Измерения в психологии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Во многих психологических исследованиях возникает задача определения единственного или специального значения психологической переменной, аналогично, например, задаче нахождения экстремума функции в математике.

Такое специальное значение психологической переменной называется порогом. Впервые эта проблема в психологии была поставлена Э. Гербертом, как задача определения порога сознания - критической точки на континууме от совершенно неосознанного до ясного сознания. Основной вклад в создании процедур пороговых измерений был сделан Г. Фехнером (1860), разработавшим первые методы пороговых измерений. Последующее развитие экспериментальной психологии показало, что порог является универсальной психологической характеристикой, и пороговые измерения получили широкое распространение, особенно в исследованиях познавательных процессов - восприятия, внимания, памяти. В связи с их специфичностью пороговые методы обычно отделяют от остальных методов шкалирования психологических переменных (Вудвортс, Шлосберг,1958; Торгерсон, 1958). Однако это основание, разделяющее психологические процедуры на пороговые методы и методы шкалирования, является чисто содержательным, поэтому оно менее существенно, чем формальное основание, которое объединяет их вместе. [c. 14]

В терминах теории измерений определение порога есть нахождение одного шкального значения или локализация точки на психологической шкале. В формальном смысле - это построение психологической шкалы, имеющей единственное значение и нулевую размерность.

Цель: определить является ли метод минимальных измерений единственным среди методов измерения чувствительности, который даёт знание величины порога в ходе самого измерения.

Поэтому все пороговые методы можно рассматривать как методы построения психологических шкал, а развитие методов психологического шкалирования рассматривать, соответственно, как разработку процедур, позволяющих постепенно измерения увеличивать размерность психологической шкалы. С этой точки зрения пороговые являются самым простым видом психологического шкалирования. Следующий шаг в развитии психологических измерений состоял в разработке методов, позволяющих построить шкалу, содержащую все значения данной психологической переменной. Причем в качестве окончательного результата измерения стремились получить именно "сильную" шкалу. [c. 14]

Задачи:

1) Рассмотреть методы минимальных измерений.

2) Рассмотреть варианты метода минимальных измерений.

3) Освоить процедуру метода минимальных измерений на примере измерения порога иллюзорной чувствительности.

Исторически сложилось так, что первыми методами психологических измерений были методы, позволяющие определять локализацию точки на психологической шкале. Их появлением мы обязаны Г.Т. Фехнеру, пытавшемуся с их помощью разрешить психофизическую проблему - выяснить закон соответствия психического образа и вызвавшего его физического воздействия.

Для решения основной задачи Фехнером была предпринята разработка методов измерения порога. Предложенные им три метода измерения порога добрую сотню лет были единственными методами определения чувствительности и до сих пор признаются классическими.

Характерной чертой трёх классических пороговых методов является довольно большое разнообразие стимулов, применяемых в эксперименте в качестве независимой переменной, и отсутствие какого бы то ни было контроля несенсорных факторов, фактически всегда включённых в эксперимент. Несмотря на это, такие качества пороговых методов, как простота, меньшие затраты времени на измерение, а также удобство выражения пороговых мер в физических единицах обеспечивают этим методам широкое применение в современной исследовательской практике. [c. 27]

Метод минимальных измерений является единственным среди методов измерения чувствительности, который даёт знание величины порога в ходе самого измерения. В процедуре этого метода прямо отразилось понимание порога как барьера, разделяющего стимульный ряд на два класса ощущаемых и неощущаемых стимулов или их разностей. [c. 28]

Глава 1. Методы минимальных изменений

1.1 Измерение абсолютного порога (RL) методом минимальных измерений

Процедура. Существует несколько вариантов процедуры измерения этим методом. Рассмотрим процедуру Вундта. Каждая проба начинается сигналом "Внимание", после которого с постоянным интервалом (0,5-1,5 секунды) предъявляется стимул, например, пятно света при полной темноте. Как правило, испытуемому разрешается только две категории ответов ("Да", "Нет"; "Вижу", "Не вижу" и т.п.), форма которых точно оговаривается в инструкции испытуемому. Испытуемый отвечает, его ответ регистрируется. Предъявление стимулов осуществляется нисходящими и восходящими рядами. В первом случае степень выраженности определённого параметра стимула, чувствительность к которому измеряется, постепенно уменьшается от максимума до минимума. Во втором - наоборот. Обычно измерение абсолютного порога начинается с нисходящего ряда стимулов, т.е. с отчётливо воспринимаемого стимула, изменяемый параметр которого с каждым шагом последовательно уменьшается. За порог в этом ряду принимается значение стимула, находящегося в середине межстимульного интервала между тем стимулом. Который ещё воспринимается, т.е. середина того интервала, в котором произошла первая смена категории ответа испытуемого. В нисходящем ряду определяется порог исчезновения ощущения - Li, в восходящем - порог появления - Lh (L - от латинского Limen - порог). Чаще всего они не совпадают вследствие существования систематической ошибки.

Систематические ошибки бывают двух типов. Это так называемая ошибка привыкания, когда испытуемый продолжает повторять тот же ответ. Что и на предыдущем шаге, хотя порог уже пройден и стимул в нисходящем ряду уже не вызывает ощущения, и ошибка ожидания или предвосхищения - ошибка противоположного толка. Для того, чтобы сбалансировать любую из этих ошибок, если они появляются, применяется: 1) уравновешивание числа тех и других рядов путём их чередования - нисходящие и восходящие ряды предъявляются парами, 2) требование от испытуемого ответа на каждый шаг изменения стимула в ряду. Для контроля за тщательностью работы испытуемого используется ещё один экспериментальный приём - изменение длины стимульных рядов от пары к паре за счёт смещения в случайном порядке начального и конечного значения стимулов в ряду. Эта предосторожность служит для предупреждения возможности повторения испытуемым своих ответных реакций на основе простого отсчета начала и конца ряда определённого количества шагов изменения стимула.

При выборе величины шага изменения стимула надо учитывать следующие моменты. При уменьшении величины шага падает дисперсия ответов (Геррак, 1970), а, следовательно, и порогов в восходящих и нисходящих рядах, что позволяет сократить число пар рядов, не изменяя заданной точности измерения порога. Однако, уменьшение величины шага приводит к увеличению количества шагов в каждом отдельном ряду, т.е. к удлинению ряда и, следовательно, опыта в целом. Оптимальные размер шага является результатом компромисса между стремлением к большой точности в оценке порога и нежеланием делать опыт очень длинным и утомительным.

Необходимое число измерений (пар рядов) определяется требуемой точностью измерения и степенью разброса получаемых в эксперименте данных. Его можно вычислить по формуле:

где n - число измерений; Up - квантиль нормального распределения, соответствующий заданной доверительной вероятности в определении порога; - дисперсия пороговых значений; - требуемая точность в определении порога.

Поскольку до начала опытов дисперсия пороговых значений известна, определения требуемого числа измерений необходимо провести предварительные пробные измерения, чтобы "прикинуть" величину дисперсии.

Обработка результатов. За абсолютный порог принимается среднее арифметическое всех найденных в течении опыта порогов появления и исчезновения и рассчитывается как:

где RL - средний абсолютный порог (обозначение RL - аббревиатура от немецкого "Reiz limen"); Li - значение единичного порога в каждом стимульном ряду, как в восходящем, так и в нисходящем; N - общее число рядов.

Вариативность работы испытуемого оценивается средним квадратическим (стандартным) отклонением :

Статистическая ошибка, которая допускается, при вычислении в опыте абсолютного порога, оценивается стандартной ошибкой среднего значения:

IU, как правило, несимметричен, поэтому довольно часто PSE не совпадает со значением эталона. Степень несовпадения эталона PSE характеризуется так называемой константной ошибкой, CE (от английского "Constant Error"), которая определяется следующим равенством:

Если константная ошибка больше нуля, то эталон переоценивается, если она меньше нуля, то эталон недооценивается. Таким образом, СЕ характеризует величину и направление смещения зоны субъективного равенства. Соотношение этих основных психофизических понятий используются и в других методах, иллюстрируется схемой, приведённой на рис. 2. [c. 29-32]

1.2 Варианты метода минимальных изменений

Объединение пары рядов в один ряд. В этом случае восходящий и нисходящий ряды предъявляются без перерыва. Достоинство этого варианта в том, что он обеспечивает некоторое сокращение времени. Его существенным недостатком является увеличение при такой системе подачи стимулов нерегулярности ответов, обусловленной тем, что второй ряд в паре начинается со стимула, вызывающего слабое, неуверенное ощущение различия.

Процедура "вверх-вниз" (метод лестницы). Этот вариант метода границ, предложенный Корнсвитом (1962), предполагает использование двух вариантов ответов. Суть его состоит в том, что как только происходит смена категории ответа, допустим, смена ответа "слышу" на ответ "не слышу", так сразу же происходит смена направления изменения стимула, т.е. переход от нисходящего ряда к восходящему до следующей смены категории ответа. Этот вариант метода относится к так называемым адаптивным методам пороговых измерений, и, как правило, реализуется на компьютере, который отслеживает ответы испытуемого и соответствующим образом регулирует изменение стимуляции. В этих методах процедура тестирования строится таким образом, что предъявление стимулов подстраивается ("адаптируется") под ответы испытуемого, и изменение стимуляции происходит в достаточно узком околопороговом диапазоне (рис. 1).

Достоинством этой процедуры является экономичность, вместе с тем она имеет ряд недостатков. Один из которых состоит в том, что эта модификация метода применима только к измерению абсолютного порога. Дифференциальный порог может измеряться этим методом только в разных двух сериях, а это плохо из-за временных колебаний чувствительности. Второй недостаток состоит в том, что испытуемый быстро замечает порядок чередования ощущаемых и неощущаемых стимулов, что вызывает эффект ожидания, распространяющийся по горизонтали, т.е. переносится с одного стимула на другой.

Гилфорд (1954) отмечает, что этот эффект является таким сильным источником стабилизации результатов (несенсорным источником!), равного которому нет ни в каком другом методе. Величину этой стабилизации трудно измерить и каким-либо образом скорректировать.

Рис. 1. Запись ответов испытуемого при изменении интенсивности стимуляции в опыте по измерению абсолютного порога методом "лестница": при ответах "+" ("да") интенсивность стимула уменьшается, при ответах "-" ("нет") - увеличивается

Поэтому эта процедура применима только в случаях, когда исследователь может удовлетвориться очень грубым, но зато быстрым определением порога. На практике этот метод часто применяется для скрининговых исследований слуховой чувствительности.

Метод едва заметного различия (ЕЗР). Эту модификацию иногда полностью отождествляют с методом границ. Это не совсем точно. Суть метода ЕЗР сводится к следующему: испытуемому вместе с эталонным стимулом предъявляют ряд переменных. Задача испытуемого состоит в том, чтобы указать то значение стимула, которое едва заметно отличается от эталона. Существенное отличие метода ЕЗР от метода границ состоит в том, что в методе границ испытуемый определяет два порога - порог появления и исчезновения ощущения различия - ЕЗР и ЕНЗР, т.е. едва заметного различия. В методе ЕЗР определяется только одна точка - всегда ЕЗР. Эти методы тождественны только тогда, когда изменение стимуляции начинается от равенства переменного и эталонного стимулов. В том случае, изменение стимуляции начинается от заметного неравенства к равенству, испытуемый определяет точку исчезновения ощущения различия (ЕНЗР), опираясь на сенсорный эталон, хранящийся в памяти. [c. 36-38]

Глава 2. Измерение дифференциального порога (DL) методом минимальных измерений

2.1 Измерение дифференциального порога (DL) методом минимальных измерений

Процедура. В этом случае все особенности метода и процедура остаются почти теми же, что и при определении абсолютного порога. Единственное изменение процедуры состоит в том, что одновременно с переменным стимулом испытуемому предъявляется эталон или стандартный стимул - Sst, который задаёт тот уровень исходного раздражителя, относительного которого выясняется величина разностного порога. В силу того, что ощущения различия стимулов у испытуемого могут быть различны, естественно разрешить испытуемому давать три категории ответов, а именно "больше", "меньше", "равно". Ответ "не знаю", "сомневаюсь" обычно отождествляется СС ответом "равно".

Рис. 2. Фрагмент протокола опыта по измерению дифференциального порога: "=", "=" и "-" - ответы испытуемого. Точками отмечены пороги в восходящих() и нисходящих () рядах

За порог принимается значение стимула, соответствующее середине межстимульного интервала, где впервые произошла смена категории ответа: от "больше" к "равно" и от "равно" к "меньше" в нисходящем ряду, а в восходящее ряду от ответа "меньше" к ответу "равно" и от ответа "равно" к ответу "больше".

Таким образом, при измерении разностного порога определяются четыре значения порога (по два в каждом ряду). Это верхний порог - Lh в восходящем и нисходящем рядах () и нижний порог - Li в восходящем и нисходящем рядах (). Таким образом, в каждом ряду мы находим две пороговые точки: верхний и нижний разностные пороги. На рис. 1 они помечены точками в каждом ряду. Этот рисунок иллюстрирует правило установления пороговой точки в нисходящих и восходящих рядах ответов испытуемого.

Обработка данных. Сначала находим значения верхнего разностного порога путём усреднения всех верхних порогов, в каком бы ряду они стояли:

где Lh и Lhi - значения верхних порогов в восходящем и нисходящем рядах, а n - число пар рядов.

Аналогичным образом вычисляем нижний разностный порог:

Верхний и нижний пороги ограничивают интервал неопределённости - IU (от английского "interval of Uncertainty"), т.е. ту зону стимульного ряда, где преобладают ответы равенства. Иначе говоря, интервал неопределённости - это та зона стимулов, которая сверху ограничена стимулом, в среднем едва заметно отличающимся от эталонного, как больший, а снизу - стимулом, в среднем едва заметно отличающимся от эталонного, как меньший. Понятно поэтому, что IU содержит две различительные ступени или два едва заметных различия, т.е. равен двум дифференциальным порогам DL (от немецкого "Differenz limen"):

Стимул, находящийся в средней точке интервала неопределённости, всегда оценивается как равный эталону, т.е. является субъективным эквивалентом эталона и потому получил название точки субъективного равенства PSE (от английского"Point Subject Equality"):

2.2 Измерение порога иллюзорной чувствительности, методом минимальных изменений

Цель работы - освоить процедуру метода минимальных изменений.

Задачи:

1. Отработать метод минимальных изменений.

2. Вычислить дифференциальный порог зрительного анализатора.

Методика. Материалы и оборудование:

1) линейка; 2) бланк для фиксирования ответов испытуемого.

Процедура: испытуемому показывают 2 стимула, стандарт 15 см, и переменные от 17 до 10см. Задачей испытуемого является фиксирование результата, насколько предлагаемые стимулы "больше" "меньше" или "равны" стандартного. порог метод минимальное измерение

Протокол регистрации ответов

Обработка данных:

1) Абсолютный порог - минимальное значение в наборе стимулов, выше которого раздражитель всегда воспринимается.

=14,7 1 = 13,2.

=12,7 2 = 12,3.

2) Разностный порог - минимальные различия в выраженности определённого физического параметра стимулов, увеличение которого приводит к воспроизведению их различия.

Верхний разностный порог.

.

Ln = 14,7+12,7/2=27,4/2=13,7.

Нижний разностный порог:

.

Li = 13,2/2+12,3/2=26/2=13.

3) Зона неопределённости + - это зона, где преобладают ответы равенства. (IU)

IU = Lh - Li = 13.7-13=0,7.

4) PSE - точка субъективного равенства:

PSE = Lh +Li / 2 = 13,7+13 / 2 = 26,7/2 = 13,3.

5) Степень несовпадения эталона PSE характеризуется так называемой константной ошибкой, CE (от английского "Constant Error"), которая определяется следующим равенством:

= 13,3-15= -1,7.

CE меньше нуля, следовательно, эталон испытуемым недооценён.

СЕ больше нуля - эталон переоценён.

СЕ равно нулю - безошибочное воспроизведение.

Заключение

Под порогом всегда подразумевается некое критическое значение, разделяющее исследуемый ряд явлений на 2 класса. Абсолютный порог - то минимальное значение в континууме стимулов, выше которого раздражитель всегда воспринимается. Разностный порог - то минимальное значение в выраженности определённого физического параметра стимулов, повышение которого приводит к восприятию их различия.

Пороговые, как и любые другие психофизические измерения, если их рассматривать в содержательно аспекте, представляют собой частный случай психометрических изменений в пороговых методах - наиболее простых измерительных процедурах - уже нашли отражение основные трудности количественного определения переменных и их преодоления: вариабельность измеряемых величин и использование средних значений для их характеристики; их вероятностный характер, влияние многочисленных и далеко не всегда контролируемых экспериментатором факторов и введение уравновешивающих их действие процедур.

Существует 2 метода минимальных изменений:

1. Измерение абсолютного порога (RL) методом минимальных измерений.

Каждая проба начинается сигналом "Внимание", после которого с постоянным интервалом (0,5-1,5 секунды) предъявляется стимул, например, пятно света при полной темноте. Как правило, испытуемому разрешается только две категории ответов ("Да", "Нет"; "Вижу", "Не вижу" и т.п.), форма которых точно оговаривается в инструкции испытуемому. Испытуемый отвечает, его ответ регистрируется. Предъявление стимулов осуществляется нисходящими и восходящими рядами.

2. Измерение дифференциального порога (DL) методом минимальных измерений.

В этом случае все особенности метода и процедура остаются почти теми же, что и при определении абсолютного порога. Единственное изменение процедуры состоит в том, что одновременно с переменным стимулом испытуемому предъявляется эталон или стандартный стимул - Sst, который задаёт тот уровень исходного раздражителя, относительного которого выясняется величина разностного порога.

Варианты метода минимальных измерений позволяют:

1) Объединять пары рядов в один ряд. В этом случае восходящий и нисходящий ряды предъявляются без перерыва. Достоинство этого варианта в том, что он обеспечивает некоторое сокращение времени. Его существенным недостатком является увеличение при такой системе подачи стимулов нерегулярности ответов, обусловленной тем, что второй ряд в паре начинается со стимула, вызывающего слабое, неуверенное ощущение различия.

2) Процедура "вверх-вниз" (метод лестницы). Этот вариант метода границ, предложенный Корнсвитом (1962), предполагает использование двух вариантов ответов. Суть его состоит в том, что как только происходит смена категории ответа, допустим, смена ответа "слышу" на ответ "не слышу", так сразу же происходит смена направления изменения стимула, т.е. переход от нисходящего ряда к восходящему до следующей смены категории ответа. Этот вариант метода относится к так называемым адаптивным методам пороговых измерений, и, как правило, реализуется на компьютере, который отслеживает ответы испытуемого и соответствующим образом регулирует изменение стимуляции. В этих методах процедура тестирования строится таким образом, что предъявление стимулов подстраивается ("адаптируется") под ответы испытуемого, и изменение стимуляции происходит в достаточно узком околопороговом диапазоне (рис. 1). Достоинством этой процедуры является экономичность, вместе с тем она имеет ряд недостатков. Один из которых состоит в том, что эта модификация метода применима только к измерению абсолютного порога. Дифференциальный порог может измеряться этим методом только в разных двух сериях, а это плохо из-за временных колебаний чувствительности. Второй недостаток состоит в том, что испытуемый быстро замечает порядок чередования ощущаемых и неощущаемых стимулов, что вызывает эффект ожидания, распространяющийся по горизонтали, т.е. переносится с одного стимула на другой.

3) Метод едва заметного различия (ЕЗР). Суть метода ЕЗР сводится к следующему: испытуемому вместе с эталонным стимулом предъявляют ряд переменных. Задача испытуемого состоит в том, чтобы указать то значение стимула, которое едва заметно отличается от эталона. Существенное отличие метода ЕЗР от метода границ состоит в том, что в методе границ испытуемый определяет два порога - порог появления и исчезновения ощущения различия - ЕЗР и ЕНЗР, т.е. едва заметного различия. В методе ЕЗР определяется только одна точка - всегда ЕЗР. Эти методы тождественны только тогда, когда изменение стимуляции начинается от равенства переменного и эталонного стимулов. В том случае, изменение стимуляции начинается от заметного неравенства к равенству, испытуемый определяет точку исчезновения ощущения различия (ЕНЗР), опираясь на сенсорный эталон, хранящийся в памяти.

Метод минимальных измерений является единственным среди методов измерения чувствительности, который даёт знание величины порога в ходе самого измерения. В процедуре этого метода прямо отразилось понимание порога как барьера, разделяющего стимульный ряд на два класса ощущаемых и неощущаемых стимулов или их разностей.

Список литературы

1. Гусев А.Н., Михалевская М.Б., Измайлов Ч.А Измерение в психологии. Общепсихологический практикум Москва "Смысл" 1987 г.

2. М.В. Петрушина, А.А. Меланьина Рабочая тетрадь для вузов ОБЩИЙ Психологический практикум Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета 2008.

Размещено на Allbest.ru