Lib.ru/Современная литература: Ашкинази Леонид Александрович. "Очень общая метрология", дополнения

Это маленькое дополнение к моей книге "Очень общая метрология", выпущенной в 2011 году издательством УРСС.

Касательно прямого и косвенного

Где-то в тексте было два раза - раз длинно и нудно и раз представим, что кратко, рассказано о том, что такое измерения прямые и косвенные. Согласно классическому определению, "косвенное измерение - это измерение, при котором есть хотя бы одно измерительное преобразование". На самом деле, если понимать это определение жестко, то прямых измерений не бывает, потому что какие-то преобразования есть всегда. Даже прикладывая платино-иридиевую палку к штуке лодзинского сукна, да не дерюги с рисунками, а наваринского дыма с пламенем (ну-ка, сколько здесь цитат?), мы преобразуем положение объектов в поток фотонов, его - в изображение на сетчатке, а что делает с этим двумерным бинарным полем мозг - даже им не постигнуть. Практическая же разница между прямыми и косвенными измерениями состоит в том, что точность прямых измерений явно написана на шкале прибора или в его описании, а если измерения косвенны, точность приходится вычислять по точности измерения отдельных величин и способу вычисления конечного результата по промежуточным.

Посмотрим немного пристальнее на эту ситуацию. Способов связи промежуточных результатов и конечных может быть в принципе два.

Первый способ - когда они связаны определением. Именно по определению R - это U, деленное на I, то есть U / I. Когда в некоторых школьных учебниках пишут, что закон Ома - это R = U / I , там ошибаются. Закон Ома - это I ~ U, а R = U / I - это определение R, сопротивления. Сформулировать днем тезис R = U / I как закон можно было только в случае, если утром того дня имелись в наличии либо независимые определения, либо эталоны для всех трех величин. Поэтому, если мы косвенно измеряем R, на самом деле измерив U и I и в тиши ночи поделив одно на другое, то остается вычислить по известным правилам погрешности. Конечно, можно сделать одну коробочку, которая, будучи подключена к неведомому R, сама приложит к нему U, сама измерит I, сама поделит и покажет нам готовое, сообщив - что ей стоит - и погрешность. Называть в этом случае измерение прямым, косвенным или каким-то еще - по-моему, не важно. Разумеется, не все так просто при измерении сопротивления, но и четырехзондовый метод и мостовой сводятся к этому.

Есть, однако, и другая ситуация, когда непосредственно измеряемые величины и то, что мы в итоге хотим узнать, связаны не определением, а некоторой теорией. Эта связь может нами осознаваться - когда мы измеряем время прихода импульсов, и хотим узнать, куда "оно" летит и ворона это или МБР. Или не осознаваться, когда это метр и сукнецо. Эта связь может быть известна весьма надежно, если это зависимость хода часов GPS-спутников от гравитации и ускорения

http://www.scorcher.ru/art/theory/sto/relativity2.php?printing=1

или не так, чтобы очень, если это связь устройства Вселенной и неоднородности реликтового излучения.
http://www.astrolab.ru/cgi-bin/manager.cgi?id=32&num=95&x=13&y=12
http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/astronomiya/RELIKTOVOE_IZLUCHENIE.html
Но так или иначе, это связь через идею, рабочую гипотезу, гипотезу, теорию, общепринятую теорию...

Следовательно, мы можем ошибаться, и это надо учитывать при интерпретации результатов измерений. Поэтому метрология неотделима от знания той науки или техники, в интересах которой мы ведем измерения. А заодно и тех других наук и техник, которые оказываются вовлеченными в процедуру измерения. Например, если мы всего-навсего контролируем микрометром размер деталей, которые вываливаются в приемный бункер на конце технологической линии, то нам надо знать, как их технологируют и зачем - то есть, как они будут использоваться. Ибо без этого мы можем проконтролировать не то или не так, как надо. А также хорошо бы знать, долго ли можно держать в руках микрометр, если имеем в виду достижение определенной точности. А это требует знания других наук и техник - физики термического расширения тела и теплопроводности.

Отдельного рассмотрения требует странная ситуация, когда у нас нет эталона - это ситуация социологии и психологии. Пугаться этого не надо, ибо когда-то и физика обходилась без платины и иридия, без гири и палки, и ничего, смогла дотянуться до "горизонта событий" Вселенной
http://galspace.spb.ru/index76.html
http://www.astronet.ru/db/msg/1162182
Более того, в некотором смысле безэталонная ситуация имеет место в сердце классической метрологии - в той самой гире: ибо гирь несколько, и в силу их реальной физической идентичности никому не приходит в голову объявить одну важнее другой
http://jhistory.nfurman.com/teacher/12_262.htm
но это так, казуистика. А что делать, когда эталона нет? - как нет его у психологов и социологов.

Наука вырастает из быта, из жизни. Когда-то это сделали физика и химия, сейчас это уже делают, как мне кажется, психология и социология. Понимание того, что такое "психически нормальный человек", у разных людей различается не сильно. А насчет того, что есть "нормальное общество", люди - судя по потокам ядовитой слюны, заливающей форумы Интернета, - договорятся не в этой жизни. Может быть, поэтому и у психологов какое-никакое мнение на этот счет сложилось, и хоть выражено оно не в эталоне (хранящемся под двойным кварцевым колпаком Джоне Ивановиче Рабиновиче, естественно, погруженном в жидкий азот, а лучше - гелий), а в шкалах тестов, то есть в показаниях их приборов, но оно есть. Социологи стараются эту тему не затрагивать, потому что, зная психологию, понимают, чем дело кончится.

Кривая превращается в числа

Одна из задач метрологии - превращение кривой в числовой параметр или несколько. Например, эта задача возникает, когда надо характеризовать шероховатость. Профилометр выдает нам истинный профиль вдоль какого-то отрезка ("базы"), но человек с трудом воспринимает график функции рельефа - ему подавай число. Cейчас мы можем представить себе компьютерную программу, которая воспринимает именно кривую, функцию и далее с ней что-то делает (сделаем вид, что нам не важно, что именно, но будем надеяться, что Разумное, Доброе и Вечное), но метрология создавалась "в те времена укромные, теперь почти былинные", когда результат воспринимал исключительно человек. Это породило такую область деятельности, как "сжатие данных", то есть упрощение имеющейся информации, чтобы человек мог ее адекватно и зачастую быстро воспринять, но при этом с возможно меньшими потерями исходной информации. Понятно, что эти требования противоречат друг другу, и оптимальная точка лежит "посередине" между "не трогать вообще" и "сжать до нуля", точнее до ничего (ноль - тоже информация, и зачастую огромная: "у вас на счету ноль").

Непрерывная функция может быть сжата бесконечным количеством способов. Например, если речь идет об измерении шероховатости, то для разных задач могут оказаться существенными разные характеристики, скажем, среднее отклонение профиля (интеграл от модуля отклонения от среднего), шаг неровностей, высота максимальных пиков и глубина впадин, наличие близких к периодическим составляющих у профиля, не говоря уж о длине и ориентации базы (изотропия/анизотропия шероховатости).

А скажем, зависимость мощности электромагнитного излучения от частоты (спектр) глаз/мозг умножает на три разные функции чувствительности (три типа колбочек в глазу) и интегрирует.

http://www.e-mc2.ru/inform/cy.php

http://stepbystep.htmlbook.ru/?id=34

Почему приведены две картинки? - чтобы вы улыбнулись: одна нарисована "красиво", другая просто "как попало"; "вот и верь после этого людям".

Одним словом, сжатие данных и превращение функции в числа всегда зависит от поставленной задачи, и способ, безмолвно и дисциплинированно пахавший еще вчера, сегодня с утра... бунт старых методик, дикий и беспощадный.

А вот как работал с кривыми лирический герой бессмертного произведения, одной из энциклопедий российской жизни, "Москва-Петушки" Ерофеева. Глава "Новогиреево - Реутово"... перемотка... переметка.... ага, плэй.

"Сказать ли вам, что это были за графики? Ну, это очень просто: на веленевой бумаге черной тушью рисуются две оси - одна ось горизонтальная, другая вертикальная. На горизонтальной откладываются последовательно все рабочие дни истекшего месяца, а на вертикальной - количество выпитых граммов в перерасчете на чистый алкоголь. Учитывалось, конечно, только выпитое на производстве и до него, поскольку выпитое вечером - величина для всех более или менее постоянная и для серьезного исследователя не может представить интереса.

Итак, по истечении месяца рабочий подходит ко мне с отчетом: в такой-то день выпито того-то и столько-то, в другой - столько-то и того-то. А я, черной тушью и на веленевой бумаге, изображаю все это красивою диаграммою. Вот, полюбуйтесь, например, это линия комсомольца Виктора Тотошкина:

А это - Алексей Блиндяев, член КПСС с 1936 г., потрепанный старый хрен:

А вот уж это - ваш покорный слуга, экс-бригадир монтажников птурс, автор поэмы "Москва - Петушки":

Ведь правда, интересные линии? Даже для самого поверхностного взгляда - интересные? У одного - Гималаи, Тироль, бакинские промыслы или даже верх кремлевской стены, которую я, впрочем, никогда не видел.

У другого: предрассветный бриз на реке Кама, тихий всплеск и бисер фонарной ряби. У третьего - биение гордого сердца, песня о буревестнике и девятый вал. И все это - если видеть только внешнюю форму линии.

А тому, кто пытлив (ну, мне, например) эти линии выбалтывали все, что только можно выболтать о человеке и о человеческом сердце: все его качества, от сексуальных до деловых, все его ущербы, деловые и сексуальные. И степень его уравновешенности, и способность к предательству, и все тайны подсознательного, если только были эти тайны".

О как!

Метрология и внеземные цивилизации

Есть такая проблема - проблема SETI, Search for Extraterrestrial Intelligence, и часть этой проблемы - отличить естественный сигнал от искусственного. Понятное дело, что если мы приняли сигнал, который после некоторых преобразований изобразил нам на экране "двуногое без перьев и с широким ногтем" (человек по определению Платона), который

на знакомом, только почему-то не вполне грамотном языке (ну да, инопланетянин) рассказывает нам о сияющих перспективах распила бюджета, то, похоже, да, природа искусственная. Если же говорить серьезно, то иногда может сформироваться сигнал, который кажется искусственным, потому что очень уж непонятно, как он мог получиться естественным путем. Например, по поводу сигнала от пульсаров СТА-21 и СТА-102 шли в свое время дискуссии. Но если будет приниматься периодически повторяющаяся последовательность из 17 пакетов одинаковых импульсов, причем импульсов в последовательных пакетах будет 2, 3, 5, 7, 11, 13, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, то вряд ли мы усомнимся.

Можно, конечно сказать, что человек, генерирующий подобный сигнал (а для его передачи во Вселенную создавший зетаваттный лазер, технологическую цивилизацию и коньки впридачу), - вполне естественный результат эволюции и тем самым эта последовательность тоже естественна, но тогда нам из треда не выбраться. Короче, искусственное от естественного отличить не всегда просто; можно помянуть асимптоту, и действительно, кто мы будем, если не сумеем с удлинением ряда наблюдений сделать наши заключения надежнее?

Все это имеет прямую аналогию в метрологии, потому что погрешности принято разделять на систематические и случайные, но разделение это не является однозначным и точным. С точки зрения физики, причины, формирующие случайные погрешности, сами по себе случайными не являются, они связаны законами физики. Но, скажем, трение, даже если считать его детерминированным, зависит от расположения микрошероховатостей, а оно, хоть и возникло каким-то закономерным образом, но в незапамятные времена неведомо каким способом. В результате построения физической пирамиды, уходящей в глубину причинно-следственного океана глубже, чем Хеопс в глубь веков, и возникает то самое "нормальное распределение", которое считается признаком случайных погрешностей.

Наличие стационарного распределения дает нам возможность с определенной вероятностью предсказывать получение значений в определенном интервале, но надо понимать и помнить, что само это распределение и его стационарность - свойства данной ситуации. И ни то, что это свойство множества других ситуаций, ни то, что оно соблюдается с прошлой получки, не гарантирует, что оно не нарушится через 137 секунд. Метролог всегда должен быть хоть немного, но настороже.

Случайное и закономерное могут комбинироваться самыми разными способами. Вот один забавный "пример из жизни". В нашей столовой вилки и ложки лежат в двух емкостях. Девушка, которая приносит их из мойки, всегда несет и ложки, и вилки, но кладет она их туда, где уже лежат те же инструменты, а если обе емкости опорожнились или при первой загрузке утром - в зависимости от того, в какой руке что несет, в левую емкость кладет левой рукой, в правую - правой. Замечено, что вилки существенно чаще лежат слева, а ложки - справа. Что же, она их собирает с сетки, стоящей на выходе посудомоечной машины не вполне случайно, а берет почему-то чаще вилки левой рукой? Нет, девушек две, и каждая из них действует стереотипно, но стереотипы у них разные. И та, у которой стереотип "вилки левой рукой", носит их чаще. А вот почему она носит их чаще... но из этого треда нам не выбраться. А из треда "почему у нее такой стереотип" не выбраться, как заметила редактор, никогда.

Так что будьте настороже, взяв в руку штангенциркуль. В любую руку.

Еще немного об общетехнических проблемах

К перечню "осей выбора" - автономно или связанно, ремонтировать или выкидывать,

персональное или коллективное, распределенное или централизованное, специализированное или универсальное, искать или переделывать, конструкция или композит - можно добавить "дискретно или непрерывно", "наследовать или изобретать", "наследовать или обновлять".

Например, многие регулировки можно сделать дискретными или непрерывными, причем классической является скорее регулировка непрерывная (реостатами, вариометрами и т.п.), а со временем техника переходит понемногу на регулировку дискретную. Хотя бы потому, что сама начинка становится все более цифровой, а ей удобнее дискретный сигнал на входе. Конечно, человеку во многих случаях физиологически удобнее непрерывный, аналоговый ввод, но на этот счет существует сканирование, которое можно сделать и с переменной скоростью.

Вот древний прибор - стрелочный, аналоговый, но умеющий преобразовывать сигнал в цифровой, дискретный (электрический контакт с ограничителями)

Теперь про "наследовать или изобретать". Известна Универсальная Десятичная Классификация (УДК) для классификации областей знания, в частности - книг. Она принята во всем мире, но в СССР изобрели свою оригинальную Библиотечно-библиографическую классификацию, ББК. Ну да, "Россия - родина слонов", лучше плохонькое, но свое. Сюда же формы посадочных отверстий на безопасных бритвах, а из современных - глобальное позиционирование и указание координат на картах Google. Проблема решается исходя из экономической целесообразности, прогноза влияния на дальнейшее развитие (редко), политических соображений, а в РФ - из соображений, как удастся "отпилить" больший кусок.

А наследовать или обновлять - это ставить заплатки или перестать городить одну на другую и сделать по-человечески, заново и аккуратно. Очень частая проблема, в частности - у программеров. И у строителей.

Два гистерезиса - хороший и плохой

В разделе "Характеристики - общетехнические и метрологические" упомянут страшный зверь по имени Гистерезис. В школе о нем упоминают, когда речь заходит о ферромагнетиках. Встречается он, однако, и в других ситуациях - в сегнетоэлектриках, при деформации, в механических системах с сухим трением, в некоторых жидкостях. Поэтому, обнаружив при измерениях гистерезис, не надо спешить чинить прибор, но и не надо так уж сразу писать письмо в Нобелевский комитет. Возможно, это реальное явление, возможно - особенность поведения прибора. Подозрение падает на прибор, если в измерительной цепи есть то, в чем гистерезис физически возможен, чаще всего - сухое трение.

Насчет сопоставления

В разделе "Небольшое сопоставление" упоминался "метаанализ" - сопоставление результатов разных исследований. Это рутинная процедура для физики и техники, менее принятая в психологии и совсем редкая в социологии. А вот в медицине последнее время начала широко применяться, да и сам термин оттуда. Вопрос - почему медицина попала в один ряд с физикой? Ответ - потому что большая часть измерений в медицине - измерения именно физических величин. Основная специфика медицинских измерений - в интерпретации, а не в методах.

Измерения в экономике и компьютерах

Про это я ничего не написал, и может быть, зря, хотя все равно не влезло бы в объем, желательный издателю.

Но таблицу на всякий случай дополним.

Роль измерений в различных сферах деятельности иллюстрируется таблицей,

kGl - тысячи Google-link's - новые единицы, которые я предлагаю ввести

область	ссылок на название области, kGl	ссылок на "измерения в (название области)", kGl	отношение, промилле :)
экономика	200 000	38	0,2
компьютеры	200 000	0,002	0,00001
техника	85 000	150	1,8
литература	39 000	0,06	0,002
медицина	31 000	6,3	0,2
психология	22 000	124	5,6
химия	15 000	0,8	0,05
физика	14 000	12	0,9
география	14 000	0,001	0,00007
биология	7 800	1,3	0,17
социология	6 000	68	11
геология	3 400	0,1	0,03

Приборы с более чем одним временным каналом

Это редкость, в книге приведен пример - дозиметры. Оказывается, этот пример - не единственный! Существуют приборы с двумя шкалами - цифровой и аналоговой, стрелочной, причем цифровая предназначена для показывания значений напряжения, усредненного за относительно большое время, а аналоговая - для индикации кратковременных нестабильностей, выбросов, импульсных помех. Казалось бы, электроника должна измерять быстрее механики, но в данном случае от механики требуется не настоящее измерение (до установления значений), а самое начало, "подергивание" стрелки. А оно оказывается быстрее установления показаний цифрового прибора, у которого нет "подергивания". Правда, как мне объяснили компетентные люди на радиорынке, у этого прибора выход на стрелочный индикатор сделан после всего цифрового канала. Так что он не показывает кратковременные бросочки, а скорее дает возможность беглым взглядом, не считывая показаний с цифровой шкалы, оценить "порядок величины".

Прибор с двойной шкалой

Еще одна разница между областями

Если психолог использует шкалу X теста Y для ответа на вопрос, "что такое Z", то ситуация отличается от той, как если бы физик сказал, что "напряжение - это то, что измеряет вольтметр - причем стандартный и единый для всего мира". Разница в том, что психолог более обеспокоен проблемой валидности теста, нежели физик - проблемой валидности вольтметра. Психологи так и говорят, что тесты должны время от времени ревалидизироваться, генеральная-то совокупность того, эволюционирует... Не говоря уж о ситуации, когда мы с тестом IQ отправляемся к бушменам или в детсад. Правда, и в физике бывают ситуации, когда незыблемые в течение века понятия приходится если и не пере-, то доопределять.

Неразрушающие и специально разрушающие

Обычное для физики и техники требование - чтобы измерение не повлияло на измеряемый параметр объекта, тем более его не разрушило. Более того, в некоторых ситуациях требуется, чтобы объект "не заметил", что измерение проведено - например, при краже информации. То есть, чтобы измерение не повлияло не только на измеряемое свойство, но не повлияло и на другие свойства объекта, изменение которых он может заметить сам.

Однако бывают и почти противоположные ситуации, когда измерения должны быть проведены в момент разрушения или целью исследования являются именно условия, когда произойдет разрушение. Такие ситуации можно разделить на две категории. Первая - это краш-тесты автомобилей, сотовых телефонов и всего на свете. Вторая - это тесты на разрушение компонентов - мембран, которые должны разрушаться при определенном давлении, болты, которые должны разрываться при определенном усилии и т.п.

Шкалы разностей и отношений

Используя шкалы отношений и абсолютные люди любят применять выражение "проценты". А что делать, если надо как-то охарактеризовать разность величин, уже выраженных в этих самых "%"? Такая проблема встречается регулярно в социологии. Например, некая группа школьников решала 50 % задач из некоторого набора, а после подготовки к сдаче ЕГЭ они стали решать 25 % задач из равносильного набора. Как сказать: "они отупели на 25 %" или "они отупели на 50 %" (25 от 50 - это 50 %)? Чтобы избежать неоднозначности, социологи изобрели единицу "процентные пункты", "пп". И в данном случае скажут так: "школьники отупели на 25 пп"

Эргодичность и ее использование в метрологии

Почему вообще необходимы анкеты? Некоторые ансамбли обладают эргодичностью, то есть объект в своей эволюции проходит все состояния, причем усреднение по ансамблю дает тот же результат, что усреднение по времени. Например, функция распределения энергий молекул в комнате совпадает с функцией распределения энергии одной молекулы, наблюдаемой некоторое время. В таких случаях можно заменить измерение на ансамбле ("анкетирование") измерением на объекте и наоборот. Правда, для воздуха в комнате это "некоторое время" - менее микросекунды, а для межгалактического пространства - миллионы лет.

Человеческое общество не эргодично - человек за одну свою жизнь не проходит всех возможных состояний человека в обществе. Но даже если бы человек за одну жизнь проходил все возможные состояния, все равно социологи не смогли бы ограничиться изучением одного человека, потому что результат хочется получить за меньшее время, чем жизнь. Конечно, возможна ситуация, когда состояния человека изменяются быстро, скажем, человек проходит все состояния за год. Но тогда непонятно, как могли бы работать социологи, которые тоже являются людьми. Разве что они организовали бы команды, достаточно большие, чтобы в них почти все время хотя бы один человек был социологом, и достаточно организованные, чтобы они могли быть "коллективным социологом".

Даже в системах с возможностью многократных воплощений, например, в индуизме, когда человек за время существования Вселенной, "год Брахмы" (около 4 млрд. лет) мог бы пройти 40 млн. воплощений, что явно достаточно для социологов (в тысячу раз меньшая выборка считается очень хорошей), нельзя гарантировать эргодичность. Воплощения, в которые попадает человек, имеют в этих системах атрибут "качество" и человек, попавший в воплощение с качеством, достаточным не только достаточным для наличия свободы воли (не камень, не дерево), но и для осознания самого наличия "качества" и возможности правильной жизнью увеличить качество последующего воплощения, начинает перемещаться по пространству воплощений уже не случайным образом, а преимущественно наращивая качество. В этом случае, как легко показать, наличие или отсутствие эргодичности зависит от соотношения общих количеств состояний с осознанием и без, а также от "плотности" остановок в подпространстве состояний с осознанием. Поэтому даже в этом случае гарантировать эргодичность нельзя, и Брахма, который является, разумеется, и социологом, поскольку является всем, тоже применяет анкеты.

Отметим также, что молекулы в комнате легко изучать именно потому, что они живут быстрее человека. Молекулы в далеком космосе мы изучаем, опираясь на знания о молекулах, полученные на Земле, но если мы бы жили только в космосе, нам было бы труднее разобраться в молекулах. А ситуация социологов, изучающих людей, похожа на изучение молекул молекулами. Сложная это ситуация.

Метрические и ранговые шкалы - "туда и обратно"

Шкалы внутренних оценок у человека - если внимательно вглядеться внутрь себя - непрерывны. Мы, конечно, можем сказать, что Т нравится нам больше, чем П, то есть я имел в виду пирожные: "Тирамису" и "Прагу". Но это уже дискретный "выход", навязанный прилавком магазина формат, формат бинарного выбора. В данном частном случае легко выудить из респондента истинный непрерывный ответ, достаточно спросить, на сколько граммов Т он готов обменять 100 грамм П. Правда, немедленно возникают вопросы - и это говорит о том, что попытка перейти от ранговой шкалы к непрерывной открывает сундук Пандоры.

Первый вопрос чисто формален - коммутативность. Если некто готов обменять 100 грамм П на, скажем, 50 грамм Т, то будет ли он готов обменять 50 тающих на языке грамм Т на приторные и не нужные ему и задаром 100 грамм П? Лично я - нет: моя подруга прекрасно знает, что ее ценность для меня существенно увеличивается от того, что она уже мне принадлежит (смех в зале). От того, что это "Т" уже мое, что оно уже лежит у меня в... тарелке. Я буду есть тебя не вилкой, а ложечкой, не пугайся.

Некоммутативность оценок, некоммутативность ценностей - вещь неприятная. И потому, что это усугубляет зависимость ответов от формулировок в анкете, и потому, что это наверняка усложнит анализ и понимание. Можно попробовать избавиться от некоммутативности оценок, вызванной "уже принадлежностью", сказав, что сравнение ведется при одинаковой доступности. Например, Т и П лежат на прилавке, а у Вас фиксированная сумма. При каком соотношении стоимостей Вам будет трудно выбрать? А если эта формулировка слишком сложна для респондента, то можно выудить у него это соотношение, предлагая серию фиксированных выборов.

Однако есть ситуации, когда такой подход невозможен в принципе, а именно, когда мы задаем вопрос о чем-то, что у респондента заведомо есть, и в симметричную относительно чего ситуацию ему поставить себя невозможно. Таков вопрос о ценности жизни, своей или близкого человека, отчасти - вопрос о ценности здоровья. Более того, кажется очевидным, что если человек тратит сумму Х., чтобы вставить себе зуб, хрусталик или сустав, то он не захочет за эту сумму его отдать. Интуитивно кажется, что сумма будет на порядок больше.

Это не вполне схоластический вопрос, потому что два способа, применяемые для оценки "ценности жизни", именно таковы - оценка респондентом справедливого страхового возмещения и оценка тех затрат на безопасность, которые он готов понести. Эти способы измеряют психологически очень разные вещи.

Второй вопрос - нелинейность: респондент готов обменять 50 грамм Тирамису на 100 грамм Праги, но он не обменяет 500 грамм Тирамису на 1 килограмм Праги. Потому что 500 он смолотит враз, а килограмм ему в себя не затолкать - слаб респондент. Экономисты упомянули бы закон убывающей эффективности, свою простую и необоснованную модель, мы же скажем просто, что изучать явление надо на линейном участке. Это и просто, и интуитивно разумно. А нелинейность оценок, насыщение в области больших значений, мы изучим отдельно, оно интересно само по себе.

Есть нелинейность и в начале, отраженная в анекдоте: "Сколько стоит капля коньяка? - Ничего не стоит. - Ну, так накапайте (протягивает стакан)". То есть человек явно обнуляет начало шкалы. Экономисты упомянули бы логистическую кривую, опять простую и опять необоснованную модель, мы же скажем просто, что надо это изучать. Это психология, Ватсон, уберите калькулятор...

Если мы согласимся, что внутри человека существуют, если и не всегда, то часто, непрерывные шкалы и что их хотелось бы изучать, то возникают два вопроса более общего плана. Первый, простой - есть ли непрерывный способ изучения этих шкал, без дискретизации, но и не в виде сравнения двух продуктов, а в виде условной, "безличной" шкалы? Способ есть: рисуется линия, ставятся на ней рисочки, пишутся циферки 0, 1, 2, ...10 или иные, и респонденту предлагается поставить в нужном месте отметку.

Более простой для большинства респондентов и более простой для ввода в компьютер способ - обычная ранговая шкала предпочтений (вроде "очень нравится - нравится - безразлично - не нравится - очень не нравится"). Возникают естественные вопросы об оптимальном числе градаций, наличии и отсутствии нейтральной позиции, наличии и отсутствии отказа от ответа, формулировке закрытий...

В маркетинговых "исследованиях", при продаже пирожных или политиков, применяется другой метод, бинарный выбор. Респонденту прямо предлагается выбрать - Тирамису или Прага? Что вы считаете главным для спасения России? На какое место у женщин вы обращаете внимание при знакомстве? Обоснований для такого подхода два. Во-первых, впереди маячит реальная процедура выбора, потому что денег на два пирожных не хватает: пирожные нынче кусаются. Во-вторых, это извечное стремление одебиленного посредством ЕГЭ и TV гражданина к простым формулам: поколение выбирает Пепси, Спартак - чемпион, мы - лучшие и так далее.

Иногда используется комбинированная технология - сначала респондент оценивает два объекта отдельно (очень нравится - нравится - не очень нравится и т. д.), а потом его просят эти объекты сопоставить - выбрать более привлекательный. Психологическая основа здесь очевидна: составитель анкеты подозревает, что респондент "двигает" шкалы оценок.

Покажем, что даже для примитивного маркетинга бинарных данных недостаточно. Возьмем простейший вариант - пусть есть две группы респондентов, у одной половины на первом месте выбор П, у другой - М. Получив данные для всей выборки, мы не сможем узнать, что у них на втором и далее местах. А согласитесь, что с точки зрения как политики, так и бизнеса важно, далеко ли второе место от первого, а если близко - кто там. Сравните две ситуации:

1) у половины на первом месте П, а М далеко сзади,

у половины - на первом месте М, а П дышит ему в затылок,

2) у половины на первом месте П, а М дышит ему в затылок,

у половины - на первом месте М, а П далеко сзади.

Осознавая недостаточность простых "да" и "нет", интуитивно понимая, что это катастрофически сильное упрощение, социологи применяют некоторые ухищрения. Например, они не просто предлагают выбрать, за кого вы будете голосовать, а спрашивают, за кого вы будете голосовать в такой-то паре (при этом они вспоминают парадокс Кондорсе и слегка меняются в лице). Но в определении тактики рекламы это не помогает.

Иногда применяется по таким же психологическим основаниям другой прием - из списка предлагают выбрать не одного, а двух. При этом чисто формально увеличивается количество выборов без увеличения выборки, то есть почти бесплатно. Такой подход может быть полезен, если предполагается, что в реальном мире респонденты будут делать выбор именно этого типа, то есть выбирать двух, или если нас интересует корреляция. Видели, наверное, на сайтах книготорговцев: "Те, кто заказал эту книгу, заказали также...". Выяснению предпочтений по непрерывной шкале такая метода не помогает и возможность управления при этом не возникает.

Дать информацию о различиях предпочтений могла бы доля затруднившихся ответить: она тем больше, чем ближе оценки. Но затрудняться с ответом можно по разным причинам - например, потому, что мне безразличны оба - то есть я не ем пирожных. Можно было бы дифференцировать затруднившихся на "трудно выбрать, потому что одним кремом мазаны", "вообще не ем эту гадость", "Who is Praga", но усложнится интерпретация и, главное - мы не знаем, при какой близости оценок респондент начинает затрудняться в выборе.

К разделу "Метролог на необитаемом острове"

Сопротивление языка около 60 Ом. По крайней мере, моего.

К разделу "Преобразование сигналов к/от человека"

В книге Ю.И.Манина "Математика как метафора" читаем: "В сознании математика, занимающегося исследованием, эти два режима мышления должны сочетаться многими сложными способами. Это непросто, в частности, и потому, что скорости обработки информации в двух режимах чрезвычайно сильно различаются: порядка 10 битов в секунду для сознательной обработки символов и порядка 10 в степени 7 битов в секунду для подсознательной визуальной деятельности (см. Norretranders T. The User Illusion: Cutting Consciousness Down to Size. Penguin, 1998). Конечно, миллион меньше десяти миллионов, но не будем мелочиться.

О "валидности" тестов

При чтении книг по психологии физику могут показаться странными рассуждения о "валидности" тестов, то есть о том, измеряют ли они то, что хочется, чтобы они измеряли. Поскольку физик и инженер твердо знают, что вольтметр измеряет напряжение. Однако ситуация не столь проста, и на самом деле ситуация в естественных науках и в полугуманитарных (социологии, психологии) ближе, чем кажется. Дело в том, что за вольтметром и напряжением стоит модель мира, в которой важно не конкретное значение напряжения, а будет ли нормально светить лампочка и греться нагреватель. Впрочем, это конкретные вещи, аналог в психологии того, справится ли человек с этой жизненной ситуацией, а в социологии - изберут ли этого политика. Далее в физике - или уже не в физике? - идет вопрос, будет ли в доме светло и тепло, а вот это по общности и нечеткости уже вполне корреспондирует с базовыми психологическими характеристиками человека.

К вопросу о туалете и свинстве

В тексте на стр. 217 две опечатки - не 18%, а 14%, и не 19%, а 23%. Дальше все правильно и в конце добавляем таблицу.

Эти 4 типа поведения и поведение населения вуза может быть охарактеризовано 4-мя числами. Но человеку трудно воспринять 4 числа, да и для сравнительного анализа (разные туалеты, разные вузы, разные города, разные страны) желательно представить данные компактнее. Как это сделать? Можно сжать четыре числа до трех и делить людей на собственно людей (33 %), человекохрюшек (44 %) и свиней (23 %). Но интереснее сформировать индексы - индекс социального свинства 0,37 и индекс личного свинства 0,53. Разумеется, вы поняли, как они сформированы и почему так называются.

А после этого абзаца добавляем табличку и комментарий

	весна 2012	зима 2012/13	лето 2013	осень 2013	зима 2013/14	осень 2014
индекс социального свинства	0,37	0,42	0,31	0,29	0,43	0,20
индекс личного свинства	0,53	0,58	0,53	0,52	0,50	0,50

Итак, что мы видим? Личное свинство от времени года не зависит, а социальное имеет минимум осенью. Возможно, это связано с тем, что осенью в институте появляется новое поколение студентов, которое первое, - причем небольшое - время стесняется свинства и спускает воду в туалете.

К вопросу о репрезентативности

В любой области - физике и технике, социологии, психологии и экономике - исследователь имеет дело с отдельными, конкретными экземплярами, но часто пытается делать выводы о более широком классе. Исследуя объект, можно в принципе сделать выводы (1) об этом объекте, (2) о наблюденном свойстве, (3) о других объектах, предположительно имеющих это свойство. Выводы о "других объектах", то есть обо всех людях - постоянное занятие социологов, и поэтому проблема репрезентативности выборки там стоит наиболее серьезно. В экономике и психологии скорее делают вывод о свойстве и говорят, что в других экономических системах и у других людей найденное свойство может проявляться, но в другой степени. Физики формулируют свои результаты в виде свойств, а разговор о других объектах передоверяют технарям, которых интересует не прочность стали, а все ли болты выдержат именно столько килограмм. У технарей есть метрология, а в метрологии есть раздел "контроль", и вот там и разбирают, какую долю болтов и гаек, могучим водопадом, гейзером и фонтаном, надо контролировать.

В раздел "новая величина" после "социолог мало влиял на объект" вставить

Степень давления на респондента - одна из важных характеристик анкеты. Требуя ответа "да" или "нет" и исключая "затрудняюсь ответить" и "иное" мы формально облегчаем обработку и увеличиваем статистику, но на самом деле мы увеличиваем уровень шума и отказа от ответа. Делая все вопросы открытыми, мы снижаем давление до почти нуля, но как мы будем обрабатывать данные? Оптимум в смысле содержательности результата лежит посередине, когда и шум невелик, и обработка не слишком трудоемка, но указать его однозначно невозможно. Надо еще и учитывать, что оптимальный с точки зрения респондента уровень дисциплины может и не лежать на краю "открытых вопросов" - ответ на них требует уровня мышления и включенности в материал, которые могут быть у разных респондентов очень разными.

Другая дилемма - обращаться в вопросе вообще к интуиции, психологии респондента или предлагать ему готовую логику ответа, структуру смыслового поля? Второе проще с точки зрения последующей обработки, но требует большей работы при составлении анкеты. Поэтому апелляция к психологии респондента иногда является не сознательным приемом, а просто недоработкой.

Проблемы - технические, физические, социологические, психологические - два абзаца изложить так:

Не претендуя на составление списка, аналогичного знаменитому "Какие проблемы физики и астрофизики представляются особенно важными и интересными" (ссылка выше), попробуем изобразить нечто аналогичное для социологии.

1. Человек и общество (или группа) - как общество управляет человеком и как из мыслей, чувств, действий людей образуется общество (или группа).

2. Власть и общество - как общество создает власть и как власть влияет на общество.

3. Власть и человек - как они влияют друг на друга.

4. Как происходит наследование культуры, в том числе - в науке и технике.

5. Связь "качества населения", социальных ожиданий и прогресса общества.

6. Существуют ли законы развития, одинаковые для различных обществ.

7. Возможна ли футурология или развитие непредсказуемо. В каком аспекте осмыслена "альтернативная история", в частности - альтернативная история науки и техники.

8. Почему одно общество использует для руководства собой лучших (профессинальных, моральных и т. д.) людей, а другое - худших?

9. Почему одно общество поощряет лучшее в людях, а другое - худшее?

10. Какова роль природных условий в том, какое общество сформируется?

Расстояние между культурами

Иногда мы говорим - эти культуры близки, а те - далеки. Вот характерный кусок текста:

"Люди могут принадлежать к разным культурам. Сдержанному англичанину непросто понять вечно улыбающегося американца, а им обоим - японца, который с каменным лицом совершает самоубийство. Европеец считает, что свои проблемы можно вешать на других, американец полагает, что это неэтично, а японец должен сохранять лицо в любой ситуации. Кроме европейца, американца и японца есть еще собиратель устриц с атолла, охотник на газелей из африканского буша, изготовитель кокаина из "золотого треугольника", добытчик нерпы с макушки земного шара".

В первой части автор пытался указать конкретные различия, во второй - просто привел экстремально далекие - по его мнению - примеры. А хотелось бы чего-то более обоснованного.

Если мы будем характеризовать культуру некоторым количеством параметров, и сумеем ввести метрику, то есть значение параметра будем характеризовать числом, то все просто - модуль вектора разности к нашим услугам. Расстояние между культурами будет равно корню из суммы квадратов разностей значений параметров этих культур. Остается мелочь - найти параметры, которые квалифицированная аудитория хоть с ворчанием, но примет.

Предлагаются следующие две группы параметров - что для культуры важно, т. е. на что она обращает внимание и какова ее нормативная модель общества и человека.

В первой группе параметры будут следующие.

1. Что для культуры важно, на что она обращает внимание, чем она живет во времени, т. е. прошлым, настоящим или будущим.

Измерять мы это будем количеством книг, журналов, статей, радио и TV-передач и т. д., посвященных прошлому, настоящему и будущему.

2. То же самое -- в пространстве: чем эта культура интересуется, что обсуждает, т. е. Вселенную, Солнечную систему, планету Земля, свою страну, свой город и т. д.

Заметим, что характеризовать локализацию внимания одним числом не всегда удастся, ведь кроме моды с медианой, есть еще дисперсия, и что будем делать, если распределение бимодально? Скорее всего, придется вычислять расстояние по каждому параметру отдельно (такая же сумма по компонентам), а уж потом по всем параметрам вместе.

3. То же самое -- в социальном пространстве: цивилизация, общество, этнос, семья, человек.

4. Ну и самый простой параметр -- что их интересует, телесное или духовное.

Во второй группе параметров, то есть по нормативной модели общества и человека, параметры будут следующие.

5. Структура идеального общества на оси "равенство -- иерархия", т. е. насколько иерархичным оно должно быть.

6. Отношение общества и человека -- насколько жестко должен человек регулироваться обществом, где должно находиться общество на оси "свобода -- регулированность".

7. Готовность общества распространять свои взгляды и нормы на соседей, т.е. где находится общество на оси "изоляционизм-агрессия".

При развитии этой темы следующим шагом будет, для всех перечисленных параметров, уточнение и развитие шкал и определение методов определения значений параметров. Скорее всего это будет контент-анализ прессы или аналогичный метод.

Оставить комментарий © Copyright Ашкинази Леонид Александрович (leonid2047@gmail.com) Размещен: 07/08/2012, изменен: 26/11/2019. 55k. Статистика. Глава: Естеств.науки Иллюстрации/приложения: 8 шт. Скачать FB2	Ваша оценка:
Аннотация: Это маленькое дополнение к моей книге "Очень общая метрология", выпущенной в 2011 году издательством УРСС.

Ашкинази Леонид Александрович "Очень общая метрология", дополнения

Ашкинази Леонид Александрович
"Очень общая метрология", дополнения