Messtherorie Definitionen

Messtherorie – Definitionen Begriff Empirisches Relativ Numerisches Relativ Definition eine Menge von Objekten und ein oder mehreren beobachtbaren ...
Author: Paul Holzmann
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Messtherorie – Definitionen

Begriff Empirisches Relativ

Numerisches Relativ

Definition eine Menge von Objekten und ein oder mehreren beobachtbaren Relationen zwischen dieses Objekten Menge der Objekte = diejenigen Objekte (oder Personen) die gemessen werden sollen.

Eine Menge von Zahlen und einer bestimmten Anzahl von definierten Relationen zw. den Zahlen

Beispiel verschiedene Mountainbikes zwischen denen Georg und ich ( Objekte deren Wahl gemessen wird) wählen können.

Natürliche und reelle Zahlen

Relationen Äquivalenzrelation (~) = versch. Objekte haben hinsichtlich eines Merkmal die selbe Ausprägung ⇒ hat das gleiche Geschlecht Ordnungsrelation (⊃ ⊃) = zeigt das ein Merkmal bei einem Objekt stärker ausgeprägt ist und bringt sie somit in eine Rangreihe ⇒ gefällt besser als Gleichheitsrelation (=) Größer-Kleiner-Relation (>)

Abbildung = die Zuordnung von Objekten und Zahlen Abbildungsfunktion = die Regel nach der die Zuordnung eines empirischen Relativs in ein numerische Relativ abgebildet wird. Dabei muss jedem Objekt aus dem empirischen Relativ genau eine Zahl aus dem numerischen Relativ zugeordnet werden. Sind diese Bedingungen erfüllt so wird sie als homomorphe Abbildung bezeichnet. Eine Messung ist also die homomorphe Abbildung eines empirischen Relativs in ein numerisches Relativ! Skala = das numerische Relativ das bei einer homomorphen Abbildung resultiert Skalenniveaus = Aufgrund der Relationen, die im empirischen Relativ bestimmt werden können und die bei der Messung auch berücksichtig werden unterscheidet man verschiede Skalenniveaus

Skalentyp

Mögliche Aussage(n)

Zulässig Transformation

Nominalskala

Gleich Ungleich

Zuordnung der Zahlen zufällig geschieht = beliebig

Ordinalskala

GrößerKleinerRelation (>)

Aber immer eindeutig ein Merkmal zu einer Zahl = ein-eindeutig Monoton steigende

Erlaubte nummerische Operation =

Lagemaß

Beispiele

Merkmal

Relationen

Modus (Modalwert) Häufigkeitsverteilung

Geschlecht Beruf Nationalität

Qualitative Variable (keine quantitativen Unterschiede zwischen Messenwerten)

Äquivalenzrelation



Modus (Modalwert) Häufigkeitsverteilung

Single-Charts Bogardus-Skala Solzialer Distanz

Qualitative Variable (keine quantitativen Unterschiede zwischen Messenwerten)

Schwache Ordnungsrelation (zwei M „gleich“ sein)

Zusätzlich: Median (50% aller Messwerte kleiner (oder gleich) und 50% größer (oder gleich)

Intervallskala

Verhältnisskala

Absolutskala

Gleichheit von Differenzen

Gleichheit von Verhältnisse

Zusätzlich: Natürliche Maßeinheit

Lineare Y=a*b+b Celsius in Fahrenheit F= 1,8 (Faktor) x Clesius + 32 (°C = 32 F) Proportionale Y=a*x cm in Inch cm = 2,54 (Faktor) * In 7 In * 2,54 = 17,78 cm

Keine

Addition Subtraktion

Median

Beaufort Windstärkeskala 6 -11 km/h = Messwert 2

IQ-Skala Celsius-Skala

Arithmetisches Mittel (kann auch negative Zahlen beinhalten)

Multiplikation Addition Subtraktion Division

Multiplikation Addition Subtraktion Division

Median

Rangordung

Quantitative Variablen wenn Merkmalsausprägung in Klassen zusammengefasst werden (Beaufort Windstärkeskala) Maßeinheit wird definiert

Gleichheitsrelation (=) Größer-Kleiner-Relation (>)

Physik: Länge, Zeit, Gewicht

Arithmetisches Mittel Monatseinkommen Geometrisches Mittel (nur reelle und positive Zahlen)

Granulom-Messung bei den Mäusen

Modus (Modalwert) Häufigkeitsverteilung

Häufigkeiten (bei Verhaltensweisen): Griff zur Zigarette

Keine Aussage über Verhältnisse zw. Messwerte da kein absoluter Nullpunkt Aussage über Verhältnisse zw. Messwerte da absoluter Nullpunkt bestimmt wird

Nullpunkt und Maßeinheit sind eindeutig festgelegt

Gleichheitsrelation (=) Größer-Kleiner-Relation (>)

Gleichheitsrelation (=) Größer-Kleiner-Relation (>)

Messtheoretische Probleme Begriff Repräsentationsproblem (Ist ein bestimmtes Merkmal überhaupt messbar? -> homomorphe Abbildung möglich?

Problem Empirisches Realtiv muss bestimmte Axiome (Grundannahmen) erfüllen, z.B. Transitivität = a ⊃ b ⊃ c dann a ⊃ c

Eindeutigkeitsproblem

Transformation von Daten ohne das Inhalte verloren gehen

Bedeutsamkeitsproblem Welche mathematischen Operationen mit Messwerten führen zu empirisch sinnvollen Aussagen?

Transformation von Daten ohne das Inhalte oder Sinn verloren gehen

Lösung Axiome werden formuliert und müssen überprüft werden In Psychologie: Plausibilitätsüberlegungen (da empirische Überprüfung oft nicht möglich) -> zulässige Transformationen beachten!

Richtige statistische Analyse Verfahren wählen, damit die Verrechnung der Messwerte zu empirisch sinnvollen Aussagen führen

hinweis Transitivität muss mindestens gegeben sein um auf Ordinalskala messen zu können.

Menge der zulässigen Transformation ist auf Ordinalskala größer als bei höheren Skala, somit sind sie weniger eindeutig. Höhere Skalen mit weniger zulässigen Transformation sind eindeutiger! Bedeutsame Verfahren sollten mindestens auf Intervallskala Niveau zu messen sein

Gütekriterien von Messverfahren

Ein spez. psychologisches Messinstrument ist der psychometrische Test (Leistungs- und Persönlichkeitstest). Diese sind standardisiert zur Erfassung latenter Variablen. Die Aufgaben werden als Items bezeichnet, und das Antwortverhalten bildet den beobachtbaren Indikator der interessierten latenten Variablen. Daraus resultieren Rohwerte. Bei einem Test mit mehrstufiger Antwortmöglichkeit wie z.B. beim NEO-PI-R (NEO Persönlichkeitsinventar) werden den Merkmalen nach bestimmter Vorschrift Zahlen zu geordnet (Zuordnungsregel) und dann weiter mit Hilfe von Normen verrechnet. Die Normen resultieren aus Untersuchungen mit Eichstichproben (Mittelwert). Die Konstruktion und Auswahl von Test-Items muss einer bestimmten Regel unterliegen! Das tut die klassische Testtheorie!

Hauptgütekriterien Begriff

Merkmal/ Definition

Aspekte/

Merkmal

Hinweise

Objektivität

Test zeigt bei verschiedene Versuchsleitern und demselben Probanden das gleiche Ergebnis

Durchführungsobjektivität

Testergebnisse müssen von Verhaltensvariationen des Untersucher unabhängig sein Verschiedenen Anwender kommen bei Antworten eines Probanden zum selben Ergebnis

So wenig wie mögliche Interaktionen zwischen Untersucher und Proband

Interpretationsobjektivität

Verschiedene Anwender müssen aus demselben Testergebnis die gleichen Schlüsse ziehen

Angaben von Normen verhindern divergierende Ergebnisse. Werden anhand repräsentativer Stichprobe festgelegt

Inhaltsvalidität

Die Frage nach der Validität betrifft die Güte der Operationalisierung des interessierenden Merkmals

Test-Items sollte ein repräsentative Auswahl aller Items sein die das Merkmal betreffen nur subjektive Beurteilung von Experten möglich

Auswertungsobjektivität

Validität Ist ein Test wenn er misst was er zu messen vorgibt

Sind die Antworten zu den Items tatsächliche Indikatoren desjenigen latenten Merkmals, das gemessen werden soll?

Bei Test mit offenen Antworten ist die Auswertungsobjektivität gefährdet da der Untersucher diese bewerten muss

Alle Items sammeln in denen sich das interessierende Merkmal ausdrückt ist aber oft nicht möglich Kriteriumsvalidität

Übereinstimmung zwischen den Testwerten und den so genannten Kriterien wird bestimmt. Diese Kriterien sind die Variablen mit denen die Testwerte zusammenhängen Außenkriterien = Lehrerurteil oder Berufserfolg Innenkriterium = andere Test die das selbe Merkmal messen

Konstruktvalidität

Längerer fortdauernder Prozess wo nicht nur anhand von Außenkriterein beurteilt wird sondern auch ob möglichst vielfältige Hypothesen über das Merkmal durch Testwerte bestätigt werden können

Korrelationskoeffizient wird bestimmt Schwierig ist die geeignete Kriteriums-variable zu finden daher ist sinn vol mehrere Kriterien zu validieren Übereinstimmungsvalidität = Test- und Kriteriumswerte werden (fast) gleichzeitig ermittelt Vorhersagevalidität = Kriteriumswerte werden nach dem Test erhoben (besonders in der diagnostischen Praxis) Konstruktvalidität schlicht unter Umständen Kriteriumsvalidität mit ein Konstruktvalidität zeigt an wie gut ein Test sich bis jetzt bewährt hat Zu prüfende Hypothesen müssen aber bereits vor der Validierung des Test als gültig betrachtet sein

Begriff Reliabilität

Definition = Zuverlässig oder Messgenauigkeit eines Messinstrumentes Wiederholte Messungen eines Objektes sollten immer zum selben Messergebnis führen Unsystematische und unkontrollierte Einflüsse können Reabilität verringern -> Voraussetzung: Objektivität

Grundannahme Messwert = Wahrer Wert + Messfehler Messfehler = Zufallsfehler = unsystematischer Fehler

Überprüfung Retest-Methode

Merkmal Selben Test nach einem Gewissen Zeitabstand wiederholen (psychische Merkmale sind über Zeitraum stabil) - Übungseffekte und Erinnerungseffekte - Je größer Zeitraum um so höher Retest-Reabilität = Stabilität

Paralleltest-Methode

Selben Test nach einem Gewissen Zeitabstand wiederholen, allerdings werden nicht genau die gleichen Items verwendet - keine Übungs- und Erinnerungseffekte - selbe Anzahl von Items, möglichst ähnliche Inhalte und formal ähnlich gestaltet - je höher Paralletest-Reabilität = wenig Messfehler - bei geringer Reabilität Frage: hohe Messfehler oder Testform misst nicht exakt das selbe

Testhalbierungsmethode

Items des test werden in zwei Hälften aufgeteilt - Äquivalenz der Testhälften?? - Odd-even-Methode (Test aufteilen, in dem man gerade und ungerade Nr. trennt) - Korrelationskoeffizient kann bestimmt werden

Je mehr Messwerte desto geringer der Einfluss der Messfehler (wird sich nicht im Mittelwert niederschlagen) Streuung von Messwerten -> Varianz Mit steigender Varianz sinkt die Reabiliät

Für jeden Probanden in einer Stichproben zwei Messungen durchführen - sind die Ergebnisse ähnlich = hohe Reabiliät = wenig Messfehler Zusammenhang oder Übereinstimmung der Messwerte = Korrelationskoeffizient 1 = perfekte Übereinstimmung 0 = keine Übereinstimmung