Kiek išskiriama pagrindinių matavimo skalių tipų. skaitmeninis matavimo prietaisas. Pagrindiniai matavimo svarstyklių tipai

Anotacija: Mastelio keitimo samprata. Esami svarstyklių tipai ir jų taikymo sritys. Svarstyklių atsiradimo priežastys.

SHKA „LA, s, gerai. [lot. scala - laiptai].- 1 . Liniuotė su padalomis įvairiose matavimo priemonėse. W. termometras. 2 . Reikšmių serija, skaitmenys didėjančia arba mažėjančia tvarka (spec.). Sh paciento temperatūra. Sh ligos. Sh darbo užmokestis.

Skalių tipai:

Matavimo skalės dažniausiai klasifikuojamos pagal išmatuotų duomenų tipus, kurie nustato matematines transformacijas, leidžiamas tam tikrai skalei, bei atitinkamos skalės rodomus ryšių tipus. Šiuolaikinę svarstyklių klasifikaciją 1946 m. pasiūlė Stanley Smithas Stevensas.

Vardų skalė (vardinė, klasifikacija)

Naudojamas kokybinių savybių vertėms matuoti. Tokio požymio reikšmė yra lygiavertiškumo klasės, kuriai priklauso nagrinėjamas objektas, pavadinimas. Kokybinių savybių verčių pavyzdžiai yra būsenų pavadinimai, spalvos, automobilių markės ir kt. Tokie ženklai atitinka tapatybės aksiomas:

Esant daugybei klasių, naudojamos hierarchinės pavadinimų skalės. Žinomiausi tokių svarstyklių pavyzdžiai yra tie, kurie naudojami gyvūnams ir augalams klasifikuoti.

Turėdami reikšmes, išmatuotas pavadinimų skalėje, galite atlikti tik vieną operaciją - patikrinti jų sutapimą ar neatitikimą. Remiantis tokio patikrinimo rezultatais, galima papildomai apskaičiuoti užpildymo dažnius (tikimybes) įvairioms klasėms, kuriuos naudojant galima taikyti įvairius statistinės analizės metodus - Chi kvadrato tinkamumo testą, Cramerio testą. hipotezės apie kokybinių požymių ryšį tikrinimas ir kt.

Eilės skalė (arba rangas)

Pastatytas ant tapatybę ir tvarka. Šios skalės dalykai yra reitinguojami. Tačiau ne visi objektai gali būti pajungti tvarkos santykiui. Pavyzdžiui, negalima pasakyti, kas didesnis, apskritimas ar trikampis, bet galima išskirti bendrą šių objektų savybę – plotą, ir taip tampa lengviau nustatyti eilinius ryšius. Šiai skalei leidžiama monotoniška transformacija. Tokia skalė yra neapdorota, nes joje neatsižvelgiama į skirtumą tarp skalės subjektų. Tokios skalės pavyzdys: veiklos balai (nepatenkinamai, patenkinamai, gerai, puikiai), Moso skalė.

Intervalų skalė

Čia yra palyginimas su standartu. Tokios skalės konstrukcija leidžia daugumą esamų skaitmeninių sistemų savybių priskirti skaičiams, gautiems remiantis subjektyviais vertinimais. Pavyzdžiui, sukurti reakcijų intervalų skalę. Šiai skalei linijinė transformacija yra priimtina. Tai leidžia testų rezultatus perkelti į įprastas svarstykles ir taip palyginti rodiklius. Pavyzdys: Celsijaus skalė.

Santykių skalė

Santykių skalėje veikia santykis „tiek kartų daugiau“. Tai vienintelė iš keturių skalių, kurios absoliutus nulis. Nulinis taškas apibūdina išmatuojamo nebuvimą kokybės. Tai skalė leidžia atlikti panašumo transformaciją (daugyba iš konstantos). Nulinio taško nustatymas yra sudėtingas tyrimo uždavinys, todėl šios skalės naudojimas ribojamas. Tokių svarstyklių pagalba galima išmatuoti masę, ilgį, stiprumą, savikainą (kainą). Pavyzdys: Kelvino skalė (temperatūra matuojama nuo absoliutaus nulio, o matavimo vienetas pasirenkamas specialistų susitarimu – Kelvinas).

skirtumo skalė

Kilmė savavališka, nustatytas matavimo vienetas. Tinkamos transformacijos yra pamainos. Pavyzdys: laiko matavimas.

Absoliutus mastas

Jame yra papildoma savybė – natūralus ir nedviprasmiškas matavimo vieneto buvimas. Ši skalė turi vieną nulinį tašką. Pavyzdys: žmonių skaičius auditorijoje.

Iš nagrinėjamų skalių pirmosios dvi yra nemetrinės, o likusios – metrinės.

Matematinės matavimo rezultatų apdorojimo metodų tinkamumo problema yra tiesiogiai susijusi su skalės tipo klausimu. Bendruoju atveju tinkama statistika yra ta, kuri yra nekintama leistinų naudojamos matavimo skalės transformacijų atžvilgiu.

Naudojimas psichometrijoje. Naudojant įvairias svarstykles galima atlikti įvairius psichologinius matavimus. Pirmieji psichologinių matavimų metodai buvo sukurti psichofizikoje. Pagrindinis psichofizikų uždavinys buvo nustatyti, kaip fiziniai stimuliacijos parametrai koreliuoja su atitinkamais subjektyviais pojūčių vertinimais. Žinant šį ryšį, galima suprasti, koks pojūtis atitinka vieną ar kitą ženklą. Psichofizinė funkcija nustato ryšį tarp fizinio stimulo matavimo skalės skaitinės vertės ir psichologinio arba subjektyvaus atsako į šį dirgiklį skaitinės vertės.

Celsijaus

1701 Švedijoje. Jo domėjimosi sritis: astronomija, bendroji fizika, geofizika. Dėstė astronomiją Upsalos universitete, čia įkūrė astronomijos observatoriją.

Celsius pirmasis išmatavo žvaigždžių ryškumą, nustatydamas ryšį tarp šiaurės pašvaistės ir Žemės magnetinio lauko svyravimų.

Jis dalyvavo 1736–1737 m. Laplandijos žygyje matuoti dienovidinį. Grįžęs iš poliarinių regionų, Celsius pradėjo aktyviai organizuoti ir statyti astronomijos observatoriją Upsaloje ir 1740 m. tapo jos direktoriumi. Andersas Celsius mirė 1744 m. kovo 25 d. Jo vardu pavadintas mineralas Celsianas, bario lauko špato rūšis.

Inžinerijoje, medicinoje, meteorologijoje ir kasdieniame gyvenime naudojama Celsijaus skalė, kurioje vandens trigubo taško temperatūra yra 0,01, todėl vandens užšalimo temperatūra, esant 1 atm slėgiui, yra 0. Šiuo metu Celsijaus skalė nustatoma pagal Kelvino skalę: Celsijaus laipsnis lygus Kelvinui,. Taigi vandens virimo temperatūra, Celsijaus iš pradžių pasirinkta kaip atskaitos taškas 100, prarado savo vertę, o šiuolaikiniais skaičiavimais, vandens virimo temperatūra esant normaliam atmosferos slėgiui yra apie 99,975. Celsijaus skalė yra praktiškai labai patogi, nes vanduo mūsų planetoje yra labai paplitęs ir juo grindžiama mūsų gyvybė. Nulis Celsijaus yra ypatingas meteorologijos taškas, nes jis susijęs su atmosferos vandens užšalimu. Mastelį 1742 m. pasiūlė Andersas Celsius.

Farenheito

Gabrielius Farenheitas. Danielis Gabrielis Farenheitas (Danielis Gabrielis (1686–1736) – vokiečių fizikas. Gimė 1686 m. gegužės 24 d. Dancige (dabar Gdanskas, Lenkija). Studijavo fiziką Vokietijoje, Olandijoje ir Anglijoje. Beveik visą gyvenimą gyveno Olandijoje, kur buvo susižadėjęs. tikslių meteorologinių prietaisų gamyboje 1709 m. pagamino alkoholio termometrą, 1714 m. - gyvsidabrio termometrą, naudodamas naują gyvsidabrio valymo būdą. Gyvsidabrio termometrui Farenheitas pastatė skalę, kuri turi tris atskaitos taškus: atitiko temperatūrą. vandens - ledo - amoniako mišinio, - iki sveiko žmogaus kūno temperatūros, o kaip kontrolinė temperatūra buvo paimta ledo lydymosi temperatūros reikšmė. Gryno vandens virimo temperatūra pagal Farenheito skalę buvo. Farenheito skalė yra naudojama daugelyje angliškai kalbančių šalių, nors pamažu užleidžia vietą Celsijaus skalei. Be termometrų gamybos, Farenheitas užsiėmė ir barometrų bei higrometrų tobulinimu. Taip pat tyrė temperatūros pokyčio priklausomybę. virimo temperatūros skysčiai nuo atmosferos slėgio ir su druskų kiekį jame, atrado vandens peršalimo reiškinį, sudarė kūnų savitojo svorio lenteles. Farenheitas mirė Hagoje 1736 m. rugsėjo 16 d.

Anglijoje, o ypač JAV, naudojama Farenheito skalė. Nulis laipsnių Celsijaus yra 32 laipsniai pagal Farenheitą, o Farenheito laipsnis yra 5/9 laipsnių Celsijaus.

Šiuo metu priimtas toks apibrėžimas Farenheito skalė: tai temperatūros skalė, kurios 1 laipsnis (1) yra lygus 1/180 skirtumo tarp vandens virimo ir ledo tirpimo temperatūros esant atmosferos slėgiui, o ledo lydymosi temperatūra yra F. Farenheito temperatūra yra susijusi su Celsijaus temperatūra () pagal ryšį. G. Farenheito pasiūlytas 1724 m.

Reaumur skalė

Renė Reaumuras. Rene Antoine'as de Reaumuras gimė 28 d

1683 vasaris La Rochelle, prancūzų gamtininkas, Sankt Peterburgo mokslų akademijos užsienio garbės narys (1737). Dirba su vabzdžių kolonijų regeneracija, fiziologija, biologija. Jis pasiūlė jo vardu pavadintą temperatūros skalę. Patobulino kai kuriuos plieno paruošimo būdus, jis, vienas pirmųjų, bandė moksliškai pagrįsti kai kuriuos liejimo procesus, parašė veikalą „Menas paversti geležį plienu“. Jis padarė vertingą išvadą: geležis, plienas, ketus skiriasi kai kurių priemaišų kiekiu. Pridėjus šį priedą į geležį, cementuojant arba legiruojant su ketumi, Réaumur gavo plieną. 1814 metais K. Caretenas įrodė, kad ši priemaiša yra anglis.

Réaumur pateikė matinio stiklo paruošimo būdą.

Šiandien atmintis jo vardą sieja tik su ilgo išradimu

naudojama temperatūros skalė. Tiesą sakant, René Antoine'as Ferchantas de Reaumuras, gyvenęs 1683–1757 m., daugiausia Paryžiuje, priklausė tiems mokslininkams, kurie universalumas kurią mūsų laikais – siauros specializacijos laikais – sunku įsivaizduoti. Reaumur tuo pat metu buvo technikas, fizikas ir gamtininkas. Jis pelnė didelę šlovę už Prancūzijos ribų kaip entomologas. Paskutiniais savo gyvenimo metais Reaumuras atėjo į idėją, kad paslaptingos transformuojančios galios paieška turėtų būti vykdoma tose vietose, kur jos pasireiškimas yra ryškiausias – vykstant maisto transformacijai organizme, t.y. o asimiliuojant jį. Jis mirė 1757 m. spalio 17 d. Bermovdier pilyje netoli Saint-Julien-du-Terroux (Mayenne).

Jį 1730 metais pasiūlė R. A. Reaumuras, aprašęs jo išrastą alkoholio termometrą.

Vienetas yra Réaumur () laipsnis, lygus 1/80 temperatūros intervalo tarp atskaitos taškų - tirpstančio ledo () ir verdančio vandens () temperatūros.

Šiuo metu mastelis nebenaudojamas, ilgiausiai saugomas Prancūzijoje, autoriaus tėvynėje.

Temperatūros skalių palyginimas

apibūdinimas	Kelvinas	Celsijaus	Farenheito	niutonas	Réaumur
Absoliutus nulis	0	-273.15	-459.67	-90.14	-218.52
Farenheito mišinio lydymosi temperatūra (druska ir ledas vienodais kiekiais)	255.37	-17.78	0	-5.87	-14.22
Vandens užšalimo temperatūra (įprastos sąlygos)	273.15	0	32	0	0
Vidutinė žmogaus kūno temperatūra	310.0	36.8	98.2	12.21	29.6
Vandens virimo temperatūra (įprastos sąlygos)	373.15	100	212	33	80
Saulės paviršiaus temperatūra	5800	5526	9980	1823	4421

Temperatūros svarstyklės, palyginamųjų skaitinių temperatūros verčių sistemos. Temperatūra nėra tiesiogiai išmatuojamas dydis; jo reikšmę nulemia tam tikros termometrinės medžiagos fizikinės savybės, patogios matuoti, temperatūros pokytis. Pasirinkus termometrinę medžiagą ir savybę, reikia nustatyti atskaitos tašką ir temperatūros vieneto dydį – laipsnius. Taigi nustatomos empirinės temperatūros skalės (toliau T.sh.). T. sh. dažniausiai fiksuojamos dvi pagrindinės temperatūros, atitinkančios vienkomponenčių sistemų fazių pusiausvyros taškus (vadinamuosius atskaitos arba pastovius taškus), atstumas tarp kurių vadinamas pagrindiniu skalės temperatūrų intervalu. Kaip atskaitos taškai naudojami: vandens trigubas taškas, vandens, vandenilio ir deguonies virimo taškai, sidabro, aukso kietėjimo taškai ir kt. Vieno intervalo (temperatūros vieneto) dydis nustatomas kaip tam tikra dalis. pagrindinio intervalo. Dėl T. sh. paimkite vieną iš atskaitos taškų. Taigi galite nustatyti empirinį (sąlyginį) T. sh. bet kokiai termometrinei savybei. Jei darysime prielaidą, kad ryšys tarp ir temperatūros yra tiesinis, tada temperatūra , kur , ir yra skaitinės savybės esant temperatūrai pagrindinio intervalo pradžios ir pabaigos taškuose, - laipsnio dydis, - pagrindinio intervalo padalų skaičius.

Pavyzdžiui, Celsijaus skalėje atskaitos tašku imama vandens kietėjimo (ledo tirpimo) temperatūra, pagrindinis intervalas tarp kietėjimo ir vandens virimo taškų yra padalintas į 100 lygių dalių ().

T. sh. todėl yra nuoseklių temperatūros verčių sistema, tiesiogiai susijusi su išmatuoto fizinio dydžio reikšmėmis (šis dydis turi būti nedviprasmiškas ir monotoniška funkcija temperatūra). Bendruoju atveju T. sh. gali skirtis termometrinėmis savybėmis (tai gali būti kūnų šiluminis plėtimasis, laidininkų elektrinės varžos pokytis esant temperatūrai ir kt.), termometrine medžiaga (dujos, skystis, kieta), taip pat priklausyti nuo atskaitos taškų. Paprasčiausiu atveju T. sh. skiriasi skaitinėmis vertėmis, paimtomis tiems patiems atskaitos taškams. Taigi Celsijaus (), Reaumur () ir Farenheito () skalėse ledo ir verdančio vandens tirpimo taškams esant normaliam slėgiui priskiriamos skirtingos temperatūros. Temperatūros konvertavimo iš vienos skalės į kitą santykis:

Tiesioginis perskaičiavimas T. sh., Skirtingomis bazinėmis temperatūromis, neįmanomas be papildomų eksperimentinių duomenų. T. sh., besiskiriantys termometrine savybe ar medžiaga, labai skiriasi. Galimas neribotas skaičius empirinių T.sh, kurie nesutampa vienas su kitu, kadangi visos termometrinės savybės yra netiesiškai susijusios su temperatūra, o netiesiškumo laipsnis skirtingoms savybėms yra skirtingas, o tikroji temperatūra matuojama empiriniu T.sh. vadinamas sąlyginiu („gyvsidabriu“, „platinos „temperatūra ir kt.), jo vienetas yra sutartinis laipsnis. Tarp empirinių T. sh. ypatingą vietą užima dujų svarstyklės, kuriose dujos („azoto“, „vandenilio“, „helio“ dujos) tarnauja kaip termometrinės medžiagos. Šie T. sh. mažiau nei kiti priklauso nuo naudojamų dujų ir gali būti (įvedant pataisymus) sumažintos iki teorinės dujų temperatūros. Avogadro, tinkamas idealioms dujoms. Absoliuti empirinė T. sh. vadinama skalė, kurios absoliutus nulis atitinka temperatūrą, kuriai esant fizinės savybės skaitinė reikšmė (pvz. dujose T. sh. Avogadro absoliutus temperatūros nulis atitinka idealo nulinį slėgį dujos). temperatūros (pagal empirinį T.sh.) ir (pagal absoliučiąją empirinę T.sh.) yra susijusios ryšiu , kur yra absoliutus nulis empirinio T. sh. (absoliutaus nulio įvedimas yra ekstrapoliacija ir nereiškia jo įgyvendinimo).

Esminis trūkumas empirinio T. sh. - jų priklausomybė nuo termometrinės medžiagos - nėra termodinaminėje termodinamikos teorijoje, kuri remiasi antruoju termodinamikos dėsniu. Nustatant absoliučiąją termodinaminę T. sh. (Kelvino skalė) kilę iš Carnot ciklo. Jei Carnot cikle organizmas, vykdantis ciklą, sugeria šilumą esant temperatūrai ir išskiria šilumą esant temperatūrai , tada santykis nepriklauso nuo darbinio skysčio savybių ir leidžia mums nustatyti absoliučią temperatūrą naudojant turimas vertes. išmatavimams. Iš pradžių pagrindinis šios skalės intervalas buvo nustatytas ledo tirpimo ir atmosferos slėgyje verdančio vandens taškais, absoliučios temperatūros vienetas atitiko pagrindinio intervalo dalį, o atskaitos tašku buvo imtasi ledo tirpimo taško. 1954 metais 10-oji Generalinė svorių ir matų konferencija nustatė termodinamines T. sh. su vienu atskaitos tašku - vandens trigubas taškas, kurio temperatūra laikoma 273,16 K (tiksliai), o tai atitinka . temperatūra absoliučioje termodinaminėje T. sh. matuojamas kelvinais (K). Termodinaminė temperatūra, kai temperatūra imama ledo lydymosi temperatūrai, vadinama Celsijaus. Ryšiai tarp temperatūrų, išreikštų Celsijaus skalėje, ir absoliučios termodinaminės T. w.:

taigi šių svarstyklių vienetų dydis yra toks pat. Jungtinėse Amerikos Valstijose ir kai kuriose kitose šalyse, kur įprasta temperatūrą matuoti pagal Farenheito skalę, taip pat naudojamas absoliutus T.sh. Rankin. Ryšys tarp Kelvino ir Rankino laipsnių: pagal Rankine skalę ledo lydymosi temperatūra atitinka , vandens virimo temperatūra .

Bet koks empirinis T. sh. redukuota iki termodinaminio T. sh. pataisymų, kuriuose atsižvelgiama į termometrinės savybės ir termodinaminės temperatūros santykio pobūdį, įvedimas. Termodinaminis T. sh. atliekama ne tiesiogiai (atliekant Karno ciklą su termometrine medžiaga), o kitų procesų, susijusių su termodinamine temperatūra, pagalba. Esant plačiam temperatūrų diapazonui (maždaug nuo helio virimo taško iki aukso kietėjimo taško), termodinaminis T. sh. sutampa su T. š. Avogadro, kad termodinaminė temperatūra būtų nustatoma pagal dujų temperatūrą, kuri matuojama dujų termometru. Esant žemesnei temperatūrai, termodinaminis T. sh. atliekama pagal paramagnetų magnetinio jautrumo priklausomybę nuo temperatūros, esant didesniems - skalė buvo kelis kartus iš naujo apibrėžta (MTSh-48, MPTSh-68, MTSh-90): etaloninės temperatūros ir interpoliacijos metodai pasikeitė, tačiau principas išliko ta pati - skalės pagrindas yra grynų medžiagų fazių perėjimų rinkinys su tam tikromis termodinaminių temperatūrų reikšmėmis ir šiuose taškuose sugraduotais interpoliacijos įtaisais. Šiuo metu galioja ITS-90 skalė. Pagrindiniame dokumente (Skalės taisyklės) pateikiamas Kelvino apibrėžimas, fazių virsmo temperatūrų reikšmės (atskaitos taškai) ir interpoliacijos metodai.

Kasdieniame gyvenime naudojamos temperatūros skalės – tiek Celsijaus, tiek Farenheito (daugiausia naudojamos JAV) – nėra absoliučios, todėl nepatogios atliekant eksperimentus sąlygomis, kai temperatūra nukrenta žemiau vandens užšalimo taško, dėl ko temperatūra turi būti išreiškė neigiamą skaičių. Tokiais atvejais buvo įvestos absoliučios temperatūros skalės.

Vienas iš jų vadinamas Rankino skale, o kitas – absoliučia termodinamine skale (Kelvino skalė); temperatūra matuojama atitinkamai Rankine () ir kelvinais (K). Abi skalės prasideda nuo absoliutaus nulio. Jie skiriasi tuo, kad kelvinas yra lygus Celsijaus laipsniams, o Rankine laipsnis yra lygus Farenheito laipsniams. Vandens užšalimo temperatūra esant standartiniam atmosferos slėgiui atitinka , , .

Kelvino skalės skalė susieta su trigubu vandens tašku (273,16 K), o Boltzmanno konstanta priklauso nuo jo. Dėl to kyla problemų dėl aukštos temperatūros matavimų tikslumo. Dabar BIPM svarsto galimybę pereiti prie naujo kelvino apibrėžimo ir nustatyti Boltzmanno konstantą, o ne susieti su trigubo taško temperatūra.

Trumpa santrauka: mokinys susipažino su svarstyklių klasifikacija ir jų apimtimi.

Praktikos rinkinys

Klausimai:

Kada ir kas pasiūlė šiuolaikinę svarstyklių klasifikaciją?
Apibrėžkite žodžio skalę.
Išvardykite visų jums žinomų svarstyklių tipus ir paaiškinkite, kuo jos skiriasi?
Kodėl psichometrikoje naudojamos svarstyklės?
Kokios svarstyklės dažniausiai naudojamos Anglijoje ir Amerikoje?
Kurios iš aukščiau pateiktų svarstyklių pasirodė pirmosios?
Kuri šalis ilgiausiai naudojo Réaumur skalę?
Kaip temperatūra matuojama absoliučioje termodinaminėje temperatūros skalėje?
Pateikite absoliučios temperatūros skalių pavyzdžių.
Koks yra kelvino ir Rankine laipsnio santykis?

Pratimai

Nubraižykite diagramą, atspindinčią šiuolaikinę svarstyklių klasifikaciją. Ar galite sudaryti svarstykles pagal hierarchiją.
Nustatykite temperatūros reikšmę skirtingose temperatūros skalėse (Farenheito, Kelvino)

Sociologinių tyrimų teorinis patvirtinimas: metodika ir metodai

Stanley Stevenson dėka savo tyrimų praktikoje dirbame su kelių tipų svarstyklėmis. Kai kas kritikuoja šią tipologiją, bet, matyt, niekas nieko geresnio nesugalvojo.

0 Spustelėkite, jei tai naudinga =ъ

Nepriklausomai nuo klausimyno klausimų ar svarstomų testavimo metodų sudėtingumo, juos visus galima suskirstyti į tris tipus, priklausomai nuo to, kuriai matavimo skalei jie priklauso. Šiuo atveju kalbame ne apie konkrečius matavimo priemonių konstravimo metodus (pavyzdžiui, Gutmanno skalę ar Thurstone skalę), o apie 1946 metais Stanley Stevenso pasiūlytą matavimo skalių klasifikaciją. Šios klasifikacijos išmanymas yra labai svarbus kiekybinio metodo taikymo požiūriu, nes tam tikrų matematinės statistikos metodų naudojimas, be kita ko, grindžiamas matavimo skale, kurioje atvaizduojami tyrėją dominantys kintamieji.

Sužinokite daugiau apie sąvoką „kintamasis“
„Kintamasis“ yra dažnai vartojama sąvoka moksliniuose tyrimuose (ne tik socialiniuose ir elgesio moksluose), o ypač kai kalbame apie kiekybinį požiūrį ir statistinių metodų taikymą. Tiesą sakant, kintamasis yra bet kokia tiriamų objektų savybė, kuri keičiasi iš vieno stebėjimo į kitą. Šiuo atveju stebėjimai suprantami kaip tyrimo objektai (žmonės, organizacijos, šalys ar dar kažkas – priklauso nuo paties tyrimo).
Jei kuri nors savybė nekinta nuo vieno stebėjimo į kitą, tai ji nesuteikia jokios vertingos informacijos matematine prasme (dauguma metodų bus tiesiog netinkami naudoti).
Taigi kiekybinio požiūrio rėmuose tiriami objektai pateikiami kaip dominančių ir tiriamų kintamųjų visuma. Nesunku atspėti, kad kintamieji, visų pirma, skirstomi pagal skalę, kurioje jie rodomi. Taigi, galime išskirti, pavyzdžiui, vardinius, eilinius ir metrinius kintamuosius. Tuo pačiu metu eilės eilinius galima skirstyti į sulankstytus ir ištisinius. Ištisiniai eilės kintamieji turi daug skaitinių reikšmių ir atrodo (bent jau iš pirmo žvilgsnio) kaip metriniai. Sulenkti eilės kintamieji turi tik kelias kategorijas arba skaitines reikšmes (ne daugiau kaip penkias ar šešias). Juos galima gauti renkant duomenis suvyniota forma arba susukant ištisinę eilės ar metrinę skalę.
Kitas svarbus kintamųjų skirstymas yra skirstymas į priklausomus ir nepriklausomus. Dažnai analizės procese iškeliamos hipotezės apie vienų kintamųjų įtaką kitiems. Tokiais atvejais įtakojantys kintamieji vadinami nepriklausomais, o paveikti – priklausomais. Pavyzdžiui, jei kalbame apie ryšį tarp studento lyties ir jo studijų sėkmės, tai lytis bus nepriklausomas kintamasis, o studijų sėkmė priklausys.

Pagal Stevensono klasifikaciją, bendriausia forma, galima išskirti tris svarstyklių tipus:
- vardinis,
- eilinis,
-metrinis.

Įvertintas skalė apima kintamųjų klasę, kurių reikšmes galima suskirstyti į grupes, bet negalima reitinguoti. Atitinkamų kintamųjų pavyzdžiai yra lytis, tautybė, religija ir kt. Išsamiau panagrinėkime tokį kintamąjį kaip tautybė. Šiuo atveju respondentai gali būti suskirstyti į skirtingas grupes, priklausomai nuo to, kokios tautybės jie save laiko. Tuo pačiu, remiantis šia informacija, neįmanoma surūšiuoti respondentų pagal kiekybinę mus dominančio parametro išraišką, nes tautybė tradicine šio žodžio prasme nėra pamatuojama savybė.
eilinis skalė apima kintamųjų klasę, kurios reikšmes galima ne tik suskirstyti į grupes, bet ir reitinguoti priklausomai nuo išmatuotos savybės sunkumo. Klasikinis eilės skalės pavyzdys yra Bogardo skalė, skirta nacionaliniam atstumui matuoti. Žemiau pateikiama versija, pritaikyta Ukrainos gyventojams (N. Panina, E. Golovakha):

Anketos užduotis
Kiekvienai toliau išvardytai tautybei pasirinkite vieną iš jums asmeniškai artimiausių pareigų, į kurias priimtumėte tos pilietybės narius.
Reagavimo skalė
1) kaip mano šeimos nariai;
2) kaip artimi draugai;
3) kaip kaimynai;
4) kaip kolegos darbe;
5) kaip Ukrainos gyventojai;
6) kaip svečiai Ukrainoje;
7) išvis neįsileistų jų į Ukrainą.

Ši skalė leidžia rūšiuoti respondentus pagal jų požiūrį į konkrečią tautybę. Tačiau ji pateikia tik apytikslę informaciją, kuri neleidžia tiksliai įvertinti skalės gradacijų skirtumų. Taigi, pavyzdžiui, galime teigti, kad respondentas, pasiryžęs priimti žydus kaip savo šeimos narius, su jais elgsis geriau nei tas, kuris nori juos priimti tik kaip kaimynus. Tačiau negalime pasakyti "kiek?" arba "kiuo metu?" kadangi pirmasis respondentas geriau nei antrasis elgiasi su žydų tautybės atstovais. Kitaip tariant, mes neturime jokių argumentų, kurie patvirtintų intervalų tarp skalės taškų lygybę.
Metrika skalė apima kintamųjų klasę, kurios reikšmes galima ir suskirstyti į grupes, ir reitinguoti, o jų reikšmę galima nustatyti tiksliais terminais (tas pats „kiek?“ ir „kiek laiko?“). Tipiški atitinkamų kintamųjų pavyzdžiai yra amžius, atlyginimas, vaikų skaičius ir kt. Kiekvieną iš jų galima išmatuoti kuo tiksliau: amžius metais, atlyginimas grivinomis, vaikų skaičius...vnt;)
Natūralu, kad jei kintamasis gali būti išreikštas metrine skale, tai tas pats kintamasis gali būti išreikštas eilės skale.

Pavyzdžiui, amžius gali būti išreikštas amžiaus grupėmis (jaunimas, vidutinio amžiaus, senatvė), kurios suteikia tik apytikslę informaciją apie respondentą, nepaisant galimybės jas reitinguoti.
Tai, kad kintamasis priklauso metrinei skalei, atveria galimybę naudoti bet kokius statistinius metodus. Savo ruožtu priklausymas eiliniam ar vardiniam riboja matematinių priemonių pasirinkimą (eslinės skalės atveju – mažiau, o vardinės – labiau). Pateikta statistinių metodų klasifikacija.
Kad skirtumai tarp vardinės, eilės ir metrinės skalės būtų dar akivaizdesni, pateiksiu papildomą pavyzdį apie profesionalių sunkiasvorių boksininkų reitingą pagal boxrec.com (informacija aktuali 2012-01-31). Tuo pačiu metu mes atsižvelgsime į duomenis apie boksininkus, esančius geriausiųjų dešimtuke, pagal tris kintamuosius: boksininko etninę kilmę, jo vietą reitinge ir reitingo taškų skaičių, kurį jis turėjo savo turte 2012-01-31.

A) etninė priklausomybė ( vardinė skalė). Trys boksininkai (broliai Kličko ir Dimitrenko) yra ukrainiečiai, vienas (Povetkinas) yra rusas, vienas (Adamek) yra lenkas, du (Chambersas ir Thompsonas) yra amerikiečiai, vienas (Fury) yra britas, vienas (Helenius) yra suomis, vienas ( Pulev) – bulgarų. Taigi kintamasis „tautybė“ padėjo suskirstyti visus boksininkus į 7 grupes, priklausomai nuo jų etninės priklausomybės. Turėdamas šiuos duomenis, žmogus, toli nuo bokso, nieko negalės pasakyti apie sąraše esančių boksininkų sėkmę, nors gaus informaciją apie 10 geriausių sunkiasvorių etninę kilmę (ir toliau kreipsimės į hipotetinį ekspertą):
ukrainiečiai - 30%;
amerikiečiai - 20%;
rusai, lenkai, britai, suomiai ir bulgarai – po 10 proc.
B) vieta reitinge ( eilinė skalė) pateikia apytikslę informaciją apie boksininko sėkmę. Situacija tokia:
1. Vladimiras Kličko
2. Vitalijus Kličko
3. Aleksandras Povetkinas
4. Tomaszas Adamekas
5. Eddie Chambers
6. Tysonas Fury
7. Robertas Helenius
8. Tony Thompsonas
9. Aleksandras Dimitrenko
10. Kubratas Pulevas
Dabar mūsų neinformuotas analitikas žino dešimties geriausių sunkiasvorių boksininkų seką. Ir nors čia jau yra skaičiai nuo 1 iki 10, jis vis tiek negali atlikti jokių matematinių operacijų, išskyrus palyginimą. Pavyzdžiui, jis negali pasakyti, kad Wladimiras Klitschko yra 4 vienetais geresnis už Eddie Chambersą. Posakis „5 minus 1“ šiuo atveju neturi prasmės. Kalbant apie šiuos du boksininkus, jis gali pasakyti tik tiek, kad Wladimiras Klitschko yra geresnis už Eddie'į Chambersą kaip boksininką (taip pat ir visus kitus geriausiųjų dešimtuką). Priežastis, kodėl neįmanoma atlikti matematinių veiksmų, yra ta, kad tarp taškų nuo 1 iki 10 nėra lygybės intervalų. Kokie iš tikrųjų yra intervalai tarp taškų, galite pamatyti paskutinio kintamojo dėka.
C) Įvertinimo taškų skaičius ( metrinė skalė). Šis indikatorius

Panagrinėkime pagrindinius matavimo skalių tipus ir jas atitinkančias leistinų transformacijų grupes.

Visos svarstyklės yra suskirstytos į dvi grupes - kokybinių ženklų skalės ir kiekybinių ženklų skalės.

Kokybinių požymių skalėse yra vardinės ir eilės skalės.

Vardų skalė (vardinė skalė).Šios skalės matavimai skirti objektams atskirti. Tai yra, fiksuoti tik du santykiai: „lygūs“, „nelygūs“. Vienintelė leistina operacija su matavimais vardinėje skalėje yra skaičiavimas. Taip fiksuojamos tokios charakteristikos kaip tikriniai žmonių vardai, tautybė, gyvenviečių pavadinimai. Atliekant tokius matavimus, matematiniai veiksmai, tokie kaip sudėjimas ar daugyba, neleidžiami. Nėra prasmės pridėti, pavyzdžiui, telefono numerių.

eilinė skalė tai rangų skalė, kurioje objektams priskiriami skaičiai, atspindintys tam tikrų objektų tam tikrų savybių santykinį sunkumą. Paprasčiausias pavyzdys – mokinių vertinimai. Šioje skalėje galite nustatyti profesionalų statusą. Duomenų lentelėje pateikiama informacija tik apie tris empirinius ryšius:<, >, =“. Tokio tipo svarstyklėms priimtinos transformacijos yra visos monotoninės transformacijos, t.y. tie, kurie nepažeidžia išmatuotų dydžių verčių eilės. Tokiuose duomenyse nėra informacijos, kiek vienas rangas skiriasi nuo kito.

Kaip parodė daugybė eksperimentų, į kokybinio pobūdžio, pavyzdžiui, lyginamuosius, klausimus žmogus atsako taisyklingiau (ir lengviau) nei į kiekybinius. Taigi, jam lengviau pasakyti, kuris iš dviejų svorių yra sunkesnis, nei nurodyti apytikslį jų svorį gramais.

Kiekybinės skalės apima: „intervalų skalę“, „santykio skalę“, „absoliučią skalę“.

Intervalų skalė tai skaitinė skalė, kurioje rodomi kiekybiškai vienodi intervalai. Intervalų skalėje yra ne tik visa eilės skalėje esanti informacija, bet ir leidžia palyginti jų skirtumus. Skirtumas tarp dviejų gretimų skalės verčių yra identiškas skirtumui tarp bet kurių kitų dviejų gretimų skalės verčių. Tarp intervalo skalės verčių yra pastovus arba lygus intervalas. Intervalų skalė naudojama, pavyzdžiui, matuojant temperatūrą.

Intervalų skalėje atskaitos taško vieta nėra fiksuota. Atskaitos taškas ir matavimo vienetai parenkami savavališkai. Bet kokia tiesinė transformacija išsaugo skalės savybes. čia x- pradinė skalės vertė, y yra konvertuota skalės vertė, b yra teigiama konstanta.

Santykio skalėje lyginant su intervalo skale, apibrėžiamas ir atskaitos taškas. Gerai žinomi matavimo pavyzdžiai šioje skalėje yra ūgis, svoris, pinigų suma. Santykinės svarstyklės leidžia tik transformuotis. Šios vertės turi tą pačią empirinę reikšmę: 12 kg, 12 000 g, 0,012 tonos.

Absoliutus mastas transformaciją pripažįsta tik tapatybės pavidalu. Šio tipo skalė yra patogi įrašant elementų skaičių tam tikroje baigtinėje aibėje. Jei suskaičiavęs obuolių skaičių, vienas tyrėjas duomenų lentelėje įrašo reikšmę 6, o kitas VI, tai pakanka žinoti, kad 6 reiškia tą patį, ką ir VI, tai yra 6=VI.

Santykinis matavimų informatyvumas skirtingose skalėse didėja skalių svarstymo tvarka. Skirtingoms skalėms reikia sukurti savo analizės metodus. Bendrai nagrinėjant požymius, išmatuotus skirtingomis skalėmis, naudojami matavimo skalių konvertavimo metodai. Konvertuoti duomenis iš vienos skalės į kitą galima tik sumažėjus skalės galiai.

Tyrimas naudoja trys Pagrindiniai svarstyklių tipai: vardinis, reitingas (eilinis) ir intervalas. Jų formavimasis glaudžiai susijęs su matavimo raida praktikoje.

Žmonijos istorijos aušroje vienintelis matavimo instrumentas buvo žmonių gebėjimas kokybiškai atskirti (atskirti) objektus ir reiškinius pagal dažniausiai pasitaikančius požymius ir savybes. Vykdydamas tokį skirtumą, asmuo jiems suteikdavo tam tikrus vardus. Jis, tarkime, negalėjo žinoti konkrečios temperatūros vertės, bet galėjo padaryti tik alternatyvią išvadą:šiltai arbašalta. Ši išvada neturi reikšmės konkrečiai temperatūros vertei. Taip atliekamas matavimasvardinė skalė. Tobulėjant stebėjimui, žmogus išmoko matavimui naudoti objektyvius gamtos reiškinius, kurie turi pastovias, periodiškai pasikartojančias savybes griežta seka. Išorinės aplinkos temperatūrai matuoti jis jau panaudojo tokį reiškinį kaip vandens agregacijos būklės pasikeitimas gamtoje: ledas.- vandens- garai. Priklausomai nuo vandens būklės, jis padarė išvadą: „šaltas“, „šiltas“ arba „karštas“. Čia jau atliktas užsakytas (reitinguotas) matavimas. Jis buvo atliktas pagalreitingų skalė.

Ateityje dirbtinius standartus kurdavo žmonės. Visų pirma temperatūrai matuoti buvo sukurta skalė su inicialu(sąlygiškai nulis) taškas, kai vanduo užšąla ir su galutine- kai užverda. Atstumas tarp šių taškų buvo padalintas į 100 vienodų intervalų. Temperatūros reikšmę tapo įmanoma išreikšti skaičiais pagalintervalo skalė.Tokias matavimo skales galima sąlygiškai vadintisutartinis,nes bet koks stabilus gamtos reiškinys gali būti laikomas atskaitos nuliniu tašku jų konstrukcijoje, kaip tai daroma fizikoje. Jei galite rasti „absoliučiai“ stabilų reiškinį, pvz., šviesos greitį arba užšalimo tašką pagal Kelvino skalę (apie minus 273 laipsnius Celsijaus), tuomet galite statytiproporcijų skalė, naudojamas gamtos moksluose, bet netaikomas epistemologiniams modeliams kurti šiuolaikinėje sociologijoje.

Keliais pavyzdžiais iliustruosime įvairių skalių naudojimo sociologiniuose tyrimuose ypatumus.

Nominali skalė

Jis daugiausia naudojamas matuoti objektyvūs ženklai respondentų (lytis, šeimyninė padėtis, profesija ir kt.). Štai vardinės skalės, kuri matuoja respondento laisvalaikio struktūrą, pavyzdys:

Nurodykite, kokia laisvalaikio veikla dažniausiai būna užpildyti jūsų savaitgaliai:

- lankantis parke

- Dirbu su gyvūnais

- Aš einu žvejoti

- aš einu į kiną

- Aš žaidžiu šachmatais

- Žiūrint televizorių

- kažkas kito

Rango (eilės) skalė

Sunku rasti objektyvių rodiklių daugumai socialinių reiškinių savybių ir ypatybių. Nepriimti į NSU stojantieji dėl mažo stojamųjų balų skaičiaus dažnai sėkmingai baigdavo NETI ir NINH, o baigę disertacijas dažnai apsigyndavo greičiau nei NSU absolventai. Tai paaiškinama skirtingose mokyklose naudojamomis skalėmis, nes nėra objektyviai nustatytų akademinių rezultatų vertinimo rodiklių, taip pat skirtingų mokslų baigiamųjų darbų lygių. Jei tokie rodikliai kaip L.D. Landau buvo įsteigtas fizikams, tada didžioji dalis ekonomikos universitetų liktų be studentų. Todėl sociologijos matavimas daugiausia grindžiamas subjektyvūs rodikliai, išreiškiantis respondentų požiūrį į ką nors ar ką nors. Reitingų skalės pozicijos yra išdėstytos griežta tvarka nuo reikšmingiausios iki mažiausiai reikšmingos arba atvirkščiai.

Pavyzdžiui, suskirstėme darbo turinį pagal jo technologinio sudėtingumo laipsnį ir nusprendėme sugrupuoti darbuotojus, patys identifikuodami jų atliekamo darbo turinį naudodami mūsų sukurtą skalę:

Nurodykite savo darbo pobūdį:

1 - fizinis darbas, rankinis, nenaudojant mechanizmų ir įrankių

2 - rankų darbas su įrankiais

3 - darbas su technika, pusiau automatinis

4 - darbas automatinėse linijose

5 – darbas siejamas su techniniu kūrybiškumu, dizainu ar valdymu

Atsakymo variantai gali būti gretas . Taigi, intelektualinio darbo turinio požiūriu figūra 1 reiškia, kad pirmoji padėtis yra mažiau pageidautina nei antroji, o antroji - nei trečioji (bet tik pagal mūsų priimtą skalės pozicijų eilės diferenciacijos principą!). Tačiau tuo pat metu jokiu būdu negalima daryti tokių teiginių, kaip, pavyzdžiui: „automatinėse linijose atliekamas darbas yra lygiai dvigubai technologiškai ir intelektualiai prisotintas nei rankų darbas naudojant įrankius“. Tokie griežti skaitiniai santykiai rangų skalės pagalba neįgyvendinami. „Vidutinių politinės kultūros lygių“ arba „vidutinių“ kitų savybių ir charakteristikų verčių apskaičiavimas, išmatuotas rangų skalėje, gali sukelti didelių klaidų.

Intervalų skalė

Jos pagalba taikomojoje sociologijoje galima išmatuoti labai nedaug savybių ir požymių: daugiausia tų, kurių vertę galima išreikšti skaičiumi. Tai gali būti: amžius, darbo patirtis, studijos, šeimos narių skaičius ir kt. Tokioje skalėje pozicijos išsidėsto vienodais arba nevienodais intervalais, priklausomai nuo skalei sudaryti naudojamo rodiklio reikšmių.

Skalė su nevienodais intervalais atrodo taip:

- mažiau nei metus

- nuo 1 iki 3 metų imtinai

- nuo 3 iki 5 metų imtinai

- nuo 5 iki 10 metų imtinai

- virš 10 metų.

Skalė su vienodais intervalais atrodo kaip:

– Kiek metų dirbate šioje įmonėje?

- nuo 1 metų iki 3 metų imtinai

- nuo 3 iki 6 metų imtinai

- nuo 6 iki 9 metų imtinai

- nuo 9 iki 12 metų imtinai

Labai svarbu užtikrinti, kad atsakymai į klausimą koreliuotų vienas su kitu pagal visas atitinkamos skalės sudarymo taisykles.

Pavyzdžiui, metodiškai neteisinga vertinti respondentus atsakant į klausimą: – Kaip dažnai žiūrite Rusijos televizijos laidas?- pagal šiuos atsakymus:

- dažnai

- kasdien

- kartą per 2-3 dienas

- kartą per savaitę

- retai

Pirmoji ir paskutinė pozicijos sudaro reitingų skalę, vidurinės trys - intervalų skalę. Todėl duomenų tvarkymo stadijoje unifikuotų matematinių operacijų naudojimas visiems atsakymams į tokį klausimą apibendrinti yra neteisėtas. Galimas tik savarankiškas informacijos apdorojimas apie pirmą ir paskutinę pozicijas atskirai, o apie tris vidurines pozicijas - taip pat atskirai, pagal jų atstovaujamas skales.

Taikomojoje sociologijoje yra keletas taisyklių ir matavimo reikalavimų.

Čia tikslinga paminėti dar kelis masteliui keliamus reikalavimus, kurių reikia laikytis projektuojant: galiojimas, užbaigtumas ir jautrumas.

Matavimo skalės pagrįstumas (tinkamumas). priklauso nuo teisingo rodiklio pasirinkimo ir išreiškiama tuo, kad naudojama skalė išmatuoja būtent tą tiriamo reiškinio savybę ar kokybę, kurią tyrėjas ketina išmatuoti.

Taigi, jei norite sužinoti tam tikrų gyventojų grupių rinkiminio aktyvumo laipsnį, galite suformuluoti klausimą: „Kaip vertinate dalyvavimą šalies prezidento rinkimuose? Taip suformuluoto klausimo matavimo skalėje bus šios pozicijos: teigiamai; neigiamas; neutralus. Natūralu, kad tokia skalė išmatuos respondento požiūrį į patį prezidento rinkimų faktą, tačiau nieko „nepasakys“ apie jo asmeninį galimą rinkiminį elgesį.

Teisingiau būtų pasirinkti atsakymų į klausimą „Ar dalyvausite šalies prezidento rinkimuose, jei jie vyks?“ skalę: taip, būtinai; dar negalvojau apie tai; tikrai ne.

Matavimo skalės išsamumas daro prielaidą, kad atsakymo į klausimą variantuose atsižvelgiama į visas rodiklio reikšmes. Pavyzdžiui, buvo sukonstruota skalė, kurioje pateikiami atsakymai į klausimą: „Iš kokių šaltinių dažniausiai sužinote apie aktualius politinius įvykius? - galimybės:

- iš radijo pranešimų

- iš spaudos pranešimų

- iš televizijos laidų

Jis yra neišsamus, nes kartu su pirminiais šaltiniais yra ir antrinių šaltinių, pavyzdžiui, tėvai, draugai, kolegos ir kt.

Skalės jautrumas- tai jos gebėjimas įvairiais diferencijavimo laipsniais atskleisti respondentų požiūrį į tiriamą reiškinį. Tai yra neatskiriama subjektyvių rodiklių pagrindu sukurtos skalės charakteristika. Jo pozicijų skaičių, pirmiausia reitingavimo skalėms, nustato pats tyrėjas. Kuo jų daugiau, tuo jautresnė skalė.

Pavyzdžiui, atsakymai į klausimą: Ar esate patenkintas išklausyta paskaita?"- gali turėti tris pozicijas ir penkias skalėje.

Trijų padėčių skalė:

- patenkintas

- nepatenkintas

Skalė su penkiomis pozicijomis:

- visiškai patenkintas

- dažniausiai patenkinti

- negaliu pateikti konkrečios nuomonės

- dažniausiai nepatenkinti

- Paskaita man paliko labai neigiamą įspūdį.

Sociologinėje praktikoje paprastai naudojamos trijų ar penkių pozicijų reitingavimo skalės. Kaip rodo patirtis, respondentams sunku įvertinti reiškinius jautresne skale. Žinoma, tai neatmeta ir jautresnių svarstyklių, pavyzdžiui, septynių, vienuolikos ar net šimto padėčių (kaip termometras).

Pateikiamos reitingams naudojamų reitingų skalių pozicijos simetriškas. Tai reiškia, kad pozicijų skaičius su teigiama verte yra lygus pozicijų skaičiui su neigiama verte, o tarp jų yra pozicija su neutralia (nuline) verte.

Kaip minėta anksčiau, skirtingų tipų svarstyklės leidžia analizuoti gautą informaciją skirtingais gyliais. Kiek griežta ši svarstyklių savybė? Ar, gavus informaciją žemesnio laipsnio masteliu, remiantis ja galima kaip nors padaryti gilesnes išvadas? Pasirodo, kad ne.

Esmė ta, kad visos aukštesnės eilės skalės redukuojamos tik į žemesnės eilės skales, bet ne atvirkščiai. Iš tiesų, tarkime, kad į klausimą apie respondento televizijos žiūrėjimo dažnumą gavome atsakymus intervalų skalėje:

Kasdien žiūrint

Žiūrėti 2-3 kartus per savaitę

Žiūrėti kartą per savaitę

Nežiūri TV laidų

Apklausos rezultatus galime nesunkiai pergrupuoti šioje (intervalinėje) skalėje pagal reitingą (jei pirmoje pozicijoje pasižymėjusieji vertinami kaip "dažnai atrodo" antrą ir trečią vietas kartu "retai atrodo" ir paskutinis - "nežiūrėk ") arba pagal vardinę skalę (jei tie, kurie pažymėjo pirmas tris pozicijas, apibendrinami kaip "žiūrint televizorių" ir paskutine pozicija atitinkamai - as "Nežiūri televizoriaus" Visiškai akivaizdu, kad atvirkštine tvarka tokios procedūros įgyvendinti neįmanoma. Tai yra, jei pateiktume tik atsakymų variantus skalėje su pozicijomis "atrodo"- "nežiūrėk" TV laidų, remiantis tokiu mastu detalesnės informacijos gauti nepavyks.

Statant taikomosios sociologijos skales, jos atitinka ir tokius reikalavimus kaip tikslumu ir patikimumas.

Skalės tikslumas- matavimo rezultato charakteristika, kuri visų pirma priklauso nuo sociologinio tyrimo metu gautų skaitinių duomenų apie tiriamo reiškinio (proceso) savybes, aspektus sutapimo su tikrąja jų verte laipsnio.

Skalės patikimumas- jo stabilumas atsižvelgiant į tiriamojo objekto savybių pokyčius laike. Tai apima pakankamai tikslių ir palyginamų skaitinių duomenų apie tiriamą reiškinį (procesą) gavimą, atliekant kelis (pakartotinius) matavimus.

Taigi rodiklių parinkimas ir jų pagrindu sudarytos skalės leidžia pradėti kurti priemones, skirtas tiesiogiai išmatuoti tiriamo reiškinio aspektus ir savybes.

Matavimas ir palyginimas

Dauguma mokslinių eksperimentų ir stebėjimų apima įvairius matavimus. Matavimas - tai procesas, kurį sudaro tam tikrų savybių, tiriamo objekto aspektų, reiškinio kiekybinių verčių nustatymas specialių techninių prietaisų pagalba.

Didelę matavimų svarbą mokslui pažymėjo daugelis žymių mokslininkų. D. I. Mendelejevas pabrėžė, kad „mokslas prasideda, kai tik pradedama matuoti“.

Matavimo operacija pagrįsta palyginimas objektai, kuriuos sudaro objektų skirtumo ir panašumo nustatymas pagal kai kurias panašias savybes ar puses. Norint atlikti palyginimą, būtina turėti tam tikrus matavimo vienetus, kurių buvimas leidžia išreikšti tiriamas savybes pagal jų kiekybines charakteristikas. Savo ruožtu tai leidžia plačiai panaudoti matematinius įrankius moksle ir sudaro prielaidas matematinei empirinių priklausomybių išraiškai. Lyginimas naudojamas ne tik atliekant matavimus. Moksle lyginimas veikia kaip lyginamasis arba lyginamasis-istorinis metodas. Iš pradžių ji iškilo filologijoje, literatūros kritikoje, vėliau pradėta sėkmingai taikyti jurisprudencijoje, sociologijoje, istorijoje, biologijoje, psichologijoje, religijos istorijoje, etnografijoje ir kitose žinių srityse. Atsirado ištisos žinių šakos, kuriose naudojamas šis metodas: lyginamoji anatomija, lyginamoji fiziologija, lyginamoji psichologija ir t.t. Taigi lyginamojoje psichologijoje psichikos tyrimas atliekamas lyginant suaugusiojo psichiką su vaiko, taip pat gyvūnų psichikos raida. Mokslinio lyginimo metu lyginamos ne savavališkai parinktos savybės ir ryšiai, o esminės.

Svarbus matavimo proceso aspektas yra jo įgyvendinimo metodas. Tai metodų rinkinys, kuriame naudojami tam tikri matavimo principai ir priemonės. Pagal matavimo principus šiuo atveju turime omenyje kai kuriuos reiškinius, kurie yra matavimų pagrindas (pavyzdžiui, temperatūros matavimas naudojant termoelektrinį efektą).

Yra keletas matavimų tipų. Atsižvelgiant į išmatuotos vertės priklausomybės nuo laiko pobūdį, matavimai skirstomi į statinius ir dinaminius. At statiniai matavimai dydis, kurį matuojame, išlieka pastovus laike (matuojant kūnų dydį, pastovų slėgį ir pan.). Į dinamiškas apima tokius matavimus, kurių metu išmatuota vertė kinta laikui bėgant (vibracijos, pulsuojančių slėgių ir kt. matavimas).

Pagal rezultatų gavimo būdą skiriami tiesioginiai ir netiesioginiai matavimai. AT tiesioginiai matavimai norima išmatuotos vertės reikšmė gaunama ją tiesiogiai lyginant su etalonu arba matavimo prietaiso išduotu. At netiesioginis matavimas norima reikšmė nustatoma remiantis žinomu matematiniu ryšiu tarp šios vertės ir kitų dydžių, gautų tiesioginiais matavimais (pavyzdžiui, pagal jo varžą, ilgį ir skerspjūvio plotą surandant laidininko elektrinę savitąją varžą). Netiesioginiai matavimai plačiai naudojami tais atvejais, kai norimos reikšmės neįmanoma arba per sunku išmatuoti tiesiogiai, arba kai tiesioginis matavimas duoda ne tokį tikslų rezultatą.

Visada reikia atsiminti, kad joks matavimas nėra visiškai tikslus. Matavimo tikslumas apibūdinamas jo paklaida - skirtumu tarp tikrosios ir išmatuotos tiriamojo dydžio verčių. Klaidos skirstomos į sistemingas ir atsitiktinis.

Sisteminė klaida- pastovus dydis ir išmatuotos vertės ženklo nuokrypis nuo tikrosios vertės.

Sisteminės klaidos dažnai gali būti ištaisytos ir paprastai jas gana lengva aptikti ir į jas atsižvelgti.

Atsitiktinės klaidos– paklaidos, atsirandančios dėl įvairių daugiakrypčių procesų, kurios skirtingais matavimais nukrypsta išmatuotą reikšmę nuo tikrosios vertės skirtingomis kryptimis ir skirtingomis reikšmėmis.

Įvertinti ir atsižvelgti į atsitiktines paklaidas galima tik vidutiniškai, atliekant kelis pakartotinius tos pačios vertės matavimus.

Gavus eksperimentinio poveikio tiriamam objektui rezultatus, būtina juos interpretuoti. Tam reikia gerai apgalvoti, kokius objekto pokyčius galėtų sukelti išorinė įtaka ir kokiais santykiais tai galėtų pakeisti objekto reakciją. Tai vienas iš sunkiausių tyrimo etapų, nes kai kuriuos reikšmingus santykius lengva pamiršti jau vien dėl to, kad jo nesitikima ir neišmatuojama.

Matavimo skalė yra reikšmių rinkinys, leidžiantis kiekybiškai arba kokybiškai parodyti matavimo objekto savybes. Įvairios apraiškos (kiekybinės ar kokybinės) bet kokių savybių formų aibių, kurių elementų atvaizdavimas į tvarkingą skaičių aibę arba, bendresniu atveju, sutartiniai ženklai. svarstyklės matavimai šias savybes. Kiekybinės savybės matavimo skalė yra fizinio dydžio skalė. Fizinio dydžio skalė yra sutvarkyta PV reikšmių seka, priimta susitarimu remiantis tikslių matavimų rezultatais.

Matavimo svarstyklių tipai

Praktikoje būtina išmatuoti įvairius dydžius, apibūdinančius kūnų, medžiagų, reiškinių ir procesų savybes. Vienos matavimo svarstyklių savybės metrologijoje pasireiškia tik kokybiškai, kitos – kiekybiškai.

Skalė - sutvarkyta skaitinė arba simbolinė verčių serija, atspindinti leistinus išmatuoto dydžio verčių svyravimus.

Pagal loginę savybių pasireiškimo struktūrą išskiriami penki pagrindiniai matavimo skalių tipai: pavadinimų skalės, eilės skalės, intervalų skalės, santykių skalės, absoliučios skalės.

Nominali skalė (pavadinimo skalė)

Paveikslas – vardinės skalės pavyzdys (spalvų atlasas)

Tokios matavimo skalės metrologijoje naudojamos klasifikuojant empirinius objektus, kurių savybės pasireiškia tik lygiavertiškumo atžvilgiu, šios savybės negali būti laikomos fizikiniais dydžiais, todėl tokio tipo skalės nėra PV skalės. Vardinės skalės arba, kaip jos dar vadinamos pavadinimų skalėmis, dar vadinamos matavimo skalėmis arba klasifikacinėmis skalėmis. Tai paprasčiausias skalės tipas, pagrįstas skaičių priskyrimu objektų kokybinėms savybėms, atliekantis vardų vaidmenį.

Vardinėse skalėse, kuriose atspindimosios savybės priskyrimas vienai ar kitai lygiavertiškumo klasei atliekamas pasitelkiant žmogaus pojūčius, dauguma ekspertų pasirenka tinkamiausią rezultatą. Šiuo atveju didelę reikšmę turi teisingas lygiaverčio masto klasių pasirinkimas – jas turi patikimai išskirti stebėtojai, šią savybę vertinantys ekspertai. Objektų numeravimas pagal pavadinimų skalę vykdomas vadovaujantis principu: „skirtingiems objektams nepriskirti to paties skaičiaus“. Objektams priskirti skaičiai gali būti naudojami tam tikro objekto atsiradimo tikimybei ar dažniui nustatyti, tačiau jie negali būti naudojami sumavimui ir kitoms matematinėms operacijoms.

Kadangi šioms skalėms būdingi tik ekvivalentiškumo ryšiai, jose nėra sąvokų nulis, „didesnis nei“ ar „mažiau nei“ ir matavimo vienetas. Vardinių skalių pavyzdys yra plačiai naudojami spalvų atlasai, skirti spalvų identifikavimui.

Užsakymo skalė (gretai)

Jei tam tikro empirinio objekto savybė pasireiškia lygiavertiškumo ir tvarkos požiūriu didėjančia arba mažėjančia kiekybine savybės pasireiškimu, tada jai galima sudaryti eilės skalę. Jis monotoniškai didėja arba mažėja ir leidžia nustatyti daugiau/mažiau santykį tarp dydžių, apibūdinančių nurodytą savybę. Eilės skalėse nulis yra arba neegzistuoja, bet iš esmės neįmanoma įvesti matavimo vienetų, nes joms nenustatytas proporcingumo santykis ir atitinkamai negalima spręsti, kiek kartų daugiau ar mažiau konkretu nuosavybės apraiškos yra.

Tais atvejais, kai reiškinio žinojimo lygis neleidžia tiksliai nustatyti ryšio, kuris egzistuoja tarp tam tikros charakteristikos reikšmių, arba pritaikymas yra patogus ir pakankamas praktikai, naudojamos sąlyginės (empirinės) tvarkos skalės. Sąlyginis mastas - tai yra PV skalė, kurios pradinės vertės išreiškiamos savavališkais vienetais. Užsakymo skalės pavyzdys yra Englerio klampumo skalė, 12 balų Boforto skalė, skirta jūros vėjo jėgai.

Paveikslas – užsakymo skalės pavyzdys (Beaufort skalė)

Plačiai naudojamos užsakymo matavimo svarstyklės su ant jų pažymėtais atskaitos taškais. Tokios skalės, pavyzdžiui, apima Moso skalę, skirtą mineralų kietumui nustatyti, kurioje yra 10 etaloninių (referencinių) mineralų su skirtingais sąlyginiais kietumo skaičiais: talkas – 1; gipsas - 2; kalcio - 3; fluoritas - 4; apatitas - 5; ortoklazas - 6; kvarcas - 7; topazas - 8; korundas - 9; deimantas - 10. Mineralo priskyrimas vienai ar kitai kietumo gradacijai atliekamas remiantis eksperimentu, kuris susideda iš to, kad tiriamoji medžiaga subraižyta nuoroda. Jei, subraižius tiriamą mineralą kvarcu (7), ant jo lieka pėdsakai, o po ortoklazės (6) – ne, tai tiriamos medžiagos kietumas yra didesnis nei 6, bet mažesnis nei 7. Neįmanoma šiuo atveju pateikti tikslesnį atsakymą,

Sąlyginėse skalėse tie patys matmenis žyminčių skaičių matmenys neatitinka tų pačių intervalų tarp nurodytos reikšmės dydžių. Naudodami šiuos skaičius galite rasti tikimybes, režimus, medianas, kvantilius, tačiau jų negalima naudoti sumavimui, daugybai ir kitoms matematinėms operacijoms. Kiekių vertės nustatymas naudojant užsakymo skales negali būti laikomas matavimu, nes šiose svarstyklėse negalima įvesti matavimo vienetų. Reikėtų apsvarstyti numerio priskyrimo reikiamam kiekiui operaciją įvertinimas. Vertinimas užsakymo skalėmis yra dviprasmiškas ir labai sąlyginis, kaip rodo nagrinėjamas pavyzdys.

Intervalų skalė (skirtumai)

Šios matavimo skalės metrologijoje yra tolesnis eilės skalių tobulinimas ir naudojamos objektams, kurių savybės tenkina lygiavertiškumo, tvarkos ir adityvumo santykius. Intervalų skalė susideda iš identiškų intervalų, turi matavimo vienetą ir savavališkai pasirinktą pradžią – nulinį tašką. Intervalų skalės pavyzdys – chronologija pagal įvairius kalendorius, kurių atskaitos tašku imamas arba pasaulio sukūrimas, arba Kristaus gimimas ir pan. Celsijaus, Farenheito ir Réaumur temperatūros skalės taip pat yra intervalinės skalės.

Paveikslas – intervalo skalės pavyzdys (Temperatūros skalės pagal Celsijų ir Farenheitą)

Intervalų skalėje apibrėžiami intervalų pridėjimo ir atėmimo veiksmai. Iš tiesų, laiko skalėje intervalus galima susumuoti arba atimti ir palyginti, kiek kartų vienas intervalas yra didesnis už kitą, tačiau pridėti bet kokių įvykių datas yra tiesiog beprasmiška.

Q intervalų skalė apibūdinama lygtimi Q = Q o + q[Q], kur q yra kiekio skaitinė reikšmė; Q about – skalės pradžia; [Q] - nagrinėjamo kiekio vienetas. Tokia skalė visiškai nustatoma nustatant atskaitos tašką Q apie skalę ir šio dydžio vienetą [Q].

Yra praktiškai du būdai nustatyti skalę. Pirmajame iš jų pasirenkamos dvi Q o ir Q 1 reikšmės, dydžiai, kuriuos gana paprasta įgyvendinti fiziškai. Šios vertės vadinamos atskaitos taškai, arba pagrindiniai etalonai, ir intervalas (Q 1 ~ Q o) - pagrindinis intervalas. Taškas Q o laikomas atskaitos tašku, o reikšmė (Q 1 -Q o) / n = vienam Q vienetui. Šiuo atveju n pasirenkamas taip, kad [Q] būtų sveikasis skaičius.

Paveikslas – santykio skalės pavyzdys

Antruoju skalės nustatymo būdu vienetas tiesiogiai atkuriamas kaip intervalas, tam tikra jo proporcija arba tam tikras nurodytos reikšmės dydžio intervalų skaičius, o atskaitos taškas parenkamas kiekvieną kartą vis kitaip, priklausomai nuo konkrečių sąlygų. tiriamo reiškinio. Tokio požiūrio pavyzdys yra laiko skalė, kurioje 1s = 9192631770 emisijos periodų, atitinkančių perėjimą tarp dviejų itin smulkių cezio-133 atomo pagrindinės būsenos lygių. Atskaitos tašku imama tiriamo reiškinio kilmė.

Santykių skalė

Santykių skalė apibūdina empirinių objektų savybes, tenkinančias lygiavertiškumo, tvarkos ir adityvumo santykius (antrojo tipo skalės yra adityvinės), o kai kuriais atvejais – proporcingumą (pirmosios rūšies skalės yra proporcingos). Santykio skalės pavyzdys yra masės (antrojo tipo), termodinaminės temperatūros (pirmojo tipo) skalė.

Santykių skalėse yra nedviprasmiškas natūralus nulinės kiekybinės savybės ir matavimo vieneto, nustatyto susitarimu, kriterijus. Formaliu požiūriu tokio tipo matavimo skalė yra intervalų skalė su natūraliu atskaitos tašku. Visos aritmetinės operacijos taikomos šioje skalėje gautoms reikšmėms, o tai svarbu matuojant fizikinius dydžius.

Paveikslas – absoliučios skalės pavyzdys (Kelvino temperatūros skalė)

Santykių svarstyklės yra pačios tobuliausios. Jie apibūdinami lygtimi Q = q[Q], kur Q yra PV, kuriam sukurta skalė, [Q] yra jos matavimo vienetas, q yra PV skaitinė reikšmė. Perėjimas iš vienos santykių skalės į kitą vyksta pagal lygtį q 2 = q 1 /.

Absoliučios svarstyklės

Absoliutinės svarstyklės – tai svarstyklės, turinčios visas santykio skalių ypatybes, tačiau papildomai turinčios natūralų vienareikšmį matavimo vieneto apibrėžimą ir nepriklausomos nuo priimtos matavimo vienetų sistemos. Absoliučios skalės pavyzdžiu gali būti skalės su santykinėmis reikšmėmis: stiprinimas, slopinimas ir kt. Daugeliui išvestinių vienetų formavimui SI sistemoje naudojami bedimensiniai ir skaičiuojami absoliučios skalės vienetai.

Atkreipkite dėmesį, kad vadinamos vardų ir tvarkos skalės nemetrinis (konceptualus), ir intervalų bei santykių skalės - metrika (medžiaga). Metrinės ir absoliučios skalės klasifikuojamos kaip tiesinės. Praktinis matavimo skalių įgyvendinimas metrologijoje vykdomas standartizuojant tiek pačias skales, tiek matavimo vienetus, tiek, esant reikalui, vienareikšmio jų atkūrimo būdus ir sąlygas.

Savo rankomis pasidaryti matavimo skalę

Vaizdo įrašas apie tai, kaip savarankiškai pasidaryti ciferblato skalę, naudojant ampermetro skalės pagaminimo pavyzdį.