Лекция 7 Приемы измерений в психологии Содержание

Лекция 7 Приемы измерений в психологии

Содержание Учебные вопросы: 1. Теоретические аспекты психологических измерений. 2. Методы нольмерного шкалирования. 3. Методы одномерного шкалирования. 4. Многомерное шкалирование.

Литература • Основная: Дружинин В. Н. Экспериментальная психология. ПИТЕР, 2007. Волков Б. С. , Волкова Н. В. , Губанов А. В. Методология и методы психологического исследования. Учебное пособие для вузов. – 4 -е изд. , испр. И доп. – М. , Академический проект; Фонд «Мир» , 2005. Корнилова Т. В. Экспериментальная психология: Теория и методы: Учебник для вузов. – М. : Аспект Пресс, 2002 • Дополнительная: Ананьев Б. Г. О проблемах современного человекознания 2 -е изд. СПб. , Питер, 2001. Ганзен В. А. , Балин В. Д. Теория и методология психологического исследования. СПб. - СПб. ГУ, 1991. Кэмпбелл Д. Модели экспериментов в социальной психологии и прикладных исследованиях. – СПб. , 1996. Ломов Б. Ф. Методологические проблемы психологического эксперимента. История и актуальные проблемы развития экспериментальной психологии в России. М. : Наука, 1990. Тютюнник В. И. Основы психологических исследований. В. Новгород, 2000.

Введение Измерение может быть самостоятельным исследовательским методом, но может выступать и 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

1. Теоретические аспекты психологических измерений Под измерением понимается процедура, с помощью которой измеряемый объект сравнивается с некоторым эталоном и получает числовое выражение в определенном масштабе или шкале. Измерение – это приписывание объектам числовых значений, отражающих меру наличия свойства у данного объекта. Общая концепция измерения впервые была в достаточно развитом виде сформулирована Д. Скоттом и П. Суппесом. Дальнейшее развитие она получила в работах П. Суппеса и Дж. Зиннеса, Д. Льюса и Е. Галантера и др. Основным средством измерения выступают измерительные шкалы. Понятие “измерительная шкала” было введено в психологию в 1950 году С. С. Стивенсом.

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 в вербальной форме (например, в виде суждений о степени выраженности признака). Приписывание чисел (или других символов) объектам создает шкалу. Создание шкалы возможно, поскольку существует изоморфизм (подобие) формальных систем и систем действий, производимых над реальными объектами. Таким образом, процессу измерения всегда предшествует шкалирование – метод моделирования явлений с помощью числовых

Числовые системы – это множество элементов с реализованными в нем отношениями, существующими между элементами (или свойствами) реальных объектов. Общие требования к разработке и применению диагностических средств, в основе многих из которых лежат измерительные процедуры, разрабатывает психометрия. Психометрия (психометрика) – область психологии, связанная с теорией и практикой измерения психических явлений.

2. Методы нольмерного шкалирования Во многих психологических исследованиях возникает задача определений единственного или специального значения психологической переменной. Такое специальное значение психологической переменной называется порогом. Впервые в психологии эта проблема была поставлена Э. Гербертом как задача определения порога сознания – критической точки перехода от совершенно

В связи с их специфичностью пороговые методы обычно отделяют от остальных методов шкалирования психологических переменных (Вудвортс, Шлоссберг, 1958; Торгерсон, 1958). Однако это основание, разделяющее психологические измерительные процедуры на пороговые методы и методы шкалирования, является чисто содержательным, поэтому оно менее существенно, чем формальное основание, которое объединяет их вместе. В терминах теории измерений определение порога есть нахождение одного шкального значения или локализация точки на психологической шкале. В формальном смысле нольмерное шкалирование – это построение психологической шкалы, имеющей единственное значение и нулевую размерность.

Поэтому все пороговые методы можно также рассматривать как методы построения психологических шкал, а развитие методов психологического шкалирования рассматривать, соответственно, как разработку процедур,

Органы чувств – телесные органы, специально предназначенные для восприятия, переработки и хранения информации. Они включают рецепторы, нервные пути, проводящие возбуждения в мозг и обратно, а также центральные отделы нервной системы человека, перерабатывающие эти возбуждения. Для того чтобы в результате действия раздражителя на органы чувств возникло ощущение, необходимо, чтобы вызывающий его стимул достиг определенной величины. Эта величина называется нижним абсолютным порогом чувствительности. Нижний абсолютный порог чувствительности – минимальная сила раздражителя, вызывающая едва заметное ощущение. Это порог сознательного опознания раздражителя.

Однако существует и другой, более «низкий» порог – физиологический. Этот порог отражает предел чувствительности каждого рецептора, за которым уже не может наступить возбуждение. Рис. 3. Зависимость ощущения от величины стимула

Вполне понятно, что физиологический порог ощущений определен генетически и может изменяться только в зависимости от возраста или других физиологических факторов. Порог восприятия (сознательного опознания) менее стабилен. Он кроме названных факторов зависит также и от уровня бодрствования мозга, от внимания мозга к сигналу, который преодолел физиологический порог. Между этими двумя порогами существует зона чувствительности которой возбуждение рецепторов влечет , в за собой передачу сообщения, но оно не доходит до сознания. В настоящее время существует гипотеза, что в зоне под уровнем сознания – в подпороговой зоне – сигналы, воспринятые органами чувств, возможно, обрабатываются низшими центрами нашего мозга.

Если это так, то должны существовать ежесекундно сотни сигналов, которые проходят мимо нашего сознания, но, тем не менее, регистрируются на более низких уровнях. Такая гипотеза позволяет найти объяснение многим спорным явлениям. В особенности речь идет о перцептивной защите, подпороговом и экстрасенсорном восприятии, об осознании внутренней реальности в условиях, например, сенсорной изоляции или в состоянии медитации. То, что раздражители меньшей силы (подпороговые) не вызывают возникновения ощущений, является биологически целесообразным. Кора в каждый отдельный момент из бесконечного количества импульсов воспринимает лишь жизненно актуальные, задерживая все остальные, в том числе импульсы от внутренних органов.

Нельзя представить себе жизнь организма, у которого кора больших полушарий одинаково воспринимала бы все импульсы и обеспечивала на них реакции. Это привело бы организм к неминуемой гибели. Именно кора больших полушарий стоит на страже жизненных интересов организма и, повышая порог своей возбудимости, превращает неактуальные импульсы в подпороговые, избавляя тем самым организм от ненужных реакций. Однако подпороговые импульсы не безразличны для организма. Подтверждением этому служат многочисленные факты, полученные в клинике нервных болезней, когда именно слабые, подкорковые раздражители из внешней среды создают в коре больших полушарии доминантный очаг и способствуют возникновению галлюцинаций и “обмана чувств”.

Подпороговые звуки могут восприниматься больным как сонм навязчивых голосов при одновременном полном безразличии к настоящей человеческой речи; слабый, еле заметный луч света может вызвать галлюцинаторные зрительные ощущения различного содержания; еле заметные тактильные ощущения – от контакта кожи с одеждой – ряд извращенных острых кожных ощущений. Переход от невоспринимаемых стимулов, не вызывающих ощущения, к воспринимаемым происходит не постепенно, а скачкообразно. Если воздействие уже почти достигло порогового значения, то достаточно бывает едва заметно изменить величину действующего стимула, чтобы он из полностью невоспринимаемого превратился в полностью воспринимаемый.

Вместе с тем даже весьма значительные изменения величины стимулов в пределах допорогового диапазона не порождают никаких ощущений, за исключением рассмотренных выше субсенсорных стимулов и соответственно субсенсорных ощущений. Точно также существенные изменения значения уже достаточно сильных, запороговых стимулов также могут не вызывать никаких изменений в уже имеющихся ощущениях. Итак, нижний порог ощущений определяет уровень абсолютной чувствительности данного анализатора, связанной с сознательным опознанием стимула. Между абсолютной чувствительностью и величиной порога существует обратная зависимость: чем меньше величина порога, тем выше чувствительность данного анализатора.

Наши анализаторы обладают различной чувствительностью. Так, порог одной обонятельной клетки человека для соответствующих пахучих веществ не превышает 8 молекул. Однако, чтобы вызвать вкусовое ощущение, требуется по крайней мере в 25000 раз больше молекул, чем для создания обонятельного ощущения. Очень высока чувствительность зрительного и слухового анализатора. Человеческий глаз, как показано опытами С. И. Вавилова (1891— 1951), способен видеть свет при попадании на сетчатку всего 2 -8 квантов лучистой энергии. Это значит, что мы способны были бы видеть в полной темноте горящую свечу на расстоянии до 27 километров. В то же время для того, чтобы мы ощутили прикосновение, необходимо более чем в 100 раз больше энергии, чем при зрительных или слуховых ощущениях.

Абсолютная чувствительность анализатора характеризуется не только нижним, но и верхним порогом ощущения. Верхним абсолютным порогом чувствительности называется максимальная сила раздражителя, при которой еще возникает адекватное действующему раздражителю ощущение. Дальнейшее увеличение силы раздражителей, действующих на наши рецепторы, вызывает в них лишь болевое ощущение (например, сверхгромкий звук, слепящая яркость). Величина абсолютных порогов, как нижнего, так и верхнего, изменяется в зависимости от различных условий: характера деятельности и возраста человека, функционального состояния рецептора, силы и длительности раздражения и т п.

С помощью органов чувств мы можем не только констатировать наличие или отсутствие того или иного раздражителя, но и различать раздражители по их силе и качеству. Минимальное различие между двумя раздражителями, вызывающее едва заметное различие ощущений, называется порогом различения, или разностным порогом (обозначается DL). Немецкий физиолог Э. Вебер (1795 – 1878), проверяя способность человека определять более тяжелый из двух предметов в правой и левой руке, установил, что разностная чувствительность относительна, а не абсолютна. Это значит, что отношение добавочного раздражителя к основному должно быть величиной постоянной. Так, если на руке лежит груз в 100 граммов, то для возникновения едва заметного ощущения увеличения веса необходимо добавить около 3, 4 грамма.

Если же вес груза составляет 1000 граммов, то для возникновения ощущения едва заметного различия нужно добавить около 33, 3 грамма. Таким образом, чем больше величина первоначального раздражителя, тем больше должна быть и прибавка к ней. С разностным порогом связан и оперативный порог различимости сигналов – та величина различия между сигналами, при которой точность и скорость различения достигают максимума. Порог различения для различных органов чувств различен, но для одного и того же анализатора он представляет собой постоянную величину. Для зрительного анализатора эта величина представляет собой отношение приблизительно 1/100, для слухового – 1/10, для тактильного – 1/30. Экспериментальная проверка этого положения показала, что оно справедливо только для раздражителей средней силы.

Сама постоянная величина, выражающая отношение того приращения раздражителя к его исходному уровню, которое вызывает ощущение минимального изменения раздражителя, получила название константы Вебера. Значение константы Вебера для разных органов чувств

Одним из методов определения абсолютных порогов чувствительности является метод минимальных изменений, или метод границ. Основноесодержаниеметодаотраженов его названии: выбранный континуум стимулов необходимо предъявлять таким образом, чтобы дискретные значения этого континуума отличались друг от друга на минимально возможную величину. Предъявление стимулов чередуют то в возрастающем, то в убывающем порядке. Для каждой последовательности предъявления стимулов определяют границу смены ответов (типа: “да/нет”, “вижу/не вижу”). Обычно измерение порога начинают с убывающего ряда стимулов, приняв за исходное значение величину отчетливо воспринимаемого стимула.

Обычно измерение порога начинают с убывающего ряда стимулов, приняв за исходное значение величину отчетливо воспринимаемого стимула. Считают, что порог, е. величина т. стимула, при которой произошла смена ответов испытуемого, находится в середине межстимульного интервала – между тем стимулом, который еще воспринимается, и тем, который уже не воспринимается. Аналогично определяют порог и для возрастающего ряда стимулов. Каждую восходящую и каждую нисходящую последовательность стимулов повторяют в одном опыте от 6 до 15 раз. За абсолютный порог чувствительности (RL) принимают среднее арифметическое значение величин всех найденных в процессе исследования порогов появления и порогов исчезновения.

Другим методом, используемым для определения абсолютного порога чувствительности, является метод постоянных раздражителей, или метод констант. Этот метод требует проведения предварительного опыта, цель которого состоит в ориентировочном определении диапазона пороговой зоны. Пороговая зона – такой диапазон интенсивности раздражителя, на границах которого испытуемый практически всегда начинает или перестает ощущать воздействие стимула. Выявленный в опыте диапазон пороговой зоны разделяют на равное, желательно нечетное, число интервалов интенсивности (от 5 до 9). Поэтому все разности между величинами всех стимулов в пороговой зоне одинаковы. В течение всего опыта эти выбранные интенсивности остаются неизменными (отсюда и название метода: метод констант). Во время проведения опыта стимулы разной интенсивности предъяв ляют в случайном порядке, причем обязательно стимулы каждой интенсивности необходимо предъявлять одинаковое число раз.

И, наконец, для определения абсолютного порога чувствительности используют метод средней ошибки. Однако применение его целесообразно только в тех случаях, когда есть возможность непрерывно (плавно) изменять предъявляемый стимул. При измерениях по данной методике испытуемый сам регулирует величину стимула. Начиная от первоначально вызвавшей у него отчетливое ощущение, он плавно снижает интенсивность стимула до тех пор, пока не установит такое ее значение, при котором он впервые утрачивает ощущение его воздействия. Если опыт начинается с явно неощущаемой интенсивности стимула, то испытуемый должен найти такое ее значение, при которой ощущение появляется.

При обработке полученных результатов в качестве показателей абсолютного порога чувствительности используют меры центральной тенденции – медиану (Me) и среднюю арифметическую величину (М). Говоря о методах определения разностных порогов чувствительности, прежде всего, можно отметить метод минимальных изменений, или метод границ. Вся процедура измерений в основном остается той же, что и при измерении абсолютного порога, однако в нее внесены некоторые изменения. Главное из них связано с тем, что определение разностного порога предполагает выбор эталонного стимула среди континуума сверх пороговых стимулов. По отношению к нему и производят сравнение всех остальных стимулов.

Сравнение эталонного и остальных, т. е. переменных, стимулов можно осуществлять последовательно или одновременно. В первом случае первым предъявляют эталонный стимул, а во втором – эталонный и сравниваемый с ним переменный стимулы одновременно. Использование метода границ для определения разностных порогов требует учета не двух, а трех категорий ответов испытуемого: “больше”, “меньше” и “равно”. При обработке экспериментальных данных для каждого стимульного ряда находят границы между сменой категорий ответов, а именно: от “меньше” к “равно” и от “равно” к “больше”. Усредняя значения интенсивностей стимулов, соответствующие интервалам между этими границами (совместно для нисходящих и восходящих рядов стимуляции), получают средние значения “верхнего” (для ответов “больше”) и “нижнего” (для ответов “меньше”) порогов чувствительности.

Разность между ними определяет интервал неопределенности, т. е. ту зону стимульного ряда, в которой преобладают ответы “равно”. Величина интервала неопределенности, разделенная пополам, дает нам искомую величину разностного порога чувствительности. Основные предпосылки при определении разностных порогов методом постоянных раздражителей, или методом констант, остаются теми же, что и при определении абсолютного порога чувствительности. Однако естественно, что разностный порог определяется по отношению к произвольно выбранному стандартному стимулу сверхпороговой интенсивности.

3. Методы одномерного шкалирования Следующий шаг в развитии психологических измерений ориентирован на разработку методов, позволяющих построить шкалу, содержащую не одну единственную, а все значения интересующей нас психологической переменой. Первый вклад в создание этих процедур был сделан также Фехнером (1860), разработавшим первую модель одномерного шкалирования. Но основную детальную проработку процедур одномерного шкалирования осуществил Терстоун (1927, 1929), а затем Стивенс и его сотрудники (1937, 1955), разработавшие метод прямой оценки стимуляции. Далее эти методы развивались в работах шведских психофизиков под сильным влиянием Экмана (1965). Разработанные ими методы построения “сильных” шкал дали возможность психологам быстро продвинуться в решении многих психологических проблем, связанных с различными областями познавательных процессов.

Типы измерительных шкал и их описание Применение шкал связывается с необходимостью качественной и количественной оценки (с задачей последующего сравнения) определенных признаков и переменных. В психологических измерениях исполь зуются различные классификации типов шкал. Тип шкалы определяется природой измеряемой величины. 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).

Номинативная измерительная шкала 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 – шкала, состоящая всего из двух ячеек: “мужчина/женщина”, “имеет братьев и сестер / единственный ребенок в семье”; “иностранец / соотечественник”; “проголосовал «за» / проголосовал «против» “ и т. п. Признак, который изменяется по такой шкале, 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. Эта шкала строится на единственном отношении — отношении эквивалентности. Деления на шкале характеризуют критерии, на основании которых производится классификация. Способность человека оце нить любой стимул по заданному критерию как принадлежащих данному классу или нет настолько очевидна, что возможность построения номинальной шкалы для реакций различного уровня сложности обычно не вызывает возражений.

Порядковая измерительная шкала • Порядковая шкала — измерительная шкала, предназначенная для сравнения интенсивности проявления признака по возрастанию и убыванию. Шкала порядка строится на основании сразу двух отношений — эквивалентностипорядка и. Эта шкала, классифицирует признаки по принципу “больше / меньше”. 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”. 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. Числовые значения порядковой шкалы нельзя складывать, вычитать, делить и умножать.

Интервальная измерительная шкала. • Интервальная шкала — измерительная шкала, предназначенная для анализа интенсивности свойств объектов, выраженных величинами, разбитыми на равные интервалы. Это шкала, классифицирующая по принципу “больше на определенное количество единиц – меньше на определенное количество единиц”. Шкала интервалов является первой метрической шкалой. Начиная с нее, можно 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, насколько 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. Интервальная шкала позволяет применять практически всю параметрическую статистику для анализа данных, полученных с ее помощью.

Измерительная шкала отношений. • Шкала отношений — измерительная шкала, предназначенная для отражения отношений пропорции. Шкала, классифицирующая объекты или субъектов пропорционально степени выраженности измеряемого свойства. В отличие от интервальной шкалы она имеет значимую нулевую точку, которая не произвольна, а указывает на полное отсутствие измеряемого свойства. Шкала отношений наиболее часто используется в физике. По крайней мере, идеалом измерительной процедуры является получе ние таких данных о выраженности свойств объектов, когда можно сказать, во сколько раз один объект больше или меньше другого. Шкала отношений отличается от шкалы интервалов тем, что на ней определено положение “естественного” нуля. Классический пример — шкала температур Кельвина.

В психологии шкалы отношений применяются редко. Одним из исключений являются шкалы оценки компетентности, основанные на модели Раша. Действительно, вполне можно представить уровень “нулевой” осведомленности испытуемого в какой-то области знаний (например, знание эскимосского языка) или же “нулевой” уровень владения каким-либо навыком. Все изложенное в этом разделе 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.

4. Многомерное шкалирование метод многомерного статистического анализа используемый для решения задач построения сложных субъективных шкал и их последующей связи со шкалами физических свойств стимуляции. При использовании методов многомерного шкалирования предполагается, что в основе сложных суждений человека лежит система из нескольких субъективных шкал, которая и формирует субъективное пространство. Ясно, что когда люди оценивают сложное качественное свойство объектов, такое как например эмоциональное выражение лица, они ведут себя так, как если бы мерили объекты сразу по нескольким субъективным шкалам, а не по одной. Комбинируя определенным образом субъективные меры, они и осуществляют сложное суждение, подобное оценке психологического качества. Иначе говоря, сложную субъективную шкалу можно представить как систему нескольких простых субъективных шкал.

Выделяемые с помощью метода многомерного шкалирования субъективные шкалы могут быть: • а) интегральными, то есть отражающими объективно раздельные характеристики, которые субъективно не дифференцируемы; • б) отдельными, где психологической переменной соответствует однозначно объективируемое свойство.

Заключение. Таким образом, измерение в психологии может использоваться для решения различных задач. Так, 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 психологического состояния или для отнесения его к определенному типу личности. Кроме того, он может использовать измерение как задачу испытуемого, в ходе выполнения которой он измеряет (классифицирует, ранжирует, оценивает и т. п. ) внешние объекты: других людей, стимулы или предметы внешнего мира, собственные состояния. Существует также и процедура совместного измерения (или совместного шкалирования) стимулов и людей (испытуемых). При этом предполагается, что “стимулы” и “испытуемые” могут быть расположены на одной оси. Поведение испытуемого рассматривается как проявление взаимодействия личности и ситуации.