ИзмерениеСтраницы: Еще одним примером метода эмпирического познания, в котором преобладают данные органов чувств, является измерение. В общем случае процесс измерения предполагает наличие некоторого измеряемого объекта и некоторой шкалы, на основе которой протекает измерение. Шкала - это специальная математическая структура с множеством элементов, операций и отношений на этих элементах. Измерение представляет из себя процедуру отнесения объекта к тому или иному элементу шкалы. Такой процесс можно еще называть квантификацией - установлением количественных определений объекта. Обычно выделяют 4 основных вида шкал: шкалы номинальные, порядковые, интервальные и шкалы отношений. Каждый последующий тип шкалы в этом перечне является более сложным, сохраняя все ресурсы предыдущего вида шкалы и добавляя к ним некоторые новые средства измерения. Рассмотрим вкратце названные типы шкал. 1. Номинальная шкала. Эта шкала представляет из себя множество элементов с заданными на нем отношениями равенства и неравенства. Такие отношения позволяют только отождествлять или различать элементы шкалы. "Измерение" в этом случае представляет из себя процедуру присваивания объектам тех или иных элементов шкалы как своего рода меток или этикеток, позволяющих только отличать объекты между собой. Название шкалы происходит от латинского слова nomen - имя, т.е. использование такой шкалы есть лишь именование объектов. Примеры номинальных шкал мы находим в номерах общественного транспорта, например, номерах автобусов или трамваев. Хотя для именования здесь используются цифры, но они в данном случае не обозначают чисел, а служат лишь индивидуальными метками для различения разных маршрутов транспорта. Например, бессмысленно говорить, что автобус № 3 больше, чем автобус № 2, потому что три больше двух. Поэтому в рамках номинальной шкалы процесс квантификации еще очень неглубок, ограничиваясь лишь первичной качественной дифференциацией объектов. 2. Шкалы порядка. К средствам номинальных шкал в этом типе шкал добавляется отношение строгого порядка (подобное строгому неравенству < "меньше"), т.е. такое отношение R(a,b) на любых двух элементах a и b шкалы, для которого выполнены свойства 1) Нерефлексивности: для любого элемента а шкалы не верно R(a,a). 2) Несимметричности: для любых элементов а и b шкалы из верности R(a,b) следует неверность R(b,а) 3) Транзитивности: для любых элементов а, b и с шкалы верность R(a,b) и R(b,с) влечет верность R(a,c) Задание такого отношения уже позволяет упорядочивать элементы шкалы, определять, какие из них больше или меньше в смысле отношения R. Однако в такой шкале еще нельзя определить, насколько один элемент больше или меньше другого, т.е. разницы элементов шкалы сами еще элементами шкалы не являются, и потому уровень квантификации в порядковых шкалах также еще не слишком высок. Шкалы порядка иногда еще называют интенсивными шкалами, позволяющими измерить интенсивности проявления какого-либо качества, но не позволяющих измерить разницы этих интенсивностей. Примером шкалы порядка является например шкала мягкости-твердости минералов в полевой геологии. Если минерал А царапает минерал В, то В мягче А. Если минералы А и В не царапают друг друга, то они равны по твердости (в частности, любой минерал не царапает себя). Тем самым выполнены свойства нерефлексивности. Если минерал А царапает минерал В, то В не царапает минерал А - выполнено свойство несимметричности. Наконец, если минерал А царапает В и В царапает С, то А царапает С - выполнено свойство транзитивности. Следовательно, отношение "А царапает В" является отношением строгого порядка, позволяющим построить интенсивную шкалу твердости минералов. Для отношения нестрогого порядка R всегда можно определить отношение нестрогого порядка S (подобное отношению ("меньше или равно") по следующему правилу S(a,b) если и только если R(a,b) или a=b Поэтому для определения шкалы порядка можно использовать и нестрогий порядок S. 3. Шкала интервалов. В этой шкале к средствам шкалы порядка добавляются операции сложения и вычитания элементов, позволяющие в качестве элементов шкалы определять также и разницы между элементами шкалы. Квантификация в шкале интервалов является более глубокой, и эти шкалы называют еще экстенсивными шкалами, понимая под "экстенсивностью" количественное определение объекта измерения. Количественное определение объекта в собственном смысле этого слова начинается только со шкал интервалов. Однако и у этих шкал есть свои границы квантификации, выражающиеся в наличии порогов измерения, в частности, нижнего порога, своего рода кванта шкалы - некоторого минимального интервала, части которого уже не могут быть измерены средствами данной шкалы. Разного рода деревянные или другие материальные линейки для измерения длины - примеры шкал интервалов. У таких линеек всегда есть некоторое минимальное деление, например 1 миллиметр, длину меньше которого такая линейка уже измерить не в состоянии. 4. Шкала отношений. В этой шкале к средствам шкалы интервалов добавляются операции умножения и деления, позволяющие в том числе преодолеть количественные пороги шкалы интервалов. В шкалах отношений процесс квантификации достигает своей полноты, выражаясь в бесконечном "окаличествовании" элементов шкалы. В качестве нового элемента шкалы здесь можно выразить любую сколь угодно малую часть или сколь-угодно большое целое любого элемента шкалы. Элементы такой шкалы уже не могут быть реализованы физически - в виде деревянной или металлической линейки, или еще как-то, т.к. шкалы отношений уже не имеют нижнего или верхнего порога количественного изменения. Отсюда и название - "шкалы отношений", т.к. это тип шкал, который вполне принадлежит не вещественному миру твердых тел, но абстрактному миру математических структур, которые скорее проявляют себя в отношениях материальных объектов. Шкалы отношений можно выражать лишь потенциально бесконечной последовательностью шкал интервалов, где каждая следующая шкала более подробна и объемлюща, чем предыдущая. Надо отметить, что обычно процесс измерения развивается вначале от номинальных и интенсивных шкал по направлению к созданию и использованию экстенсивных шкал и шкал отношений. Например, развитие измерения того же свойства твердости минералов в геологии привело от порядковых шкал к измерению твердости средствами шкалы отношений, реализуемых современными приборами. С развитием процедур измерений происходит также все более активное использование разного рода косвенных измерений, когда для измерения А измеряют В и, зная зависимость величины А от В по некоторому закону A = f(B), находят А. Например, для измерения длины окружности достаточно измерить ее радиус и затем умножить его на величину 2(. Косвенные измерения требуют создания достаточно развитого теоретического знания, в рамках которого обосновываются функциональные связи различных измеримых величин. В гуманитарных науках пока более приняты порядковые и интервальные шкалы, а шкалы отношений больше используются в естественнонаучных дисциплинах. С одной стороны, это можно объяснить меньшим теоретическим оснащением гуманитарного знания. С другой стороны, возможно, что в случае субъектных онтологий гуманитарных наук мы имеем дело с особым состоянием количества, которое более адекватно выражается порядковыми и интервальными шкалами. Как и в отношении к наблюдению, для процесса измерения можно говорить о принципах нейтральности и интерсубъективности. Абсолютность принципа нейтральности измерения была поставлена под сомнение развитием квантовой физики, в которой процесс измерения, с одной стороны, не может быть вполне выражен средствами теоретического знания, а, с другой стороны, существует господствующее сегодня мнение научного сообщества, что теория квантовой физики полна уже и в таком представлении. Это приводит к некоторому не до конца понятному самостоятельному статусу измерения по отношению к теоретическому знанию, что возродило новую волну интереса к измерительным процедурам в научном познании. Наблюдение Наблюдение - это простейший вид научного познания, опирающийся на данные органов чувств. Наблюдение предполагает минимальное влияние на активность объекта и максимальную опору на естественные органы чувств субъекта. По крайней мере, посредники в процессе наблюдения, например разного рода приборы, должны лишь количественно усиливать различительную способность органов чувств. Можно выделять различные виды наблюдения, например, вооруженное (использующее приборы, например, микроскоп, телескоп) и невооруженное (приборы не используются), полевое (наблюдение в естественной среде существования объекта) и лабораторное (в искусственной среде). В наблюдении субъект познания получает чрезвычайно ценную информацию об объекте, которую обычно невозможно получить никаким иным способом. Данные наблюдения обладают огромной информативностью, сообщая об объекте уникальные сведения, присущие только этому объекту в этот момент времени и в данных условиях. Результаты наблюдения составляют основу фактов, а факты, как известно, - это воздух науки. Для проведения метода наблюдения необходимо, во-первых, обеспечить длительное, длящееся во времени, высококачественное восприятие объекта (например, нужно обладать хорошим зрением, слухом, и т.д., или хорошими приборами, усиливающими естественные человеческие способности восприятия). По возможности необходимо проводить это восприятие так, чтобы оно не слишком сильно влияло на естественную активность объекта, иначе мы будем наблюдать не столько сам объект, сколько его взаимодействие с субъектом наблюдения (малое влияние наблюдения на объект, которым можно пренебречь, называется нейтральностью наблюдения). Например, если зоолог наблюдает поведение животных, то ему лучше спрятаться, чтобы животные его не видели, и наблюдать их из-за укрытия. Полезно воспринимать объект в более разнообразных условиях - в разное время, в разных местах, и т.д., чтобы получить более полную чувственную информацию об объекте. Нужно усилить внимание, чтобы пытаться отмечать малейшие изменения объекта, которые ускользают от обычного поверхностного восприятия. Хорошо бы, не полагаясь на собственную память, как-то специально фиксировать результаты наблюдения, например, завести журнал наблюдения, где записывать время и условия наблюдения, описывать результаты полученного в это время восприятия объекта (такие записи еще называют протоколами наблюдений). Наконец, нужно позаботиться о проведении наблюдения при таких условиях, когда подобное наблюдение в принципе мог бы провести и другой человек, получив примерно те же результаты (возможность повторения наблюдения любым человеком называется интерсубъективностью наблюдения). В хорошем наблюдении не нужно спешить как-то объяснять проявления объекта, выдвигать те или иные гипотезы. До некоторой степени полезно оставаться беспристрастным, невозмутимо и непредвзято регистрируя все происходящее (такая независимость наблюдения от рациональных форм познания называется теоретической ненагруженностью наблюдения). Таким образом, научное наблюдение - это в принципе то же наблюдение, что и в быту, в обыденной жизни, но всячески усиленное различными дополнительными ресурсами: временем, повышением внимания, нейтральностью, разнообразием, протоколированием, интерсубъективностью, ненагруженностью. Это особенно педантичное чувственное восприятие, количественное усиление которого способно наконец дать качественную разницу по сравнению с обыденным восприятием и заложить основу научного познания. Наблюдение - это целенаправленное восприятие объекта, обусловленное задачей деятельности. Основное условие научного наблюдения - объективность, т.е. возможность контроля путем либо повторного наблюдения, либо применения других методов исследования (например, эксперимента). Измерение Измерение исторически развивалось из операции сравнения, являющейся э основой. Однако в отличие от сравнения, измерение является более ощным и универсальным познавательным средством. Измерение— совокупность действий, выполняемых при помощи средств измерений с целью нахождения числового значения измеряемой величины в принятых единицах измерения. Различают прямые измерения (например, измерение длины проградуированной линейкой) и косвенные измерения, основанные на известной зависимости между искомой величиной и непоссредственно измеряемыми величинами [5.5]. Измерение предполагает наличие следующих основных элементов: объекта измерения; единицы измерения, т.е. эталонного объекта; измерительного прибора (приборов); метода измерения; наблюдателя (исследователя). При прямом измерении результат получается непосредственно из самого процесса измерения (например, в спортивных соревнованиях измерение длины прыжка при помощи рулетки, измерение длины ковровых покрытий в магазине и т.п.). При косвенном измерении искомая величина определяется математическим путем на основе знания других величин, полученных прямым измерением. Например, зная размер и вес строительного кирпича, можно измерить удельное давление (при соответствующих расчетах), которое должен выдержать кирпич при строительстве многоэтажных домов. Ценность измерений видна уже хотя бы из того, что они дают точные, количественно определенные сведения об окружающей действительности. В результате измерений могут быть установлены такие факты, сделаны такие эмпирические открытия, которые приводят к коренной ломке устоявшихся в науке представлений. Это касается в первую очередь уникальных, выдающихся измерений, представляющих собой очень важные вехи в истории науки. Подобную роль сыграли в развитии физики, например, знаменитые измерения А. Майкельсоном скорости света. Важнейшим показателем качества измерения, его научной ценности является точность. Именно высокая точность измерений Т. Браге, помноженная на необыкновенное трудолюбие И. Кеплера (свои вычисления он повторил 70 раз), позволила установить точные законы движения планет. Практика показывает, что главными путями повышения точности измерений нужно считать: совершенствование качества измерительных приборов, действующих на основе некоторых утвердившихся принципов; создание приборов, действующих на основе новейших научных открытий. Например, сейчас время измеряется при помощи молекулярных генераторов с точностью до 11-го знака. В числе эмпирических методов исследования измерение занимает при^ мерно такое же место, как наблюдение и сравнение. Оно представляет собой сравнительно элементарный метод, одну из составных частей эксперимента -наиболее сложного и значимого метода эмпирического исследования. Ограниченность метода наблюдения вызвала к жизни другие, более “совершенные” методы эмпирического исследования: эксперимент и измерение. Эксперимент и измерение позволяют объективировать процесс, ибо они проводятся с использованием специальной аппаратуры и способов объективной регистрации результатов в количественной форме. В отличие от наблюдения и измерения, эксперимент позволяет воспроизводить явления реальности в специально созданных условиях и тем самым выявлять причинно-следственные зависимости между явлением и особенностями внешних условий. Измерение проводится как в естественных, так и в искусственно созданных условиях. Отличие измерения от эксперимента состоит в том, что исследователь не стремится воздействовать на объект, но регистрирует его характеристики такими, какими они являются “объективно”, независимо от исследователя и методики измерения (последнее для ряда наук невыполнимо). В отличие от наблюдения, измерение проводится в ходе приборно-опосредованного взаимодействия объекта и измерительного инструмента: естественное “поведение” объекта не модифицируется, но контролируется и регистрируется прибором. При измерении невозможно выявить причинно-следственные зависимости, но можно установить связи между уровнями разных параметров объектов. Так измерение превращается в корреляционное исследование. Измерение обычно определяют как некоторую операцию, с помощью которой вещам приписываются числа. С математической точки зрения, это “приписывание” требует установления соответствия между свойствами чисел и свойствами вещей. С методической точки зрения, измерение – это регистрация состояния объекта (объектов) на основе регистрации изменения состояний другого объекта (прибора). При этом должна быть определена функция, связывающая состояния объекта и прибора. Операция приписывания чисел объекту является вторичной: числовые значения на шкале прибора мы считаем не показателями прибора, а количественными характеристиками состояния объекта. Специалисты по теории измерений всегда большее внимание уделяли второй процедуре – интерпретации показателей, а не первой – описанию взаимодействия прибора и объекта. В идеале операция интерпретации должна точно описывать процесс взаимодействия объекта и прибора, а именно – влияние характеристик объекта на его показания.
Рис 1.3. Психологические измерительные приборы а – эстезиометр Спирмана; б – хроноскоп Гиппа, изобретенный в 1875 году для измерения времени реакции. Один из первых психологических приборов
Итак, измерение можно определить как эмпирический метод выявления свойств или состояний объекта путем организации взаимодействия объекта с измерительным прибором, изменения состояний которого зависят от изменения состояния объекта. Прибором может быть не только внешний по отношению к исследователю предмет, например, линейка – прибор для измерения длины. Сам исследователь может быть измерительным инструментом: “человек есть мера всех вещей”. И действительно, ступня, палец, предплечье служили первичными мерами длины (фут, дюйм, локоть и пр.). Так же и с “измерением” человеческого поведения: особенности поведения другого человека исследователь может оценивать непосредственно – тогда он превращается в эксперта. Такой вид измерения сходен с наблюдением. Но существует инструментальное измерение, когда психолог применяет какую-нибудь измерительную методику, например тест на интеллект. Особенности метода измерений в психологии будут рассмотрены в дальнейшем. Здесь отметим то, что в психологии под измерением понимают два совершенно различных процесса. Психологическим измерением считают оценку величины тех или иных параметров реальности, сходств и различий объектов реальности, и оценку эту производит испытуемый. На основании этих оценок исследователь “измеряет” особенности субъективной реальности испытуемого. В этом смысле “психологическое измерение” является задачей, данной испытуемому. Психологическое измерение во втором значении, о котором мы и будем говорить в дальнейшем, проводится исследователем для оценки особенностей поведения испытуемого. Это – задача психолога, а не испытуемого. В естественных науках следует различать, как предлагает С. С. Паповян, три вида измерения: 1. Фундаментальное измерение основывается на фундаментальных эмпирических закономерностях, позволяющих непосредственно вывести систему числовых отношений из эмпирической системы. 2. Производное измерение – это измерение переменных на основе закономерностей, связывающих эти переменные с другими. Для производного измерения требуется установление законов, описывающих связи между отдельными параметрами реальности, позволяющих вывести “скрытые” переменные на основе непосредственно измеряемых переменных. 3. Измерение “по определению” производится тогда, когда мы произвольно предполагаем, что система наблюдаемых признаков характеризует именно это, а не какое-либо другое свойство или состояние объекта. Сопоставление результатов измерения различных параметров объекта позволяет выявить связи между ними. Установление связей между различными свойствами объектов называется корреляционным исследованием. Следовательно, измерение можно охарактеризовать как метод, “промежуточный” между наблюдением и экспериментом, как “инструментальное наблюдение”. Наблюдение условно можно отнести к “пассивным” методам исследования. Действительно, наблюдая поведение людей или измеряя параметры поведения, мы имеем дело с тем, что нам предоставляет природа “здесь-и-теперь”. Мы не можем повторно провести наблюдение в удобное для нас время и воспроизвести процесс по своей воле. При измерении мы регистрируем лишь “внешние” свойства; зачастую, чтобы выявить “скрытые” свойства, необходимо “спровоцировать” изменение объекта или его поведения, сконструировав иные внешние условия. Для установления причинно-следственных связей между явлениями и процессами проводится эксперимент. Исследователь старается изменить внешние условия так, чтобы повлиять на изучаемый объект. При этом внешнее воздействие на объект считается причиной, а изменение состояния (поведения) объекта – следствием. Эксперимент является “активным” методом изучения реальности. Исследователь не только задает вопросы природе, но и “вынуждает” ее на них отвечать. Наблюдение и измерение позволяют ответить на вопросы “Как? Когда? Каким образом?”, а эксперимент отвечает на вопрос “Почему?”. Экспериментом называется проведение исследований в специально созданных, управляемых условиях в целях проверки экспериментальной гипотезы о причинно-следственной связи. В процессе эксперимента исследователь всегда наблюдает за поведением объекта и измеряет его состояние. Процедуры наблюдения и измерения входят в процесс эксперимента. Кроме того, исследователь воздействует планово и целенаправленно на объект, чтобы измерить его состояние. Эта операция называется экспериментальным воздействием. Эксперимент – основной метод современного естествознания и естественнонаучно ориентированной психологии. В научной литературе термин “эксперимент” применяется как к целостному экспериментальному исследованию – серии экспериментальных проб, проводимых по единому плану, так и к единичной экспериментальной пробе – опыту. Подводя промежуточный итог, отметим, что наблюдение является непосредственным, “пассивным” методом исследования. Измерение – “пассивный”, но опосредованный метод. Эксперимент – “активный”, но также опосредованный метод изучения реальности. Теоретически возможен и четвертый вид эмпирического исследования: непосредственный и “активный”, при котором исследователь без приборов регистрации и воздействия взаимодействует с объектом, активно меняя его состояние. Такой метод возможен, наверное, только в психологии, и называется он беседой, а шире – коммуникативным методом. Таким образом, получаем простейшую классификацию эмпирических методов исследования, представленную в таблице (табл. 1.1).
|
