خطای اندازه گیری (Measurement error)

خطای اندازه گیری (Measurement error)

اندازه گیری متغیرها یک چیز است، اما اندازه گیری دقیق آنها چیز دیگری است. به طور ایده ال، ما می خواهیم اندازه گیری دارای چنان تحت قاعده و اصول معینی باشد که مقادیر عددی در طول زمان و در سرتاسر موقعیت ها معنی یکسانی داشته باشند. در این زمینه می توانیم وزن را مثال بزنیم. انتظار وزن یکسانی را خواهیم داشت، بدون توجه به اینکه چه کسی وزن ما را  می سنجد، یا کجا (منظور وزن روی زمین است و نه در یک اتاق ضد جاذبه) وزن اندازه گیری می شود. گاهی متغیرها را می توان به طور مستقیم (سود، وزن و قد) اندازه گیری کرد، اما در مورد متغیرهای دیگر مجبوریم از اندازه گیری های غیر مستقیم؛ از قبیل، خودسنجی، پرسشنامه ها و تکالیف کامپیوتری استفاده کنیم.

اجازه دهید به مثال چای سبز به عنوان یک چربی سوز برگردیم. تصور کنید مقداری آب و چای را برداشتیم و به دو گروه از افراد چاق دادیم تا برای ماهها بنوشند. بعد از چند ماه، میزان چربی را در دو نمونه اندازه گیری کردیم و هیچ تفاوتی کشف نکردیم. چند سال بعد، همانگونه که ممکن است انتظار داشته باشید، با توجه به اینکه چای سبز و چربی موضوع تحقیق دانشمندان فوق العاده خوب شد، دانشمند دیگری به نام دکتر لت، این تحقیق را تکرار کرد، او یافت که در بدن افراد گروه چای سبز چربی کمتری وجود دارد. دو موضوع مرتبط با اندازه گیری وجود دارند که موفقیت او و شکست ما را توضیح می دهد: (1) دکتر  لت ممکن است از چای سبز با غلظت بیشتری در تحقیق خود استفاده کرده باشد (ممکن است چربی نیازمند حجم بحرانی از چای سبز باشد، قبل از اینکه تحت تاثیر واقع شود)؛ (2) دکتر لت، میزان چربی (متغیر وابسته) را متفاوت از ما اندازه گیری کرده باشد.

نکته ی قبلی توضیح می دهد که چرا شیمیدان ها و فیزیکدان ها ساعت های بسیاری را به توسعه دادن واحدهای استاندارد اندازه گیری اختصاص می دهند. اگر گزارش کرده اید که از 100 میلی لیتر چای سبز استفاده کرده اید، پس دکتر لت می توانست مطمئن باشد که او از همان مقدار استفاده کند، زیرا میلی لیترها واحد استاندارد اندازه گیری هستند، فهمیدیم که دکتر لت دقیقاً از همان مقدار چای (100 میلی لیتر) استفاده کرده است. اندازه گیری های مستقیم؛ مانند، میلی لیتر یک استاندارد عینی است: 100 میلی لیتر مایع دو برابر 50 میلی لیتر است.

دلیل دوم تفاوت در نتایج دو مطالعه می تواند به روش اندازه گیری میزان چربی مربوط باشد. اتفاقاً در مطالعه اصلی چربی را با استفاده از جذب طیف نورسنجی اندازه گیری کردیم، در حالی که دکتر لت از تکنیک های پراکندگی نور لیزر استفاده کرد. شاید اندازه گیری او حساس تر از روش ما است. غالباً بین اعداد مورد استفاده برای نشان دادن صفت یا ویژگی و ارزش واقعی آن صفت تفاوتی وجود دارد (مانند مقدار عددی که بدست می آوردیم، اگر می توانستیم بطور مستقیم آن را اندازه گیری کنیم). این تفاوت ها به عنوان خطای اندازه گیری  شناخته می شوند. برای مثال، تصور کنید که شما به عنوان یک حقیقت مطلق می دانید که 83 کیلوگرم وزن دارید. یک روز روی ترازوی حمام گام می گذارید و ترازو 80 کیلوگرم را نشان می دهد. بین وزن واقعی تان و وزن تعیین شده بوسیله ترازو 3 کیلوگرم تفاوت وجود دارد. به عبارتی دیگر، 3 کیلوگرم خطای اندازه گیری وجود دارد. هرچند، تنظیم صحیح ترازو حمام منجر به کاهش خطای اندازه گیری می شود، اما اندازه گیری های خودسنجی خطای اندازه گیری بزرگتری تولید می کنند، زیرا عوامل دیگری، غیر از آنچه که در حال اندازه گیری آن هستید، می توانند بر نحوه پاسخ دادن افراد تاثیر بگذارند. برای مثال، اگر مشغول پر کردن یک پرسشنامه هستید که از شما می پرسد آیا از یک مغازه دزدی کرده اید، اگر دزدی کرده باشید، آیا زیر بار آن می روید، یا ممکن است وسوسه شوید که این حقیقت را مخفی کنید؟