевой точки, при сравнении объектов мы можем сказать не только о том, насколько больше или меньше выражено свойство, но и о том, во сколько раз (на сколько процентов и т. д.) больше или меньше оно выражено. Измерив время решения задачи парой испытуемых, мы мо­жем сказать не только о том, кто и на сколько секунд (минут) решил задачу быстрее, но и о том, во сколько раз (на сколько процентов) быстрее.

Следует отметить, что, несмотря на привычность и обыденность абсолют­ной шкалы, в психологии она используется не часто. Из редких примеров можно привести измерение времени реакции (обычно в миллисекундах) и измерение абсолютных порогов чувствительности (в физических единицах свойств стимула).

Перечисленные шкалы полезно характеризовать еще и по признаку их дифференцирующей способности (мощности). В этом отношении шкалы по мере возрастания мощности располагаются следующим образом: номинатив­ная, ранговая, интервальная, абсолютная. Таким образом, неметрические шкалы заведомо менее мощные — они отражают меньше информации о раз­личии объектов (испытуемых) по измеренному свойству, и, напротив, метри­ческие шкалы более мощные, они лучше дифференцируют испытуемых. По­этому, если у исследователя есть возможность выбора, следует применить более мощную шкалу. Другое дело, что чаще такого выбора нет, и приходится ис­пользовать доступную измерительную шкалу. Более того, часто исследовате­лю даже трудно определить, какую шкалу он применяет.

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ, В КАКОЙ ШКАЛЕ ИЗМЕРЕНО ЯВЛЕНИЕ

Определение того, в какой шкале измерено явление (представлен при­знак), — ключевой момент анализа данных: любой последующий шаг, выбор любого метода зависит именно от этого.

ЧАСТЬ I. ОСНОВЫ ИЗМЕРЕНИЯ И КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПИСАНИЯ ДАННЫХ

Обычно идентификация номинативной шкалы, ее дифференциация от ран­говой, а тем более от метрической шкалы не вызывает особых проблем.

Рассмотрим вопрос анкеты, для ответа на который испытуемые выбирают один из предложенных вариантов: «Насколько Вы уверены в своих силах.

1) Совершенно уверен

2) Затрудняюсь ответить

3) Совершенно неуверен»

Если исследователя интересует, в какой степени испытуемые уверены или не уве­рены в своих силах, то логично предполагать, что признак представлен в ранговой шкале. Если же исследователя интересует то, как распределились ответы по вари­антам или чем характеризуется каждая из 3 соответствующих групп, то разумнее рассматривать этот признак как номинативный.

Значительно сложнее определить различие между порядковой и метричес­кой шкалами. Проблема связана с тем, что измерения в психологии, как пра­вило, косвенные. Непосредственно мы измеряем некоторые наблюдаемые яв­ления или события: количество ответов на вопросы, или заданий, решенных за отведенное время, или время решения набора заданий и т. д. Но при этом вы­носим суждения о некотором скрытом, латентном свойстве, недоступном пря­мому наблюдению: об агрессивности, общительности, способности и т. д.

Количество заданий, решенных за отведенное время, — это, конечно, из­мерение в метрической шкале. Но само по себе это количество нас интересу­ет лишь в той мере, в какой оно отражает некоторую изучаемую нами способ­ность. Соответствуют ли равные разности решенных задач равным разностям выраженности изучаемого свойства (способности)? Если ответ «да» — шкала метрическая (интервальная), если «нет» — шкала порядковая.

Конечно, проще всего в подобных ситуациях согласиться с тем, что при­знак представлен в порядковой шкале. Но при этом мы существенно ограни­чиваем себя в выборе методов последующего анализа. Более того, переход к менее мощной шкале обрекает нас на утрату части столь ценной для нас эмпирической информации об индивидуальных различиях испытуемых. След­ствием этого может являться падение статистической достоверности резуль­татов исследования. Поэтому исследователь стремится все же найти свиде­тельства того, что используемая шкала — более мощная, метрическая. То, какие обоснования метричности шкалы обычно учитываются, мы рассмотрим не­сколько позднее — в разделе о нормальном распределении.

ГЛАВА 2. ИЗМЕРЕНИЯ И ШКАЛЫ

Задачи и упражнения

Определите, в какой шкале представлено каждое из приведенных ниже из­мерений: наименований, порядка, интервалов, абсолютной.

1. Порядковый номер испытуемого в списке (для его идентификации).

2. Количество вопросов в анкете как мера трудоемкости опроса.

3. Упорядочивание испытуемых по времени решения тестовой задачи.

4. Академический статус (ассистент, доцент, профессор) как указание на
принадлежность к соответствующей категории.

5. Академический статус (ассистент, доцент, профессор) как мера продви­
жения по службе.

6. Телефонные номера.

7. Время решения задачи.

8. Количество агрессивных реакций за рабочий день.

9. Количество агрессивных реакций за рабочий день как показатель агрес­
сивности.

Источник

Тема 1.3. Приемы измерений в психологическом исследовании. Типы измерительных шкал

Пока феномены какой-нибудь отрасли знания

не будут подчинены измерению и числу, они

не могут приобрести статус и достоинство науки.

Всё множество различных измерительных процедур, которые применяются в психологии, сводится к процедурам психологического шкалирования.

Шкалирование – совокупность экспериментальных и математических приемов для измерения особенностей психических процессов и состояний.

Сущность шкалирования состоит в переводе исходных эмпирических данных в шкальные.

Измерительная шкала (лат. scala – лестница) – форма фиксации совокупности признаков изучаемого объекта с упорядочи­ванием их в определенную числовую систему.

В психологии измерительные шкалы представляют собой метрические системы, моделирующие исследуемый феномен путем замены прямых обозначений изучаемых объектов числовыми значе­ниями и отображением пропорций континуального (непрерывного) состава элементов объекта в соответствующих числах. Каждому элементу из совокупности проявлений (свойств) изучаемого объекта соответствует определенный балл (шкальный индекс).Балл количест­венно устанавливает положение наблюдаемой единицы на шкале.

Вот пример перевода субъективного ощущения головной боли на язык цифр, которым пользуются в клинике академика А. Вейна:

Измерительные шкалы являются главным средством сбора и анализа статистического материала, как в прикладных, так и в теоретических исследованиях. Они (шкалы) различаются в зависимости от характера функции, лежащей в основе их построения. В качестве такой функции могут выступать:

­ сравнение по признаку убывания или возрастания;

­ оценка интенсивности признака;

­ оценка пропорциональных отношений между признаками.

Общая классификация шкал(по С. Стивенсу).

В основу этой классификации положен признак метрической детерминированности, по которому все шкалы делятся на два типа:

1. неметрические (номинативные и шкалы порядка);

2. метрические (интервальные и шкалы отношений);

Номинативные шкалы(шкалы наименований) устанавливают соответствие признака тому или иному классу. Объекты объединяются в классы или по общему свойству (классы эквивалентности), или символу (обозначению). Не обязательно, чтобы между выявленными классами существовала внутренняя связь, значение имеют только названия классов.

Примером номинативной шкалы является оценивание ответа испытуемого на пункт опросника в виде утверждения или отрицания (по принципу А/ не А), соответствия полученного вида ответа «ключу» измеряемого свойства.

Другой пример – классификация решения в тестовой задаче или пункт опросника с задачей закрытого типа:

­ из названных городов севернее расположен город

­ противоположностью значения «великодушный» является

Другой разновидностью номинативной шкалы является перечень (набор) признаков, группируемых при сборе информации или её обработке:

­ вы предпочитаете проводить досуг

в) занимаясь спортом;

В строгом смысле номинативная шкала не является шкалой измерения. Она допускает лишь операцию равенства – неравенства и более или менее дифференцированную классификацию признаков. Количественные различия здесь не принимаются во внимание, поэтому операции арифметического характера не допускаются. В качестве меры центральной тенденции можно использовать только моду.

Порядковые шкалы(ординальные) предназначены для расчле­нения совокупности признаков на элементы, связанные отношением «больше – меньше», и допускают отнесение переменных к группам, ранжированным друг относительно друга и представляющим опре­деленное системное единство. Порядковые шкалы дают возможность оценить степень выраженности признака. Они содержат не менее трех классов с установленной последовательностью, не допускающей перес­тановку. Упорядочивание признаков в ординальной шкале может быть:

а) униполярным (в основе лежит степень выраженности измеряемого свойства). Например, шкала оценивания качеств внимания (весьма устойчивое/устойчивое/лабильное/рассеянное), ли уже извест­ная шкала оценивания интенсивности боли;

б) биполярным (в основе лежит ранг степени приближения к одному из противоположных полюсов свойства). Например, шкала оценивания выраженности свойств между полярными характерис­тиками свойств личностных проявлений (семантический дифференциал по Ч. Осгуду):

Порядковые шкалы распространены в психологической диагностике, например, закрытый дифференцированный ответ на пункт опросника:

­ бывает, что я никак не могу принять окончательное решение и упускаю возможность сделать что-то своевременно…

а) полностью согласен;

б) пожалуй, могу согласиться;

г) скорее не согласен;

д) совершенно не согласен.

Порядковая шкала допускает операции равенства – неравенства и сравнения по интенсивности. По сравнению со шкалой наименований здесь возможны определение медианы распределения, использование коэффициентов ранговой корреляции и сопряженности.

Шкала интерваловотносится к метрическим шкалам, в которых элементы упорядочены не только по принципу выраженности измеряемого принципа, но и на основе ранжирования признаков по размеру, что выражается интервалами между числами, приписывае­мыми степени выраженности измеряемого признака.

В шкале интервалов нулевая точка отсчета может устанав­ливаться произвольно, а величины единиц и направление отсчета могут определяться по избираемым константам.

При конструировании шкалы интервалов используют три операции:

1. устанавливают величину единиц измерения;

2. определяют нулевую точку;

3. определяют направление отсчета по отношению к нулевой точке.

Шкалирование в интервальной шкале составляет основу психометрических измерений.

Примерами интервальных шкал являются психодиагностические тестовые шкалыВекслера (тесты интеллекта),Тёрстена, Гилфорда.

Шкала отношений (пропорциональная) предполагает наличие постоянной, естественной нулевой точки отсчета, в которой измеря­мый признак полностью отсутствует. Числовые значения присваиваются объектам таким образом, чтобы между числами и объектами соблюдалась пропорциональность. Шкала предусматривает операции равенства – неравенства, больше – меньше, равенства интервалов и равенства отношений. Подобные шкалы применимы в психофизике, которые утвердил еще С. Стивенс, разработавший ряд измерительных процедур, предусматривающих прямое шкалирование.

Контрольные вопросы

1. Что такое шкалирование? Дайте определение. В чем сущность шкалирования?

2. Что такое измерительная шкала?

3. Что представляют собой измерительные шкалы в психологии?

4. Какие функции определяют различия измерительных шкал?

5. Изобразите в виде граф логической системы общую классификацию шкал по С. Стивенсу.

6. Номинативные шкалы, их основные признаки. Примеры номина­тивных шкал.

7. Порядковые шкалы, их основные характеристики. Какова разница между униполярными и биполярными шкалами. Примеры порядко­вых шкал.

8. Шкала интервалов. Какие операции выполняют при конструиро­вании шкалы интервалов?

9. Краткие данные об особенностях шкалы отношений.

Источник