Шкалы измерений в менеджменте, последовательность измерения

Тема 14 Измерения в менеджменте

1 Понятие измерения и способы измерения

2 Шкалы измерений в менеджменте, последовательность измерения

3 Измерение признаков элементов формальной организации, трудности измерения

 

Понятие измерения и способы измерения

Измерениепредставляет собой самостоятельный комплекс работ, который предшествует оценке, принятию решения и действию. Оно является первымна рисунке1. Отсюда следует вывод о том, что оценка не состоится без измерения вполне определенного качества.

 

ИзмерениеОценкаПринятие решенияДействие

 

Изменение

 

Рисунок 1 – Место измерения в управленческом цикле, приводящем к изменениям

 

Действие приводит к изменениям, которые следует контролировать. Это означает необходимость возобновления последовательного процесса, начинающегося с измерения и оценки изменений, происшедших в результате действия.

Измерение – это работа, в результате которой качественные наблюдения преобразуются в количественные утверждения и оценки.

Измерение –выражение свойств с помощью номеров и/или чисел.

Оценка в отличие от измерения представляет собой вербальное и/или количественное упорядочение фактически наблюдаемых явлений или возможных решений.

Поскольку у каждого интересующего явления есть одно или несколько свойств, а у свойств один или несколько признаков, то на самом деле измеряются признаки.

Признак – факториальная или результативная переменная (показатель), значение которой в форме номера и/или числа появляется в итоге измерения. Существует два вида свойств: количественные и качественные. Измерение применимо к обоим видам, но количественные свойства допускают измерения более высокого уровня.

Надо различать номера и числа.

Номер является материальным или квазиматериальным символом. Номера обладают свойством упорядоченности толь­ко благодаря произвольному предписанию или простой догово­ренности. К номерам неприменимы правила сложения и вычи­тания.

Число является математическим понятием. Числа обладают свойством упорядоченности. В отличие от номеров к числам применимы законы сложения и вычитания. Числа выражают реально существующие свойства(например, вес, длина, площадь, единицы времени и т.д.). Номера, как и числа, упорядочены: первые – произ­вольные образом, вторые – на основании двух отношений, су­ществующих между упорядоченными объектами,а именно, отношенийтранзитивности и антисимметричности.

Уровень измерения свойств зависит от характеристик транзитивности, симметричности и аддитивности (возможности сложения).

Транзитивность: «ЕслиА находится в некотором отношении к В, а В к С, то А находится в том же отношении к С».

Симметричность: «ЕслиА находится в некотором отношении к В, то В находится в том же отношении к А».

Антисимметричность: «ЕслиА больше В, то В меньше А».

Сложение – процедура, выполняемая обычно над числами и над величинами, характеризующими свойства, например вес.Веса обладают свойством аддитивности (от лат.прибавление). Например, если тело весом 1 соединить с другим телом того же веса, то образуется тело, вес которого равен сумме весов двух тел, т.е. 2.Можно построить приемлемую процедуру сложения весов, но не удельных весов. Удельный вес не обладает свойством аддитивности.

Отличить номера от чисел или правильно присвоить свойствам номера и/или числа помогаетправило сложения (аддитивности).

Правило сложения (аддитивности): свойства, которые удовлетворяют закону сложения, являются количественными характеристиками или числами (их можно складывать или выполнять любые другие арифметические действия) и наоборот, свойства, не удовлетворяющие закону сложения, являются их качественными характеристиками или номерами (номера нельзя складывать).

Обобщим вышеизложенное:

1 Существует два вида свойств: количественные и качест­венные.

2 Измерение применимо к обоим видам, но количественные свойства допускают измерение более вы­сокого уровня, чем качественные.

3 Уровень измерения свойства зависит от характеристик последнего – транзитивности, симметричности, аддитивности, что определяет шкалу измерений, которая может быть использована.

Преобладающий во многих организациях подход к измерению процессов можно обозначить, как «меряем то, что можно измерить». Некоторые организации проводят статистическую обработку данных по всем процессам, другие ограничиваются оценкой основных показателей наиболее важных процессов, третьи измеряют процессы по косвенным показателям.

Международный стандарт ISO001-2015 (пятая версия)«Система менеджмента качества. Требования» отвечает на вопрос «Что нужно измерять?» следующим образом: «методы (мониторинга и измерения) должны демонстрировать способность процессов достигать запланированных результатов».

Любой процесс, происходящий на предприятии (в том числе торговли) может быть оценен по следующим группам характеристик (рисунок 2):

1 Результативность процесса: достижение запланированного результата процесса и риски для результата процесса (вероятность достижения запланированного результата).

2 Эффективность процесса: стоимость (затраты, связанные с выполнением процесса) и время, затраченное на процесс.

3 Дополнительные характеристики процесса: воздействие на окружающую среду, потенциальные риски для персонала и др.

Время, затраченное на выполнение процесса, обычно характеризует его эффективность, но в ряде случаев (например, когда продолжительность процесса является требованием потребителя), его следует отнести к характеристикам результативности.

 

 

Рисунок 2– Характеристики процессов

Для выявления характеристики процесса, требующие мониторинга (качественной оценки) или измерения (количественной оценки), необходимо ответить на вопросы:

1 С какой целью данный процесс реализуется в организации?

2 Какова ценность процесса для организации?

3 Каким образом достижение целевых показателей процесса влияет на достижение целей организации?

Для процессов производства и обслуживания, результаты которых не могут быть верифицированы последующим мониторингом или измерениями необходимо проводить валидацию, т.е. подтверждать «способность этих процессов достигать запланированных результатов». К факторам риска, для которых необходимо установить контролируемые параметры, относятся:

- обучение;

- персонал;

- управляющие воздействия (методы и процедуры).

Для таких процессов может потребоваться «повторная валидация», т.е. периодическая проверка того, в какой степени контроль указанных параметров обеспечивает достижение запланированного результата процесса.

Верификация (от английского verification) означает проверку или тестирование. Верификация означает проверку правильности и качества выполнения всех этапов изготовления продукции или оказания услуги. Например, после сборки велосипеда проверятся наличие всех необходимых элементов (руля, педалей, рамы и т.д.) и соответствие их указанным в нормативных документах параметрам качества.

Валидация (от английского validation) – это проверка соответствия продукта (услуги) требованиям (ожиданиям) заказчика.Валидацияближе всего к понятию аттестация.Например, после сборки велосипед будет валидирован после того, как на нем прокатятся представители заказчика и признают его удовлетворяющим требованиям.

Таким образом, верификация – это подтверждение того, что задание было выполнено в полном соответствии с требованиями заказчика. А валидация – это проверка того, так ли как надо созданный продукт функционирует на практике. Может возникнуть ситуация, когда продукция создана (или услуга оказана) в соответствии с нормативными документами, а изделие не работает или работает не так как надо. Поэтому процесс валидации является более всеобъемлющим, чем верификации.

После ответа на вопрос «Что измерять?» нужно определиться с методом измерения, то есть ответить на вопрос «Как измерять?». Наиболее распространенные методы измерения процессов представлены в таблице 1.

 

Таблица 1– Методы мониторинга (измерения)

 

Инструментальный	с помощью контрольного или измерительного оборудования
Социологический	анкетирование
Экспертный	оценки специалистов
Расчетный (статистический)	математическая обработка массивов данных или выборок

 

Самым объективным и точным является инструментальный метод. Он обычно применяется для производственных процессов, в результате которых производится материальная продукция.

Социологический метод позволяет получить информацию о ключевых показателях результата процесса от его потребителей. Данный метод удобно использовать для вспомогательных процессов, потребителями которых являются сотрудники этой же организации.

При отсутствии возможности (или экономической целесообразности) использования двух вышеуказанных методов применяют метод оценки результатов процесса экспертами. В качестве экспертов могут выступать: руководители организации, лица, ответственные за процесс, исполнители процесса, потребители или их представители, внешние или внутренние аудиторы, другие специалисты.

Расчетный метод применяется для представления обобщенных результатов измерений предыдущими методами на всех уровнях измерения процесса.

Шкалы измерений в менеджменте, последовательность измерения

Термин «шкала измерений» является важным для по­нимания теории измерений и нахождения той области, в преде­лах которой могут быть количественно определены различные характеристики. По мнению С. Стивенса (Стэнли Смит Стивенс (StanleySmithStevens; 1906-1973) –  американский психолог, специалист в области экспериментальной и сравнительной психологии, методов оценки и измерения, философии и теории психологии), которого называют «от­цом современной теории измерений», существуют четыре раз­личные шкалы измерений: наименовании,порядко­вая, интервальная, отношений (таблица 2).

Две первых позволяют получить лишь номера, а две последних позволяют получить числа, что составляет более высокую ступень измерения.

 

Таблица 2 –Шкалы измерения

 

Название шкалы	Отличия	Тип преобразования	Типичные примеры
Шкала наименований или номинальная	Отсутствует порядок	Определение равенства: х = у или х ¹ у	Классификация
Порядковая	Отсутствует единица измерения	Определение неравенства: х > у или х <у	Предпочтение, ранг
Интервальная	Произвольное начало отсчета, единица принимается постоянной	Равенство интервалов: (х - у) = (м - n) (х - у) ¹ (м - n)	Шкала Цельсия
Отношений	Существует абсолютный ноль, единица постоянна	Равенство отношений: (х/у) = (м/n) (х/у) ¹ (м/n)	Длина, вес, работа, шкала Кельвина

 

Примером шкалнаименований являются атласы цветов, предназначенные для идентификации цвета.

Если свойство эмпирического объекта проявляет себя в отношении эквивалентности и порядка по возрастанию или убыванию количественного проявления свойства, то для него может быть построена шкала порядка. Она является монотонно возрастающей или убывающей и позволяет установить отношение больше/меньше между величинами, характеризующими указанное свойство. В шкалах порядка существует или не существует нуль, но принципиально нельзя ввести единицы измерения, так как для них не установлено отношение пропорциональности и соответственно нет возможности судить, во сколько раз больше или меньше конкретные проявления свойства.

В случаях, когда уровень познания явления не позволяет точно установить отношения, существующие между величинами данной характеристики, либо применение шкалы удобно и достаточно для практики, используют условные (эмпирические) шкалы по­рядка, где исходные значения которой выражены в условных единицах, Например, шкала вязкости Энглера, 12-балльная шкала Бофорта для измерения силы морс­кого ветра.

Распространение получили шкалы порядка с нанесенными на них реперными точками,например, шкала Мооса для определения твердости минералов. Она содержит 10 опорных (реперных) минералов с различными условными числами твердости: тальк – 1; гипс – 2; каль­ций – 3; флюорит – 4; апатит – 5; ортоклаз – 6; кварц – 7; топаз – 8; корунд – 9; алмаз – 10. Отнесение минерала к той или иной градации твердости осуществляется на основании экспери­мента, который состоит в том, что испытуемый материал царапается опорным, Если после царапанья испытуемого минерала кварцем (7) на нем остается след, а после ортоклаза (6) – не остается, то твердость испытуемого материала составляет более 6, но менее 7. Более точного ответа в этом случае дать невозможно.

Шкалы интервалов являются дальнейшим развитием шкал порядка и применяются для объектов, свойства которых удовлетворяют отношениям эквивалентности, порядка и аддитивности.Аддитивный (лат. additio – прибавляю) – относящийся к сложению.Аддитивность – свойство величин по отношению к сложению, состоящее в том, что значение величины, соответствующее целому объекту, равно сумме значений величин, соответствующих его частям, в некотором классе возможных разбиений объекта на части.Например, аддитивность площади (или объема) означает, что площадь (или объём) целого тела(фигуры) равна сумме площадей её частей, если этих частей конечное число.

Шкала интервалов состоит из одинаковых интервалов, имеет единицу измерения и произвольно выбранное начало – нулевую точку. К таким шкалам относится летосчисление по различным календарям, в которых за начало отсчета принято либо сотворение мира, либо Рождество Христово и т.д. Температурные шкалы Цельсия, Фаренгейта и Реомюра являются шкалами интервалов.

На шкале интервалов определены действия сложения и вычитания интервалов. Действительно, по шкале времени интервалы можно суммировать или вычитать и сравнивать, во сколько раз один интервал больше другого, но складывать даты каких-либо событий бессмысленно.

Шкалы отношений описывают свойства эмпири­ческих объектов, которые удовлетворяют отношениям эквивалентности, порядка и аддитивности (шкалы второго рода – аддитивные), а в ряде случаев и пропорциональности (шкалы первого рода – пропорциональные). Их примерами являются шкала мас­сы (второго рода), термодинамической температуры (первого рода).

В шкалах отношений существует однозначный естественный критерий нулевого количественного проявления свойства и единица измерений. С формальной точки зрения шкала отношений является шкалой интервалов с естественным началом отсчета. К значениям, полученным по этой шкале, применимы все арифметические действия.

Для построения шкалы нужно выполнить ряд последовательных действий:

- определить свойства или признаки свойств, которые непосредственно измеряются (их может быть от одного до множества);

- прошкалировать каждый признак (простым примером шкалирования является разбиение его на две части – низкая степень и высокая степень);

- назначить номера классам и содержательно охарактеризовать класс, а затем приписать классам числа.

Пример шкалирования (разработки шкалы) приведен в таблице 3, где используется постепенный переход от слабых позиций (строки 1-3) к более сильным позициям(строки 4 и 5). Здесь наблюдается переход от шкалы наименований (строка 1, где имеются только 2 класса), к шкале порядковой (строки 2 и 3, где имеется порядок, но еще не существует чисел), а затем к интервальной (строка 4, где ноль относительный) и шкале отношений (строка 5, где ноль абсолютный).

 

Таблица 3 – Универсальный пример шкалирования

 

1	Нравится					Не нравится
2	Сильно			Слабо		Слабо			Сильно
3	Очень сильно	Сильно	Слабо		Очень слабо		Очень слабо	Слабо	Сильно	Очень сильно
4	8	6	4		2		-2	-4	-6	-8
5	8	7	6		5		4	3	2	1

 

Движение в шкалировании идет от номинальной (или шкалы наименований) к порядковой шкале, переходит к интервальной шкале, а затем к шкале отношений. При этом «сила» измерения возрастает, так что самая «сильная» шкала – шкала отношений.

 

Таблица 4 – Другой пример шкалирования

 

Количественные значения и интенсивность относительной важности	Содержательное определение предпочтения
1	Равная важность
3	Умеренное (легкое) превосходство
5	Существенное превосходство
7	Значительное превосходство
9	Очень сильное превосходство

 

Международный стандарт ИСО 10012-2003 «Система менеджмента измерений. Требования к измерительным процессам и измерительному оборудованию» содержит определение: «Процесс измерения – совокупность операций по определению значения величины».

Измерение можно представить как иерархию моделей. Процесс измерения (шаги наблюдателя):

1 Определение задачи. Первым начальным элементом каждого измерения является его задача (цель). Задача любого измерения заключается в определении значения выбранной (измеряемой) величины с требуемой точностью в заданных условиях. Постановку задачи измерения осуществляет субъект измерения – человек. При постановке задачи конкретизируется объект измерения, в нем выделяется измеряемая величина и определяется (задается) требуемая погрешность измерения. Объект измерения – это реальный физический объект, свойства которого характеризуются одной или несколькими измеряемыми физическими величинами. Физическая величина (ФВ),представляющая собой общее свойство в отношении качества большого количества физических объектов, но индивидуальное для каждого в смысле количественного выражения.Объект измеренияобладает многими свойствами и находится в многосторонних и сложных связях с другими объектами. Субъект измерения – человек принципиально не в состоянии представить себе объект целиком, во всем многообразии его свойств и связей. Вследствие этого взаимодействие субъекта с объектом возможно только на основе модели объекта. Модели бывают математические, физические и др. (вопрос 5 тема 13).

2 Наблюдение. Сбор и анализ априорной информации об объекте измерения. Априорная информация, т.е. информация об объекте измерения, известная до проведения измерения, является важнейшим фактором, обуславливающим его эффективность. При полном отсутствии этой информации измерение в принципе невозможно, так как неизвестно, что же необходимо измерить, а, следовательно, нельзя выбрать нужные средства измерений. При наличии априорной информации об объекте в полном объеме, т.е. при известном значении измеряемой величины, измерения попросту не нужны. Анализ априорной информациипозволяет определить достижимую точность измерений и их эффективность.

3 Гипотеза. Выбор или построение модели объекта. Она должна адекватно описывать интересующие субъекта свойства объекта измерения.Цель построения модели объекта измерения состоит в выявлении (представлении) конкретной ФВ, подлежащей определению. Собственно следует говорить не о модели объекта измерения в целом, а о модели его измеряемого свойства или измеряемой ФВ.Модель объекта измерения строится до выполнения измерения в соответствии с решаемой задачей на основе априорной информации об объекте и условиях измерения.Измеряемая величина определяется как параметр принятой модели, а ее значение, которое можно было бы получить в результате точного эксперимента, принимается в качестве истинного значения данной величины.Основной проблемой моделирования объектов измерений является выбор таких моделей, которые можно считать адекватно описывающими измеряемые величины (свойства) данного объекта. Адекватность модели обуславливается не только теми свойствами объекта, которые требуется определить в рамках данной измерительной задачи, но и теми, которые могут влиять на результаты измерения искомой величины.В большинстве практических инженерных задач модели объектов намерений достаточно очевидны и, как правило, несложны.Из-за существенного расширения области применения измерений (менеджмент, психология и другие науки), усложнения их задач и усиления требований к точности и достоверности в ряде случаевтребуется применение различных методов моделирования (вопросы 5-9 тема 13).

4 Эксперимент (измерительный).Для проведения эксперимента (измерений) после построения модели объекта субъект измерения осуществляет выбор принципа, метода и средства измерений, параметров измерительной процедуры. Принцип измерений – совокупность физических принципов, на которых основаны измерения, например применение эффекта Джозефсона для измерения электрического напряжения или эффекта Доплера для измерения скорости. Метод измерения – это прием или совокупность приемов сравнения измеряемой ФВ с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерения. Метод измерения должен по возможности иметь минимальную погрешность. Средство измерений является обобщенным понятием, объединяющим самые разнообразные конструктивно законченные устройства, которые обладают одним из двух признаков: а) вырабатывают сигнал (показание), несущий информацию о размере(значении) измеряемой величины; б) воспроизводят величину заданного (известного) размера.Средства измерений могут быть элементарными (меры, устройства сравнения и измерительные преобразователи) и комплексными (регистрирующие и показывающие измерительные приборы, системы, измерительно-вычислительные комплексы и др.). Выбор параметров измерительной процедуры (числа наблюдений для каждой измеряемой величины, моментов времени и точек выполнения наблюдений). Затем производит измерительный эксперимент при соблюдении заданных (требуемых) условий измерений, который включает: а) взаимодействие средств и объекта измерений; б) преобразование сигнала измерительной информации; в) сравнение сигналов и регистрация результата (экспериментальных данных) в зависимости от параметров измерительной процедуры.

5 Проведенные измерения. Обработка экспериментальных данных на основе выбранных алгоритмов обработки данных, т.е. алгоритмов вычисления результата измерения и показателей его погрешности. Проведение вычислений согласно принятому алгоритму, в итоге которых получают значения измеряемой величины и погрешностей измерений.

6 Принятие или непринятие гипотезы. На основе анализа и интерпретации полученных результатов производится принятие или непринятие гипотезы, ради которой определялась задача (шаг 1 процесса измерения).