КЛАССИФИКАЦИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
Сравнение неизвестного размера с известным и выражение первого через второй в кратном или дольном отношении человеку приходится делать в жизни бесчисленное количество раз. Сравнивая в уме высоту людей с представлением о единице длины в Международной системе, мы измеряем их рост на глаз с точностью до нескольких сантиметров. Легко можем определить, с какой примерно скоростью движется автомобиль. Результаты подобных измерений в значительной мере зависят от квалификации тех, кто их выполняет. Штангист, например, довольно точно устанавливает массу поднимаемой штанги, врач наощупь измеряет температуру больного с точностью до десятых долей кельвина. Во всех этих случаях информация о размерах тех или иных физических величин, доставляемая с помощью органов чувств, сравнивается с представлением о соответствующих единицах, и неизвестные размеры выражаются через эти единицы в кратном или дольном отношении, т. е. выполняется измерение по шкале отношений.
Измерения, основанные на использовании органов чувств человека (осязания, обоняния, зрения, слуха и вкуса), называются органолептическими. Они широко применяются не только в обиходе, но и в некоторых областях науки и техники (например, при визуальной топографической съемке местности) .
Природа в разной степени наделила людей способностями к органолептическим измерениям по шкале отношений. Частоту звуковых колебаний, например, могут определить лишь те немногие, кто обладает абсолютным слухом. Большинство же воспринимаетразность звуковых частот в тонах и полутонах, т. е. способно к измерению частоты звука только по шкале интервалов. Измерения по шкале интервалов, будучи менее совершенными, чем по шкале отношений, могут выполняться и без участия органов чувств. Измерение времени, например, или гравитации (космонавтами) основываются на ощущениях. Еще менее совершенные измерения по шкале порядка строятся на впечатлениях. К ним относятся конкурсы мастеров искусств (скульпторов, художников, поэтов, композиторов) , соревнования спортсменов по фигурному кататанию на коньках и т. п. Измерения, основанные на интуиции, называются эвристическими. При всех таких измерениях кроме ранжирования (расстановки измеряемых величин в порядке убывания или возрастания их размеров) широко применяется способ попарного сопоставления, когда измеряемые величины сначала сравниваются между собой попарно, и для каждой пары результат сравнения выражается в форме „больше—меньше" или „лучше—хуже". Затем ранжирование производится на основании результатов попарного сопоставления.
Пример 21. Результат дегустации пищевых продуктов, обозначенных номерами от 1 до 6, представлен табл. 17, где предпочтению i-го продукта над j-м соответствует 1, а противоположному отношению — 0. Расставить продукты по качеству на шкале порядка.
Таблица 17 .
j i | Итого | ||||||
Решение. Ранжированный ряд имеет вид: № 4; № 5; № 6; № 2; № 1;№3.
Иногда попарное сопоставление проводят более тщательно, учитывая равноценность.
Пример 22. В табл. 18 представлены результаты попарного сопоставления певцов, выступавших на конкурсе вокалистов. Преимущество i-го солиста над j-м обозначено 1, j-го над i-м, соответственно, -1, равноценное выступление — 0. Определить итоги конкурса.
Таблица 18
j i | Итого | ||||||
-1 | |||||||
-1 | -1 | -1 | |||||
-1 | -1 | -1 | |||||
-1 | -1 | -1 | -1 | -5 | |||
-1 | -1 | -1 |
Решение. Победителем конкурса стал певец, выступавший третьим, второе место занял солист, выступавший первым. Третье, четвертое и пятое места поделили между собой вокалисты, выступавшие вторым, четвертым и шестым. Последнее место досталось певцу, выступавшему пятым.
Психологам доказано, что попарное сопоставление лежит в основе любого выбора. Сравнить между собой два размера по шкале порядка всегда легче, чем сразу устанавливать значения измеряемых величин по шкале отношений. Поэтому настройщики музыкальных инструментов пользуются сначала камертоном, а потом ведут настройку, измеряя высоту тона (частоту звука) по шкале интервалов.
Особое место в измерениях по шкале порядка занимает сравнение с размером, равным нулю. Такое измерение называется обнаружением, а результатом измерения является решение о том, отлично от нуля значение измеряемой величины (выраженное в любых единицах измерений) или нет.
Результат измерения, выполненного человеком, зависит от множества обстоятельств, не поддающихся строгому учету. Это и его настроение в данный момент, и степень сосредоточенности, и наличие или отсутствие раздражающих факторов, и многое другое. Вследствие этого, как показывает опыт, результат измерения является случайным. Повторное измерение той же самой величины дает несколько иной результат, последующие — также. Подробно этот вопрос рассматривался в разд. 2.1.
Существуют, однако, факторы, которые являются постоянно действующими для каждого человека. Это его требовательность (на конкурсах), личные вкусы, симпатии, склонности и т. п. Вследствие своих индивидуальных особенностей, одни люди дают постоянно завышенные результаты измерений, а другие — постоянно заниженные. Чтобы избежать ошибок, вызванных этой причиной, прибегают к услугам нескольких специалистов — экспертов. Усреднение результатов, получаемых независимо каждым из них при измерении одной и той же величины, позволяет повысить объективность результата такого многократного измерения. Экспертный метод широко применяется в квалиметрии, спорте, искусстве, медицине, гуманитарных науках — всюду, где применение более совершенных методов невозможно, либо трудно, дорого и нецелесообразно.
Человек является высокосовершенным „средством измерений". Однако вполне объективными могут считаться только измерения, выполняемые без участия человека.
Измерения, выполняемые с помощью специальных технических средств, называются инструментальными. Среди них могут быть автоматизированные и автоматические. При автоматизированных измерениях роль человека полностью не исключена. Он может, например, проводить съем данных с отсчетного устройства измерительного прибора (шкалы со стрелкой или цифрового табло), вести их регистрацию в журнале, обрабатывать в уме или с помощью вычислительных средств. На качество всех этих операций влияет настроение человека, степень его сосредоточенности, серьезности, мера ответственности за порученное дело, уровень профессиональной подготовки. Таким образом, элемент субъективизма при автоматизированных измерениях остается.
Автоматические измерения выполняются без участия человека. Результат их представляется в форме документа и является совершенно объективным. Однако стоимость такого результата обычно велика, и целесообразность автоматизации измерений всегда должна быть технико-экономически обоснована.
Дата добавления: 2015-02-05; просмотров: 940;