Материал: Научноисследовательской

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
называетсяеепериодом.Полученнаяшкаланазываетсяшкалойразностей(циклической или периодической). В таких шкалах измеряется направление изоднойточки(шкалакомпаса,розаветровит.д.),времясуток(циферблатчасов),фаза колебаний (вградусахили радианах).Циклическиешкалыявляютсячастнымслучаеминтервальныхшкал.Однако соглашение о хотя и произвольном, но едином начале отсчета шкалыпозволяет использовать показания в этой шкале как числа, применять к нимарифметическиедействия.Однаконеобходимопомнить,чтоциклическиешкалыимеютусловный нуль.
    1. 1   ...   33   34   35   36   37   38   39   40   ...   44

Шкала отношений

Шкалаотношенийопределяетсяаксиомамитождества,аксиомамиупорядоченности и аксиомами аддитивности. Первые пять аксиом уже былиупомянутывыше.Аксиомытождества:1. (А = В) x or (А ≠ В)2.(А=В)(В= А)3.((А= В)&(В=С)) (А =С)Аксиомыупорядоченности:4.(А>В) (В<А)5.((А>В)&(В>С)) (А>С)Аксиомыаддитивности:6.(A=P)&(B>0) (A+B)>P7.(A+B)=(B+A)8.(A=P)&(B=Q) (A+B)=(P+Q)9.(A+B)+C =A+(B+C)Это существенное усиление шкалы. Измерения в такой шкале являютсяполноправными числами, и с ними можно выполнять любые арифметическиедействия,таккаквычитание,умножениеиделение–лишьчастныеслучаисложения.Введеннаятакимобразомшкаланазываетсяшкалойотношений.Этотклассшкалобладаетследующейособенностью:отношениедвухнаблюдаемых значений измеряемой величины не зависит от того, в какой изтакихшкалпроизведеныизмерения:x1/x2 = y1/y2

. Этому требованию удовлетворяет соотношение вида y = a1x(a1>0).Таким образом, величины, измеряемые в шкале отношений, имеют естественный, абсолютный нуль, хотя остается свобода в выборе единиц. Абсолютный нуль трактуется как полное отсутствие измеряемого свойства, в отличие от нуля относительного, условного.

Примерами величин, природа которых соответствует шкале отношений, являются длина, вес, электрическое сопротивление, деньги.

Абсолютная шкала

Рассмотримтакуюшкалу,котораяимеетиабсолютныйнуль,иабсолютную единицу. Эта шкала не единственна с точностью до какого- либопреобразования, а просто единственна, уникальна. Именно такими качествамиобладает числовая ось, которая естественно называется абсолютной шкалой.Важной особенностью абсолютной шкалы по сравнению со всеми остальнымиявляетсяотвлеченность(безразмерность)иабсолютностьееединицы.Указанная особенность позволяет производить над показаниями абсолютнойшкалытакиеоперации,которыенедопустимыдляпоказанийдругихшкал,употреблятьэтипоказаниявкачествепоказателястепенииаргументалогарифма. Числовая ось используется как измерительная шкала в явной формеприсчете предметов, акаквспомогательноесредствоприсутствует вовсехостальных шкалах. Внутренние свойства числовой оси, при всей кажущейся еепростоте, оказываютсячрезвычайноразнообразными, итеория чиселдосихпор не исчерпала их до конца. А некоторые безразмерные числовые отношения,обнаруживаемые

в природе, вызывают восхищение и изумление (явления резонанса; гармонические отношения размеров, звуков; законы теории подобия и размерности; квантование энергии элементарных частиц и т.п.).

В таблице приведены основные сведения обо всех рассмотренных здесь измерительных шкалах. Можно сказать, что чем сильнее шкала, в которой производятся измерения, тем больше сведений об изучаемом объекте, явлении, процессе дают измерения. Поэтому так естественно стремление каждого исследователя провести измерения в возможно более сильной шкале. Однако важно иметь в виду, что выбор шкалы измерения должен ориентироваться на объективные отношения, которым подчинена наблюдаемая величина, и лучше всего производить измерения в той шкале, которая максимально согласована с этими отношениями. Можно измерять и в шкале, более слабой, чем согласованная. Это приведет к потере части полезной информации, но применять более сильную шкалу опасно: полученные данные на самом деле не будут иметь той силы, на которую ориентируется их обработка.

Аналогичная ситуация имеет место и после того, как проведены измерения. У исследователя могут быть причины, побуждающие его преобразовать протокол наблюдений, переведя их из одной шкалы в другую. Если при этом данные переводятся в более слабую шкалу, то обычно исследователь отдает себе отчет в том, что в результате происходит некоторое ухудшение качества выводов. Иногда же исследователи усиливают шкалы; типичный случай – оцифровка качественных шкал: классам в номинальной или порядковой шкале присваиваются номера, с которыми дальше работают как с

числами. Если в этой обработке не выходят за пределы допустимых преобразований, то оцифровка – это просто перекодировка в более удобную, например, для ЭВМ форму. Однако применение других операций сопряжено с заблуждениями и ошибками, так как свойства, навязываемые подобным образом, на самом деле не имеют места.

Стоит упомянуть и об еще одной особенности преобразований протоколов наблюдений: некоторые из преобразований могут ненамеренно изменить уровень шкалы. Например, в акустике и радиотехнике часто отношение мощностей сигналов представляется в децибелах:

N= 10Lg(P2/P1 (36)

Мощности P1 и Р2 измеряются в шкале отношений; следовательно, все необходимые операции допустимы. Но величина Nпринадлежит шкале интервалов, что следует учитывать при дальнейшем оперировании с нею. Например, нельзя говорить, что мощность данного сигнала равна такому-то количеству децибел и не указать, в сравнении с чем.

Основные результаты данного параграфа представлены в таблице которая отражает главные особенности каждой измерительной шкалы (measuringscale).
Таблица 3

Измерительные шкалы


Наименование шкалы

Определяющие отношения

Эквивалентное преобразование шкалы

Допустимые операции над

данными

(первичная обработка)

Вторичная обработка данных

1

2

3

4

5

Номинальная

Эквивалентность

Перестановки наименований

Вычисление символа Кронекера δ(x,y)

Вычисление относительных частот и операций

над ними

Порядковая

Эквивалентность; Предпочтение

Преобразование не изменяющее порядка (монотонное)

Вычисление символа Кронекера δ(x,y)

и рангов Ri

Вычисление относительных частот, выборочных квантилей и операции

над ними

Интервальная

Эквивалентность; Предпочтение; Сохранение отношения интервалов

Линейное преобразование y=a0+a1x,

-∞0 <+∞, a1 >0

Вычисление символа Кронекера δ(x,y);

и рангов Ri; и интервалов (разностей между наблюдениям

и)

Арифметичес кие

действия над интервалами
Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/153695