Автоматизация анализа полноты и достоверности результатов социологических опросов

Размещено на http://www.allbest.ru/

АВТОМАТИЗАЦИЯ АНАЛИЗА ПОЛНОТЫ И ДОСТОВЕРНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ СОЦИОЛОГИЧЕСКИХ ОПРОСОВ

Ломазов В.А.

Применение современных информационных технологий при организации и проведении социологических исследований позволяет существенно повысить их качество и эффективность. В настоящее время это применение ограничено, в основном, использованием информационных систем для хранения результатов исследований и алгоритмов математической статистики для проведения социометрического анализа [1]. Математическое моделирование предметной области и рассуждений эксперта дает новые возможности для совершенствования компьютерного информационного обеспечения социологических опросов, являющихся наиболее распространенным типом социологических исследований.

Основными этапами социологического опроса, проводимого в форме анкетирования, являются:

1. Проектирование стратегии опроса и разработка опросных листов (анкет);

2. Проведение анкетирования;

3. Анализ результатов анкетирования.

Хотя результаты исследования зависят от качества выполнения всех этих этапов, первый из них, несомненно, является определяющим, поскольку именно в рамках этого этапа закладываются основные принципы выполнения последующих этапов и определяется возможность достижения конечных целей исследования. Таким образом, вопросы обеспечения полноты и достоверности результатов социологических опросов должны рассматриваться уже на стадии проектирования. С кибернетической точки зрения, первый этап может быть выполнен на основе общей теории управления потоками [2], по аналогии, например, с проектированием учебного курса при использовании дистанционных образовательных технологий [3]. При этом, однако, необходимо учитывать как особенности предметной области, так и специфику анкетирования.

Проблема разработки анкеты, как внутренне упорядоченного, структурированного целого, обладающего последовательно раскрывающейся в своих вопросах логикой, имеет много аспектов. Одним из аспектов этой проблемы является невозможность (нежелательность) прямой формулировки в анкете отдельных вопросов, непосредственно связанных с целями социологического исследования. Это ограничение может быть связано с причинами психологического характера [4], с необходимостью сохранения логической структуры анкеты, а также с возможностью изменения целей в процессе исследования.

Будем полагать, что целью социологического исследования является выявление отношения респондентов к конечному числу целевых утверждений С₁, С₂,…, С_n. При этом непосредственно в опросный лист входят вопросы В₁, В₂, …, В_m. Задачей анализа результатов является определение степени подтверждения (или опровержения) целевых утверждений по результатам ответов на вопросы. Задача решается путем моделирования рассуждений специалиста, анализирующего данные опросных листов. Рассуждения полагаются правильными, если они построены по законам формальной логики: если посылки P₁, P₂, …, P_n истинны, то заключение D тоже истинно. Математически это записывается в виде: .

Рассмотрим в качестве простейшей модели анкеты набор утверждений (высказываний), с которыми опрашиваемый может согласиться или нет, т.е. респондент может посчитать высказывание истинным или ложным, что согласуется с общей парадигмой логики высказываний (являющейся разделом математической логики). Необходимо отметить, что в логике высказываний учитывается не содержание, а только истинность или ложность высказывания.

Будем полагать, что связь между целевыми высказываниями С₁, С₂,…, С_n и высказываниями опросных листов В₁, В₂, …, В_m задается набором формул логики высказываний F₁, F_2, …, F_k, где формула F_i является либо пропозициональной (высказывательной) переменной, либо построена из пропозициональных переменных при помощи логических связок, таких как отрицание (), дизъюнкция (), конъюнкция (), импликация (), эквиваленция (-), т.е.:

1) любая пропозициональная переменная - формула;

2) если А и В - формулы, то А, А В, А В, А В, А - В - формулы;

3) других формул нет.

Набор формул F₁, F_2, …, F_k представляет собой проблемную модель объекта исследования. С позиций теории искусственного интеллекта набор F₁, F_2, …, F_k представляет собой базу знаний, позволяющих на основе имеющихся данных получать новые данные. Среди формул F₁, …, F_k могут быть избыточные, которые не влияют на описание модели. Формула F_i является избыточной, если F_i выводима из F₁, F_2, …, F_i-1, F_i+1…, F_k. Набор формул проблемной модели назовем базовым, если в нем нет избыточных формул.

В исчислении высказываний существует понятие вывода ([5]). Говорят, что формула А выводима из посылок А₁, А₂, …, А_n (обозначается А₁, А₂, …, А_n+ А ), если существует последовательность формул:

f₁, f₂, …, f_m, А,

в которой любая из формул является

а) либо логической константой;

б) либо одной из формул (т.е. посылкой);

в) либо аксиомой;

г) либо получена из аксиомы одновременной подстановкой некоторой формулы вместо пропозициональной переменной;

д) либо получается из предыдущих формул по правилу вывода.

В качестве системы аксиом используются десять аксиом Клини [6]:

А (ВА); А (АВ);

(А В) (А(ВС)) (АС); В (АВ);

(А С) ((ВС)(АВ)С)); А (ВАВ);

(А В) ((АВ) (А)); (АВ) А;

(АВ) В; ( А) А.

Тогда единственным правилом вывода в рассматриваемом исчислении высказываний является правило заключения (modus ponens):

если А и А В - выводимые формулы,

то В - также выводимая формула

(символьная запись: ).

При моделировании обработки анкеты в качестве посылок А₁, А₂, …, А_nбудем использовать базовый набор формул F₁, F_2,…, F_k, а в качестве выводимой формулы будем последовательно подставлять целевые высказывания С₁, С₂,…, С_n. Выводимость формул С₁, С₂,…, С_n из формул F₁, …, F_k означает возможность получения ответов на вопросы, непосредственно не входящие в анкету, и должна быть доказана при разработке анкеты. Типовое доказательство выводимости основывается на применении теоремы о дедукции, согласно утверждению которой, если имеется вывод формулы B из последовательности формул G₁, G₂,…, G_s, A, то можно построить вывод формулы AB из последовательности формул G₁, G₂,…, G_s. Таким образом, вместо синтаксического доказательства, связанного с построением вывода и не имеющего общего алгоритма, возможно применение семантического доказательства, состоящего в построении соответствующих таблиц истинности и не вызывающего алгоритмических трудностей.

Особое внимание при разработке анкеты необходимо уделить исследованию непротиворечивости модели проблемной области - базового набора формул F₁, F_2, …, F_k: должна быть исключена возможность вывода из формул F₁, F_2, …, F_k противоречащих друг другу формул А и А. С помощью логики высказываний можно проверить на непротиворечивость и полноту также и ответы респондентов. Ответы b₁, b₂, …, b_m (где b_i {истина, ложь}) на вопросы В₁, В₂, …, В_m, противоречивы, если после подстановки значений b₁, b₂, …, b_m вместо переменных В_1, В_2, …, В_m в формулы F_1, F_2, …, F_k (обозначение F₁[b_1, b_2, …, b_m]_, F₂[b_1, b_2, …, b_m], …, F_k [b₁, b₂, …, b_m]) мы получим несовместимое множество формул (т.е. множество формул, не имеющее общей интерпретации относительно переменных С₁, С₂,…, С_n). Набор ответов b_1, b_2, …, b_m назовем полным, если для формул F₁[b₁, b_2, …, b_m]_, F₂[b₁, b₂, …, b_m], …, F_k [b₁, b₂, …, b_m] существует ровно одна интерпретация, при которой все эти формулы истинны. В этом случае однозначно определяются значения высказываний С₁, С₂,…, С_n. Дальнейшее исследование может быть связано интерпретацией понятия полноты ответов на вопросы анкеты. Практически важными являются вопросы: Всегда ли необходимо, чтобы все ответы были полными? Как интерпретировать противоречивые ответы? Можно ли устранить неполноту (противоречивость) ответов расширением (модификацией) набора формул F₁, F_2, …, F_k, т.е. корректировкой модели проблемной области? Ответы на эти вопросы лежат не только в плоскости математической логики, но требуют еще и учета специфики социологических исследований.

Подтверждение (или опровержение) респондентом цели С_i соответствует истинности (ложности) этого высказывания. В качестве степени подтверждения цели С_i по итогам анкетирования нескольких респондентов естественно полагать отношение числа респондентов, для которых целевое утверждение является истинным, к общему числу респондентов. Последующий анализ результатов может быть проведен методами математической статистики в рамках социометрики [1].

Необходимо отметить, что при решении задачи подтверждения заданного набора гипотез (целей) с помощью математического аппарата логики высказываний фактически решается более общая задача: подтверждение (опровержение) всех гипотез, соответствующих формулам, выводимым из базового набора формул.

В рамках рассматриваемой модели опроса полагалась возможность ответа «да» и «нет», как выбора из двух альтернативных возможностей согласия или несогласия респондента с некоторым высказыванием. Более сложная ситуация выбора респондентом ответа из заданного набора вариантов не приводит к фактическому усложнению модели, так как сводится к рассмотренному случаю подобно тому, как целочисленная (дискретная) функция сводится к бинарной.

Предложенный подход позволяет формализовать анализ результатов анкетирования и тем самым снизить возможность логических ошибок, дает новые возможности для построения структуры анкеты, а также расширяет область гипотез, которые могут быть подтверждены или опровергнуты по результатам анкетирования.

технология социологический математический алгоритм

Литература

1. Агабекян, Р.Л. Математические методы в социологии [Текст] / Р.Л. Агабекян, М.М. Кириченко, С.В. Усатиков. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2005.

2. Вил ван дер Аалст. Управление потоками работ: модели, методы и системы [Текст] / Вил ван дер Аалст, Кейс ван Хей.- М.: Физматлит, 2007.

3. Дорофеев, А.С. Модели обучающего курса в разработке систем дистанционного обучения [Текст] / А.С. Дорофеев, С.С. Сосинская // Прикладная информатика. 2007, №3.

4. Садмен, С. Как люди отвечают на вопросы. Применение когнитивного анализа в массовых обследованиях [Текст] / С. Садмен, Н. Бредбери, Н. Шварц.- М.: Изд. ин-та Фонда «Общественное мнение», 2003.

5. Вагин, В. Н. Достоверный и правдоподобный вывод в интеллектуальных системах [Текст] / В. Н. Вагин, Е. Ю. Головина, А. А. Загорянская, М. В. Фомина.- М.: Физматлит, 2004.

6. Клини, С.К. Математическая логика [Текст] / С.К. Клини. Пер. с англ.- М.: КомКнига, 2007.

Размещено на Allbest.ru