Общая и дифференциальная психометрика

Общая и дифференциальная психометрика
В предыдущей части общего психологического практикума основной акцент был сделан на процедурах сбора данных и качественной характеристике получаемых результатов. Тем не менее, современная психология располагает целым рядом процедур, которые позволяют выразить исследуемые закономерности не только качественно, но и количественно, т.е. в виде числа или массива чисел. Мы уже знаем, что для этих целей используются методы математической статистики, которые широко применяются на этапе обработки вновь получаемых данных. Такие количественные процедуры могут существенным образом обогатить и уже рассмотренные нами исследовательские процедуры, связанные с применением методов наблюдения и беседы. Некоторые из этих возможностей мы уже обсуждали в предыдущих главах.

Тем не менее, вопрос количественного описания психологических фактов и закономерностей оказывается значительно более широким. Этот вопрос касается принципиальных возможностей математического представления и моделирования психологических феноменов. В этом случае принято говорить о процедурах измерения как части экспериментальной работы исследователя. Решением таких вопросов в общем методологическом плане занимается особый раздел психологии, получивший название психометрики.

Основная задача психометрики — разработка методических процедур, обеспечивающих возможности психологических измерений, определение границ таких возможностей и создание конкретных измерительных средств.
Несмотря на то, что сам термин "измерение" кажется хорошо знакомым и понятным практически каждому, его формальное определение может показаться сложным, особенно если речь идет о психологических фактах и закономерностях. Неудивительно, что до сих пор в психологии не прекращаются дискуссии по этому поводу ^[1].
Важный вклад в разработку самого понимания того, что представляют собой измерения, внес один из наиболее известных специалистов в области психометрики и психофизики, американский психолог С. Стивенс. Он определял измерение как выражение существующих между объектами, фактами или явлениями отношений с помощью чисел. "...Мы можем сказать, — писал Стивенс, — что измерение, в широком смысле, определяется как приписывание чисел объектам или событиям в соответствии с правилами" ^[2]. При этом система отношений и диапазон возможных операций, которые исследователь определяет для заданного им набора числовых значений, должны соответствовать тем отношениям, которые существуют и для измеряемых фактов или явлений. В этом, с точки зрения Стивенса, заключается суть любых измерительных процедур разной степени сложности. Такая точка зрения на предмет измерений является наиболее распространенной в современной психологии вообще и психометрике в частности.
Например, определяя температуру за окном и выражая ее в численном виде, мы можем соотнести получаемый результат с теми показаниями, которые у нас уже имеются. Мы можем сказать, отличается ли температура за окном от температуры в помещении, и где теплее или холоднее — дома или на улице. Если, например, мы зафиксировали показания термометра за окном в 5°С, а комнатный термометр показывает 20°С, мы можем сказать, что уровень температур не одинаков, поскольку 5 ≠ 20. Мы можем также внести уточнение в наше суждение, сказав, что в комнате теплее, поскольку 5 < 20. Мы также можем судить о том, насколько теплее в комнате: 20 - 15 = 5.
Однако система правил, которая установлена для температурной шкалы Цельсия, не позволяет нам осуществить еще одну эмпирическую операцию: сказать, во сколько раз в помещении теплее, чем вне его. Таким образом, система правил, которая задает температурную шкалу Цельсия, предоставляет нам ряд возможностей, но в то же самое время и ограничивает нас в наших суждениях.
Отмстим далее, что аналогичные отношения могут быть заданы с той или иной степенью точности не только для тех фактов, что имеются у нас в наличии в данный момент, но и по отношению к данным за какой-то прошедший период времени или для разных географических мест. Мы можем сравнивать их, накапливая статистику, вычислять средние значения за какой-то временной интервал, определять диапазоны вариативности температуры, применять к получаемым данным те или иные статистические критерии.
Заметим, что, хотя обычно мы и стремимся выразить температуру с помощью различных физических инструментов, это можно сделать и без их участия, полагаясь исключительно на наши ощущения. Не случайно в последнее время все чаще в сводках погоды можно найти такой показатель, как эффективная температура, определяющий то, как мы воспринимаем погодные условия.
Когда мы ощупываем какие-либо предметы, они могут восприниматься нами как более теплые или как менее теплые, независимо от того, как это есть на самом деле. То же самое справедливо и по отношению к другим модальностям ощущений, таким как зрение, слух, обоняние, осознание, ощущения вкуса, боли и т.д.
Все это говорит о том, что ощущения обладают не только качественными, но и количественными характеристиками. Таким образом, эти количественные характеристики ощущений могут и должны быть выражены с помощью чисел. Но для самих чисел, которые могут использоваться для описания наших ощущений, должны быть установлены подходящие правила точно так же, как это делается для чисел, выражающих физические отношения. Эти правила позволят устанавливать взаимные соответствия между нашими ощущениями и используемыми для измерения числами. В таком случае мы сможем отвечать на те же вопросы, что мы задаем по поводу температуры, выраженной в физических единицах: равны ли наши ощущения, какое из них больше или меньше, насколько отличаются ощущения друг от друга и даже во сколько раз одно ощущение превосходит другое.
Впервые задача измерения ощущений, т.е. выражение их с помощью чисел с последующей возможностью применения к этим числам тех или иных математических процедур, была поставлена знаменитым немецким философом и педагогом И. Гербартом в его знаменитой работе "Психология как наука, вновь обоснованная на опыте, метафизике и математике", впервые увидевшей свет в 1824 г.
Соглашаясь с мнением И. Канта, считавшего невозможным существование экспериментальной психологии как отрасли научного знания, Гербарт отметил важную роль математики, которую та может сыграть в становлении психологических знаний. Свою психологическую систему Гербарт обозначил терминами "статика духа" и "динамика духа". Статика духа, по мнению Гербарта, должна исследовать количественные свойства ощущений, а динамика духа — силы, действующие между ними.
Весь психический опыт, в соответствии с этой системой, состоит из трех частей: области ясного сознания, области неясного сознания и области бессознательного. Между этими областями существуют нежесткие границы, которые Гербарт обозначил термином "порог". И если переход из области ясного сознания в область неясного сознания определяется лишь статическими характеристиками представлений, которые Гербарт считал необходимым измерить, то выход представлений в область бессознательного он связывал с таким процессом, как "вытеснение".
Оно происходит каждый раз, когда отталкивающие силы между двумя представлениями настолько велики, что неминуемо либо одно, либо сразу
оба этих представления оказываются неспособными оставаться в области сознания и переходят в бессознательное. Например, такое происходит, если в области сознания одновременно появляются ощущения синего и желтого. Результатом их вытеснения становится ощущение белого. Гербарт считал, что с помощью средств математики все закономерности такого рода должны быть описаны и поняты. Однако его концепция носила все же преимущественно умозрительный характер.
Дальнейшее развитие идей Гербарта можно найти в работах его последователя, еще одного выдающегося немецкого философа — Г. Фехнера. Творчески развивая представления Гербарта о порогах сознания, Фехнер разработал конкретную эмпирическую методологию их измерения. Именно поэтому Фехнер по праву считается создателем психометрики — науки о психологических измерениях.
Свой подход Фехнер изложил в рамках разработанной им науки, получившей название психофизики. Основы этой науки были представлены ученым в опубликованной им в 1860 г. работе, которая так и называлась - "Элементы психофизики".
По замыслу Фехнера, психофизика должна была стать наукой, предлагающей конкретное научное решение одной из основополагающих метафизических проблем, известной со времен Р. Декарта, — проблемы соотношения материи и духа. На пути создания такой науки Фехнер в деталях разработал более частный аспект данной проблемы — проблему соотношения физического стимула, воздействующего на орган чувств, и возникающего под его действием ощущения. Такую науку Фехнер назвал малой, внутренней, или сенсорной психофизикой. Его разработка основ сенсорной психофизики считается важным этапом в становлении научной психологии во второй половине XIX в.
Необходимо заметить, что подход Фехнера исключал возможность непосредственной оценки ощущения. Оценить ощущение, считал ученый, можно только косвенно, т.е. только в единицах физического раздражителя — стимула. Минимально необходимую величину стимула или минимально необходимое различие в физической величине двух стимулов, которые способны вызвать ощущение, Фехнер назвал сенсорным порогом. Таким образом, для того чтобы измерить ощущение, необходимо выразить его в единицах порога.
Постулируя равенство величин едва заметных отличий двух стимулов на всем континууме их изменения и отталкиваясь от работ немецкого физиолога Э. Вебера, исследовавшего пороги различения света, Фехнер теоретически пришел к выводу о существовании логарифмической зависимости между физической энергией стимула и величиной ощущения.
Именно поэтому подход Фехнера называют косвенным. Он не предполагает возможности непосредственной оценки и сравнения величии ощущения. Эти величины выражаются через внешний критерий, в качестве которого выступают различные характеристики физической стимуляции. Например, физическим коррелятом громкости воспринимаемого звука является амплитуда звуковой волны, а физическим коррелятом его высоты оказывается частота звуковых колебаний. Зная физические значения этих величин и соответствующие значения порогов сознания, мы можем выразить величины переживаемых нами ощущений.
Позже, уже в начале прошлого века, американский психолог Л. Терстоун развил подход Фехнера, выйдя за психофизические рамки. Предложенная им методология позволила отказаться от необходимости соотносить величину ощущения с какой-либо четко выраженной физической характеристикой объекта измерения. Эта методология отражена в предложенном Терстоуном в 1927 г. законе сравнительных суждений. Этот закон позволил оценивать количественно даже такие ощущения, которые не имеют непосредственных физических коррелятов, как, например, ощущение опасности различных правонарушений или эстетической ценности произведений искусства. Это достигается на основе статистического анализа числа предпочтений каждого стимула заданного набора при их попарном сравнении.
Пусть, например, испытуемый сравнивает общественную опасность двух видов преступлений — скажем, убийства и изнасилования. Если при многократном сравнении этих стимулов испытуемый не демонстрирует явного предпочтения какому-либо одному варианту как более опасному, выбирая, например, в одной половине случаев убийство в качестве более опасного преступления, а в другой половине — изнасилование, мы можем заключить, что ощущения опасности для этих двух видов преступлений у испытуемого не различаются. Напротив, предпочтение какого-либо выбора, заданное, как предложил Терстоун, в единицах стандартного отклонения, может стать мерой различий соответствующих ощущений. На основе таких значений можно построить субъективную шкалу опасности правонарушений, подобно тому, как строится температурная шкала.
Еще позже, уже ближе к середине прошлого века, Стивенс, разрабатывая проблему психологических измерений, подверг критике подход Фехнера, предложив методы непосредственного измерения ощущений. На основе разработанных им методов Стивенс сумел собрать большой массив эмпирических данных, характеризующих количественно ощущения самых разных модальностей. Первой шкалой, созданной Стивенсом, стала шкала сопов, позволившая количественно выразить слуховые ощущения. Позже Стивенс и его последователи разработали соответствующие субъективные шкалы и для других модальностей ощущений.
Работы Стивенса позволили преодолеть ограничения, заданные в классической фехнеровской психометрике, и перейти к построению психофизических и психометрической шкал на основе методов прямого шкалирования.
Важным вкладом в развитие теории психологических измерений стал также предложенный в 1954 г. В. Таннером и Дж. Светсом ^[3] и в деталях изложенный в 1966 г. Д. Грином и Дж. Светсом ^[4] подход, получивший название теории обнаружения сигнала. В этой теории ощущение описывается как процесс принятия решения, в основе которого лежит оценка отношения правдоподобия. Предполагается, что ощущение представляет собой процесс выделения сигнала из шума. Шум описывается как случайный, стохастический процесс, имеющий как внутреннее происхождение (связанное с особенностями работы рецепторов и системы восприятия в целом), так и внешнее (связанное с появлением более или менее похожих на стимул помех).
Теория утверждает, что наблюдатель всякий раз решает, насколько правдоподобным является то, что данное сенсорное впечатление вызвано сигналом на фоне шума, а не только шумом. Задача измерения ощущений в этом случае сводится к построению рабочей характеристики приемника (наблюдателя), которая отражает способность сенсорной системы выделять сигнал из шума (этот показатель трактуется как чувствительность) и принимать решение по этому поводу на основе устанавливаемого критерия, в основе которого лежит оценка отношения правдоподобия.
Рассмотренная традиция психологических измерений не касается вопроса о том, насколько разнообразными могут быть реакции индивида. Иными словами, она не касается вопроса индивидуальных различий. Они признаются несущественными, не меняющими общей картины измерений, и поэтому данное направление исследований получило название общей психометрики. Вопрос индивидуальных различий рассматривается в рамках другого направления психометрических исследований — дифференциальной психометрике. По-другому эго направление психометрики в отечественной психологии вслед за Э. Кречмером принято именовать психодиагностикой.
Вопрос измерения индивидуальных особенностей личности, ее способностей был впервые исследован французским психологом А. Вине в 1903 г., хотя истоки дифференциальной психометрики следует искать в более ранних работах знаменитого британского естествоиспытателя, создателя евгеники Ф. Гальтона.
Задача Вине была скорее практической, чем теоретико-методологической. Она заключалась в том, чтобы оценить уровень развития умственных способностей детей на предмет их готовности к получению начального образования. Поначалу Вине, подобно Фехнеру, придерживался косвенного подхода, пытаясь выразить умственные способности через внешние признаки, такие как, например, размер, форма и пропорции головы. Однако вскоре он понял, что таким образом надежно оценить умственные способности ребенка не представляется возможным. Поэтому критерием для него стал уровень успешности в выполнении ряда типовых заданий. Наборы таких заданий, специально стандартизируемых по определенным правилам на основе использования процедур математической статистики, стали называть психологическими тестами.
Тестовые процедуры представляют собой способ оценки способностей и черт личности. Собираемые данные подвергаются частотной оценке, и на се основе строятся распределения вероятностей проявления исследуемого признака. Как правило, полученные распределения на основе математических процедур монотонной трансформации приводятся к нормальному распределению, для которого задаются нормативные значения математического ожидания и стандартного отклонения. На основе этих значений определяются тестовые баллы. Например, шкала интеллекта WAIS, разработанная Д. Векслером, устанавливает середину распределения в 100 баллов, а один балл шкалы устанавливается равным 1/15 величины стандартного отклонения. Таким образом, оценка интеллекта по этой шкале, скажем, в 105 баллов будет обозначать, что результат данного испытуемого отличается от среднего по популяции на 1/3 стандартного отклонения.
Разработка конкретных процедур дифференциальной психометрики (психодиагностики) стала одним из наиболее заметных достижений научной психологии. Эти исследования меняют не только наши представления о природе и сути психологических измерений, но и всю общественную практику. Конкретная методология такой работы излагается в отдельном учебном курсе, имеющем исключительно важное значение для подготовки бакалавров, специалистов и магистров по психологии, — курсе психодиагностики. Однако в курсе общего психологического практикума вопросы дифференциальной психометрики мы рассматривать не будем, ограничившись лишь общими вопросами психологических измерений, по преимуществу изложенными в рамках психофизических исследований.