
- •Предисловие к изданию на русском языке
- •В. Т. Долгополов
- •Май 1995
- •1 Основные принципы измерений
- •Основные принципы измерений
- •1.2 Зачем мы измеряем?
- •1.3 Теория измерений
- •1.4 Измерение нефизических величин
- •2 Измерение физических величин
- •2.1 Единицы, системы единиц и эталоны
- •Для эталонов более низкого порядка достаточны зенеровские опорные
- •2.2 Методы измерений
- •1 Когерентные выборки
- •2 Случайные выборки
- •3 Мультиплексирование
- •2.3 Теория ошибок
- •2.3.1 Ошибки измерения
- •Правая часть в последнем неравенстве точно равна
- •2.3.2 Распространение ошибок
- •Вводя обозначения
- •Раскрытие скобок в правой части дает
- •2.3.3 Источники ошибок
- •2.3.3.1 Обратное влияние на измеряемый объект: согласование
- •Анэнергетическое согласование
1.4 Измерение нефизических величин
Нефизические величины, встречающиеся в нетехнических областях, очень трудно, а иногда невозможно измерить, главным образом, из-за того, что они являются характеристиками очень сложных систем (люди, организации, общества и т. д.). Поэтому в случае, когда имеешь дело с нефизическими характеристиками, состояниями или явлениями в таких системах, кардинальные измерения выполняются очень редко.
При измерениях, относящихся к сложным системам или объектам, измеряемая величина часто зависит от множества различных обстоятельств. Обычно природа и количественные характеристики этих зависимостей неизвестны. Кроме того, эти паразитные обстоятельства, влияющие на результат измерения, не остаются постоянными во время проведения измерения, так что становится невозможным скорректировать ту или иную ошибку измерения. Это означает, что измерение более не является избирательным; результат измерения содержит в себе и другие факторы. Обычно нефизические величины служат характеристикой живого
18 Основные принципы измерений
организма или формирования из живых существ. А природа живого организма или
формирования такова, что они пребывают в постоянном взаимодействии (социальном, культурном, политическом) с их окружением. По этой причине обычно невозможно выполнить изолированное измерение, подобное тому, какое мы можем осуществить с неодушевленными предметами (поместить в термостат, подключить к источнику постоянного напряжения и т. д.). Например, не очень практично изолировать часть населения от остального мира ради проведения экономического эксперимента, чтобы определить соотношение между дефицитом потребительских товаров и ценой на них. Объект измерения продолжает взаимодействовать со своим окружением, причем интенсивность и характер взаимодействия остаются неизвестными. Это взаимодействие искажает результаты измерения и делает их неясными, причем степень искажения и неясности зависит от чувствительности к этому мешающему взаимодействию.
Кроме того, при измерениях с такими объектами часто невозможно повторить эксперимент. При физических измерениях мы часто повторяем наблюдения, чтобы убедиться в воспроизводимости результата, а также для определения величины случайных ошибок. Однако при нефизических измерениях объект часто ведет себя во второй раз иначе: то ли он обучился при первом измерении, то ли у него пропало желание сотрудничать, то ли он устал и т. д. Каково, например, студенту сдавать один и тот же экзамен дважды!
Обычно невозможно также — по этическим, политическим или финансовым причинам — свободно варьировать условия эксперимента, чтобы определить их влияние на результат измерения; нельзя, например, увеличить дефицит продуктов питания в обществе, чтобы посмотреть, как это скажется на производимых людьми расходах.
В отличие от физического измерения объект нефизического измерения часто осознает, что является предметом наблюдения. Самый факт, что мы наблюдаем, оказывает влияние на субъекта, и он ведет себя в лаборатории не так, как в повседневной жизни. На рис.1.3. в качестве примера показана крыса — животное, часто (и жестоко) используемое для экспериментов. Измерения могут вызвать даже необратимые процессы в объекте наблюдения. Например, психологические эксперименты могут приводить некоторых пациентов в кататоническое состояние, следствием чего могут быть умственные расстройства и даже хроническая шизофрения. Упомянутые эффекты делают затруднительным аккуратное воспроизведение наблюдений в социальных науках и науках о человеке, даже если предположить, что такие измерения могут и в самом деле быть избирательными и объективными.
1.4 Измерение нефизических величин 19
Таким образом, в самом общем плане при попытке количественно охарактеризовать такие нефизические качества, как дружелюбие, интеллект, религиозность, усталость и др., любой столкнется с массой препятствий: слишком сложна система, частью которой является объект наблюдения; неизвестна природа взаимодействия объекта с окружающей средой и зависимость наблюдаемой характеристики от этого взаимодействия; невозможно проведение изолированных экспериментов, в которых указанная зависимость была бы исключена; отсутствует возможность свободного изменения условий проведения эксперимента, оказывающих влияние на объект наблюдения; нельзя повторить эксперимент; выбор эксперимента ограничен этическими, политическими и экологическими соображениями; субъект может сознавать, что за ним наблюдают, и это изменяет его поведение; эксперимент может нанести необратимый ущерб и поэтому оказаться неприемлемым.
Все эти факторы означают, что при проведении измерений в нефизических областях, возникают серьезные ограничения по сравнению с точными науками в выборе типа эксперимента, а также приемов и методов его проведения. Именно это сдерживает развитие адекватных измерений в большинстве нефизических областей человеческих устремлений.
Рис. 1.3. Отсутствие ограничений при проведении измерений на живых существах (лабораторных крысах), встречает этические возражения. Здесь в мозг вставлен электрод, с помощью которого раздражают «центр удовольствия» в гипоталамусе. Измеряется реакция сердечного ритма на электрическое и механическое раздражение мозга. Имеется в виду использовать эту процедуру в процессах обучения «с поощрением». Предположение, что выводы, основанные на этих измерениях, будут справедливы в отношении поведения обученной крысы в нормальных условиях, вызывает сомнение.