какая измерительная шкала относится к категории параметрических шкал

Виды измерительных шкал

Рассмотрим основные типы шкал измерения и соответствующие им группы допустимых преобразований.

Все шкалы делят на две группы – шкалы качественных признаков и шкалы количественных признаков.

К шкалам качественных признаков относятся номинальная и порядковая шкалы.

Шкала наименований (номинальная шкала). Измерения в этой шкале призваны для того чтобы различать объекты. То есть фиксируется только два отношения: ”равно” “не равно”. Единственно допустимой операцией с измерениями в номинальной шкале является счет. Так фиксируются такие характеристики, как собственные имена людей, национальность, название населенных пунктов. С такими измерениями недопустимы математические операции такие как сложение или умножения. Не имеет смысла складывать, например, номера телефонов.

Как показали многочисленные опыты, человек более правильно (и с меньшими затруднениями) отвечает на вопросы качественного, например, сравнительного, характера, чем количественного. Так, ему легче сказать, какая из двух гирь тяжелее, чем указать их примерный вес в граммах.

К количественным шкалам относятся: “шкала интервалов”, “шкала отношений”, “абсолютная шкала”.

Интервальная шкала это числовая шкала, в которой количественно равные промежутки отображают. Интервальная шкала содержит не только всю информацию, заложенную в порядковой шкале, но позволяет сравнить различия между ними. Разница между двумя смежными значениями шкалы идентична разнице между двумя любыми другими смежными значениями интервальной шкалы. Между значениями интервальной шкалы существует постоянный или равный интервал. Интервальная шкала используется, например, при измерении температуры.

В интервальной шкале расположение точки отсчета не фиксируется. Точка начала отсчета и единицы измерения выбираются произвольно. Любое линейное преобразование сохраняет свойства шкалы. Здесь x – первоначальное значение шкалы, y – преобразованное значение шкалы, b – положительная константа.

В шкале отношений по сравнению с интервальной шкалой определена еще и точка начала отсчета. Общеизвестными примерами измерения в этой шкале являются рост, вес, количество денег. Относительные шкалы допускают только преобразование . Один и тот же эмпирический смысл имеют значения: 12 кг, 12 000 г, 0,012 т.

Абсолютная шкала допускает преобразование только в форме тождества . Этот тип шкалы удобен для записи количества элементов в некотором конечном множестве. Если пересчитав количество яблок, один исследователь запишет в таблицу данных значение 6, а другой VI, то достаточно знать, что 6 означает тоже самое, что и VI, то есть 6=VI.

Относительная информативность измерений в различных шкалах повышается в порядке рассмотрения шкал. Различные шкалы требуют разработки своих методов анализа. При совместном рассмотрении признаков, измеренных в различных шкалах, используются методы преобразования измерительных шкал. Преобразовывать даны из одной шкалы в другую можно только с понижением мощности шкалы.

Источник

Ваш психолог. Работа психолога в школе.

Самое популярное

Система задач психодиагностики

Для проведения психодиагностических исследований после ответа на вопрос “Зачем?”, т.е. после конкретизации цели исследования, нужно сформулировать ответ на три вопроса: “Что?”, “Когда?” и “Как?” будет изучаться. На рисунке 2 изображена схема задач психодиагностики с этой позиции.

Рис. 2. Схема задач психодиагностики

Каждая из ветвей этой схемы конкретизируется для текущей задачи, а всю процедуру диагностического исследования можно разделить на отдельные этапы, каждый из которых имеет самостоятельную цель и значение для конечного результата.

Этапы психодиагностического исследования

Формулируется общая цель исследования и определяются его организационные и эмпирические методы.

Определяется комплекс свойств для изучения, создается возможный образ результата, формулируется гипотеза.

Конкретизируются методики, создаются адекватные условия для их использования в экспериментах.

Непосредственное выполнение исследовательской работы, сбор эмпирических данных.

Обработка полученных результатов, их объяснение с позиции конкретной научно-теоретической концепции, разработка рекомендаций по практическому использованию.

Понятие о психологическом измерении

В настоящее время тестология превращается в науку, концентрируя в себе больше проблем, чем путей их разрешения. При разработке теста и психологического оценивания обычно учитываются пять основных требований:

1) отбор тестовых заданий,
2) присвоение определенной оценки за их решение,
3) точность тестового балла,
4) обоснованность интерпретации тестового балла и
5) сравнение оценки с результатами других тестов.

Иными словами, измерение в психодиагностике связано с количественной оценкой свойств. В основе измерения лежит операция сравнения. Особенности психологического измерения позволяют выделить три его вида и четыре уровня.

Нормативное на ординальном (ранговом) уровне. Используется так называемая перцентильная (процентильная) шкала, построение которой не обусловлено видом распределения тестовых оценок. Единственное условие — возможность ранжирования показателей по величине. Единицы перцентильной шкалы отличаются тем, что арифметически одинаковые различия перцентильных тестовых оценок могут не соответствовать равным различиям в интенсивности оцениваемого свойства.
Нормативное измерение на интервальном уровне использует предположение о равенстве единиц измерения показателя теста во всем интервале его вариации. Для сравнения показателей разных тестов они переводятся в стандартные шкалы.
Связь многих статистических параметров с нормальным распределением определяет предпочтительность нормального распределения тестовых оценок. Если эмпирическое распределение отличается от нормального, оно может быть в большинстве случаев нормализовано искусственно (стандартизировано).

Информация, полученная в результате психологического тестирования, шкалируется (С. Стивенс, 1939; 1946). “Модель шкалирования определяет способ выведения баллов, уровень полученного измерения (тип шкалы) и выбор способов оценки функционального единства полученного инструмента измерения”. В практической психологии принято шкалирование по четырем основным шкалам, хотя их существует больше. Рассмотрим шесть шкал психологического измерения.

1. Описание в естественном языке. Примером практического применения данной шкалы измерения служит составление психологической характеристики какого-либо человека, обратившегося за консультацией или проходящего психологическое освидетельствование в процессе решения кадровых задач. В ней, как правило, излагается текстовой материал, характеризующий данного клиента и отличающий его от других людей. Данное описание характерологических и поведенческих особенностей субъекта дает возможность умозрительно сравнить его психологические признаки с признаками другого человека. Собственно говоря, в этом пункте и начинается измерение. Психологическое измерение основывается на методах параметрической и непараметрической статистики. Непараметрические шкалы уже активно используют математические методы.

Непараметрические шкалы

2. Нечеткая (размытая) классификация. Содержанием данной шкалы является сопоставление признаков реальных объектов с “эталоном”. Эталоном может выступать идеальный объект (например, перечень профессионально значимых качеств специалистов) или реальный объект (лучший в профессии), то есть подобие эталону (А). Абсолютного подобия (идентичности) эталону не существует. Поэтому подобие определяется степенью совпадения признаков. В практике распространена следующая ситуация: “В подобно А; С подобно А; но В не подобно С”. Если в процессе психодиагностики редко встречается оценка “подобия” психологических характеристик людей при помощи математических расчетов, то в психологии профессий идентичность специальностей определяется с использованием коэффициента сопряженности.
3. Строгая классификация (номинальная шкала). Содержание данной шкалы описывается логическим правилом: А — не В; В — не С; С — не D и т. д. Шкала строго определяет отличие одного измеренного признака (или субъекта) от другого. Часто в опросниках “работает” дихотомическая шкала — “да-нет”, которая интерпретируется в форме присутствия/отсутствия исследуемого признака, то есть “данный признак есть или нет”. Например, дифференциально-диагностический опросник Е. Климова интерпретируется в рамках данной шкалы как наличие у субъекта признаков, относящихся к пяти категориям (типам деятельности): “человек”, “техника”, “знаковая система”, “природа” и “художественный образ”. Номинальная принадлежность субъекта к одной из областей определяет у него отсутствие признаков других категорий.
4. Шкала порядков (ранговая шкала). Известно по крайней мере два вида ранговых шкал. Это шкала строгой упорядоченности, где действует логическая схема А > B; B > C; C > D и т. д., и шкала нестрогой упорядоченности — “больше или равно — меньше или равно”.

Параметрические шкалы

Когда исследователь может измерить психологический признак, сказав при этом, что данные феномены различаются между собой на такое-то количество условных единиц, то появляется новый уровень измерений, основанный на параметре. Именно на параметрическом уровне измерения базируется математическая статистика. К параметрическим относят шкалу интервалов, шкалу отношений и абсолютную шкалу.
5. Шкала интервалов (интервальная). Отличие данной шкалы от других параметрических шкал состоит в том, что начало отсчета (ноль) и интервалы выбраются условно. Здесь действует логическое правило, например, что между психологическими признаками А и В существует различие, измеряемое десятью условными единицами. Это интерпретируется так: А больше (или меньше) В на 10 единиц. Если, например, качество “коммуникабельность” субъекта А составляет стандартные 10 стэнов, а субъекта В — 7 стэнов, то по данному признаку субъект А более коммуникабелен, чем субъект В на 3 стэна. Из этого примера видно, что и точка отсчета величины признака, и интервал выбраны условно. Однако расчетный стандартизированный интервал дает возможность полагать, что на доверительном уровне (95%) разница между А и В постоянна и равна определенному значению. На практике измерение температуры (по Цельсию) происходит в шкале интервалов, так как, во-первых, нулевая температура не означает, что температура не отсутствует вообще, а во-вторых, интервалы, выраженные в градусах, являются делением относительным.
6. Шкала отношений. Измерение по шкале отношений осуществляется в области психофизиологических исследований. Содержанием данной шкалы является наличие абсолютной точки отсчета, то есть нуля, от которого идет относительно равный отсчет. Примером такой шкалы является измерение длины и веса, где имеется точка отсчета — ноль (отсутствие веса или длины), а интервалами являются общепринятые единицы измерения.
7. Абсолютная шкала (Lord F., Novick M., 1968). Данная оценочная шкала применяется в ситуации, когда есть ноль (отсутствие признака или качества), от которого идет отсчет в абсолютных долях. Примерами могут служить физические измерения, в частности, регистрация количества электронов в атоме, заряд ядра и т. п.
Названные одномерные шкалы (кроме абсолютной) могут быть преобразованы в другие шкалы более низкого уровня (понижение мощности шкалы). Так, интервальная шкала довольно легко может быть представлена в форме ранговой (по рейтингу балла), а также при наличии критерия (величины признака или его границ) — в номинальной. Возможно преобразование шкалы более низкого уровня в шкалу более высокого уровня (повышение мощности шкалы).
Одномерные психологические шкалы, полученные в результате измерения одного и того же признака у одного и того же объекта при использовании различных инструментов, могут также преобразовываться в многомерные шкалы путем конструирования функциональных зависимостей между ними.

Источник

Шкала измерений

Высокое качество продукции любого предприятия напрямую зависит от точности и общего качества измерений. Мы не можем решить, соответствует ли конкретный образец продукции требованиям заказчика, если не выразим эти требования количественно или качественно. Для сравнения какого-либо параметра с его заданным значением служат шкалы измерений.

Виды шкал измерений

Суть измерения состоит в том, что текущему состоянию объекта ставится в соответствие некоторое число, порядковый номер или символ.

Что такое шкала

Совокупность таких чисел, номеров или символов и называется шкалой измерений

По своему типу выделяют следующие виды шкал:

Шкалы также относят к одной из двух групп:

Шкалы также делятся по их силе. Чем больше сведений об объекте измерений можно извлечь из результатов измерений по ней. Самыми сильными считаются абсолютные шкалы, самыми слабыми — номинальные. Иногда исследователи усиливают шкалу, характерным примером является «оцифровка» номинальных шкал. Качественным признакам присваивают некое их числовое выражение. Это облегчает обработку результатов, особенно компьютерную. Важно помнить, что оцифровка не придает качественным признакам всех свойств, которыми обладают числа. К такой шкале можно применять операции сравнения, но нельзя — сложения, вычитания и т.п.

Шкалы измерения по Стивенсу

Шкалы измерений

Рассмотрим шкалы измерений подробнее.

Номинальная

Самые простые измерительные шкалы – номинальные. Они относятся к качественным и отражают те или иные свойства объекта, выраженные словесно. Их элементы могут только совпадать или не совпадать друг другом, Их нельзя сопоставлять по принципу «больше-меньше». Недопустимы также и арифметические действия.

Характерным примером может служить группа крови. Первая группа не больше третьей и не может быть сложена с четвертой. У человека может быть только одна группа крови, и измерение

Порядковая

По ней можно ранжировать и сравнивать объекты, по какому — либо признаку, например, расположить людей в строю по росту. Иванов больше Сидорова, а Сидоров больше Кузнецова.

Из этих данных можно сделать вывод о том, что Иванов выше Кузнецова, но нельзя определить, насколько именно.

Интервалов

Она состоит из заранее определенных и равных между собой интервалов. И является намного более информативной. Свойство объекта соотносится с одним из таких интервалов.

Характерным примером такой шкалы измерений может служить принятое у людей исчисление времени. Период оборота Земли вокруг Солнца делится на 365 дней, дни делятся на часы, далее на минуты и секунды. Мы можем соотнести событие с одним из таких интервалов: «эта статья была написана в 2018 году» или «Дождь начнется в 14 часов»

Значения в этом случае можно сравнивать друг с другом не только качественно, но и количественно, становятся доступны операции сложения и вычитания. «Заход солнца произойдет на 12 часов позже восхода». «Фильм А длиннее фильма В на 25 минут»

Однако поскольку начало отсчета не установлено, невозможно определить, во сколько раз одно значение больше другого.

Отношений

Точкой начала отсчета является точка, в которой значение параметра равно нулю. Появляется возможность отсчитывать от нее абсолютное значение параметра, определять разницы значений и во сколько раз одно больше другого. Характерный пример — температурная шкала Кельвина. За начало отчета взята точка «абсолютного нуля», при которой прекращается тепловое движение материи. Второй опорной точкой выбрана температура таяния льда при нормальном давлении. Разница между этими точками по Цельсию составляет 273 °C, и один градус Кельвина равен одному градусу Цельсия. Таким образом, можно сказать, что лед тает при 273К.

Отношений – наиболее информативная. На ней возможны все арифметические операции-

Деление, умножение сложение и вычитание значений параметра будет иметь физический смысл. Мы можем вычислить не только насколько одно значение больше другого, но и во сколько раз.

Разностей

Представляет собой частный случай интервальных. Для них значение не меняется при произвольном числе сдвигов на определенный параметр. Другими характерными признаками являются

В качестве примера можно привести циферблат часов – каждые сутки значение времени будет, например, «7 часов», хотя это разные дни.

Другим примером может служить компас, показывающий направление из одной точки. Сама эта точка может иметь различные координаты.

Важно помнить, что в этом случае при измерении мы можем вычислять разницу между двумя значениями, но должны все время помнить о том, что начальное значении задано произвольно. Например, при переходе на летнее время придется задать новое начальное значение.

Абсолютная

Абсолютная шкала занимает высшую ступень в шкальной иерархии. Единицы их естественные и не основаны на соглашениях и допущениях. Кроме того, эти единицы не имеют размерности, не служат производными системы СИ или какой-либо другой. Они всегда безразмерны:

Абсолютные подразделяют на

Иерархия шкал измерений

Условная иерархия составляется по признаку силы.

По мере возрастания силы увеличивается конкретность информации об объекте.

Источник

Шкала измерений — типы, предел, виды

Шкала измерений – это совокупность значений, позволяющих количественно или качественно отобразить свойства объекта измерений. Разнообразные проявления (количественные или качественные) любого свойства образуют множества, отображения элементов которых на упорядоченное множество чисел или в более общем случае условных знаков образуют шкалы измерения этих свойств. Шкала измерений количественного свойства является шкалой физической величины. Шкала физической величины — это упорядоченная последовательность значений ФВ, принятая по соглашению на основании результатов точных измерений.

Виды шкал измерений

В практической деятельности необходимо проводить измерения различных величин, характеризующих свойства тел, веществ, явлений и процессов. Некоторые свойства измерительных шкал в метрологии проявляются только качественно, другие — количественно.

Шкала – упорядоченный числовой или символьный ряд значений, отражающий допустимые вариации значений измеряемой величины.

В соответствии с логической структурой проявления свойств различают пять основных видов шкал измерений: шкалы наименований, шкалы порядка, шкалы интервалов, шкалы отношений, абсолютные шкалы.

Элементы шкалы

Интервал деления шкалы (деление шкалы) — расстояние между осями симметрии двух рядом лежащих штрихов (выражается в линейных или в угловых единицах)

ШКАЛЫ ИЗМЕРЕНИЙ

Шкала наименований – это качественная, а не количественная шкала, она не содержит нуля и единиц измерений (напр., шкала цветов).

Такие шкалы используется для классификации объектов, свойства которых проявляются только в отношении эквивалентности (совпадения или несовпадения). Эти свойства нельзя считать физическими величинами, поэтому шкалы такого вида не являются шкалами ФВ. В шкалах наименований оценивание осуществляется с использованием органов чувств человека, наиболее адекватен результат, выбранный большинством экспертов. Поскольку данные шкалы характеризуются только отношениями эквивалентности, то в них отсутствуют понятия нуля, «больше или меньше» и единицы измерения.

Шкала порядка – характеризует значение измеряемой величины в баллах (напр., шкала землетрясений; силы ветра и др.).

Она является монотонно изменяющейся и позволяет установить отношения «больше — меньше» между величинами, характеризующими это свойство. Нуль существует или не существует, но принципиально невозможно ввести единицы измерения, так как для них не установлено отношение пропорциональности и соответственно нельзя судить, во сколько раз больше или меньше конкретные проявления свойства.

Шкала интервалов – имеет условное нулевое значение, а интервалы устанавливают по согласованию (напр., шкала времени, шкала длины).

Данные шкалы являются дальнейшим развитием шкал порядка. Шкала состоит из одинаковых интервалов, имеет единицу измерения и произвольно выбранное начало – нулевую точку. К таким шкалам относится летоисчисление, температурные шкалы.

Шкала отношений – имеет естественное нулевое значение, а единица измерений устанавливается по согласованию, в зависимости от требования точности измерения (напр., шкала веса).

С формальной точки зрения эта шкала является шкалой интервалов с естественным началом отсчета. К значениям, полученным по шкале отношений, применимы все арифметические действия, что имеет большое значение при измерении ФВ.

Дата добавления: 2014-02-04; 15002; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных |

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Виды шкал средств измерений

Шкала порядка (рангов)

Если свойство данного эмпирического объекта проявляет себя в отношении эквивалентности и порядка по возрастанию или убыванию количественного проявления свойства, то для него может быть построена шкала порядка. Она является монотонно возрастающей или убывающей и позволяет установить отношение больше/меньше между величинами, характеризующими указанное свойство. В шкалах порядка существует или не существует нуль, но принципиально нельзя ввести единицы измерения, так как для них не установлено отношение пропорциональности и соответственно нет возможности судить во сколько раз больше или меньше конкретные проявления свойства.

В случаях, когда уровень познания явления не позволяет точно установить отношения, существующие между величинами данной характеристики, либо применение удобно и достаточно для практики, используют условные (эмпирические) шкалы порядка. Условная шкала — это шкала ФВ, исходные значения которой выражены в условных единицах. Пример шкалы порядка — шкала вязкости Энглера, 12-бальная шкала Бофорта для силы морского ветра.

Рисунок — Пример шкалы порядка (шкала Бофорта)

Широкое распространение получили шкалы измерений порядка с нанесенными на них реперными точками. К таким шкалам, например, относится шкала Мооса для определения твердости минералов, которая содержит 10 опорных (реперных) минералов с различными условными числами твердости: тальк – 1; гипс – 2; кальций – 3; флюорит – 4; апатит – 5; ортоклаз – 6; кварц – 7; топаз – 8; корунд – 9; алмаз – 10. Отнесение минерала к той или иной градации твердости осуществляется на основании эксперимента, который состоит в том, что испытуемый материал царапается опорным. Если после царапанья испытуемого минерала кварцем (7) на нем остается след, а после ортоклаза (6) — не остается, то твердость испытуемого материала составляет более 6, но менее 7. Более точного ответа в этом случае дать невозможно,

В условных шкалах одинаковым интервалам между размерами данной величины не соответствуют одинаковые размерности чисел, отображающих размеры. С помощью этих чисел можно найти вероятности, моды, медианы, квантили, однако их нельзя использовать для суммирования, умножения и других математических операция. Определение значения величин при помощи шкал порядка нельзя считать измерением, так как на этих шкалах не могут быть введены единицы измерения. Операцию по приписыванию числа требуемой величине следует считать оцениванием. Оценивание по шкалам порядка является неоднозначным и весьма условным, о чем свидетельствует рассмотренный пример.

Свойства шкал

Неравномерная шкала омметра

Шкала интервалов (разностей)

Эти шкалы измерений в метрологии являются дальнейшим развитием шкал порядка и применяются для объектов, свойства которых удовлетворяют отношениям эквивалентности, порядка и аддитивности. Шкала интервалов состоит из одинаковых интервалов, имеет единицу измерения и произвольно выбранное начало – нулевую точку. Пример шкалы интервалов — летоисчисление по различным календарям, в которых за начало отсчета принято либо сотворение мира, либо рождество Христово и т.д. Температурные шкалы Цельсия, Фаренгейта и Реомюра также являются шкалами интервалов.

Рисунок – Пример шкалы интервалов (Температурные шкалы Цельсия и Фаренгейта)

На шкале интервалов определены действия сложения и вычитания интервалов. Действительно, по шкале времени интервалы можно суммировать или вычитать и сравнивать, во сколько раз один интервал больше другого, но складывать даты каких-либо событий просто бессмысленно.

Задать шкалу практически можно двумя путями. При первом из них выбираются два значения Qо и Q1, величины, которые относительно просто реализованы физически. Эти значения называются опорными точками, или основными реперами, а интервал (Q1

Рисунок – Пример шкалы отношений

При втором пути задания шкалы единица воспроизводится непосредственно как интервал, его некоторая доля или некоторое число интервалов размеров данной величины, а начало отсчета выбирают каждый раз по-разному в зависимости от конкретных условий изучаемого явления. Пример такого подхода — шкала времени, в которой 1с = 9192631770 периодов излучения, соответствующих переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. За начало отсчета принимается начало изучаемого явления.

Шкала отношений

Шкала отношений описывает свойства эмпирических объектов, которые удовлетворяют отношениям эквивалентности, порядка и аддитивности (шкалы второго рода — аддитивные), а в ряде случаев и пропорциональности (шкалы первого рода — пропорциональные). Пример шкалы отношений — шкала массы (второго рода), термодинамической температуры (первого рода).

В шкалах отношений существует однозначный естественный критерий нулевого количественного проявления свойства и единица измерений, установленная по соглашению. С формальной точки зрения этот вид шкал измерений является шкалой интервалов с естественным началом отсчета. К значениям, полученным по этой шкале, применимы все арифметические действия, что имеет важное значение при измерений физических величин.

Рисунок – Пример абсолютной шкалы (шкала температур Кельвина)

Шкалы отношений — самые совершенные. Они описываются уравнением Q = q, где Q — ФВ, для которой строится шкала, — ее единица измерения, q — числовое значение ФВ. Переход от одной шкалы отношений к другой происходит в соответствии с уравнением q2 = q1/.

Литература

Абсолютные шкалы

Абсолютные шкалы — это шкалы, обладающие всеми признаками шкал отношений, но дополнительно имеющие естественное однозначное определение единицы измерения и не зависящие от принятой системы единиц измерения. Примером абсолютной шкалы могут стать шкалы с относительным величинам: коэффициенту усиления, ослабления и др. Для образования многих производных единиц в системе СИ используются безразмерные и счетные единицы абсолютных шкал.

Отметим, что шкалы наименований и порядка называют неметрическими (концептуальными), а шкалы интервалов и отношений — метрическими (материальными). Метрические и абсолютные шкалы относятся к разряду линейных. Практическая реализация шкал измерений в метрологии осуществляется путем стандартизации как самих шкал и единиц измерений, так и, в необходимых случаях, способов и условий их однозначного воспроизведения.

Изготовление измерительной шкалы своими руками

Видео о том, как самостоятельно сделать шкалу стрелочного прибора на примере изготовления шкалы амперметра.

Источник