Стэнли Смит Стивенс

Стэнли Смит Стивенс (англ. Stanley Smith Stevens; 4 ноября 1906, Огден, штат Юта, США — 18 января 1973, Виналхейвен, штат Мэн, США) — американский психолог, один из основоположников психофизики, автор фундаментальных работ по психологии восприятия, измерению ощущений и психофизическим методам. Наиболее известен как создатель степенной функции, описывающей связь между физической интенсивностью стимула и субъективной величиной ощущения (закон Стивенса), а также как разработчик классификации шкал измерений (номинальная, порядковая, интервальная, относительная), которая стала стандартом в психологии, социологии и других науках.

Биография

Ранние годы и образование

Стивенс родился в Огдене, штат Юта, в семье Стэнли Смита Стивенса-старшего и Мэри Агнес Стивенс. В 1924 году он поступил в Университет Юты, где изучал инженерное дело. Однако вскоре перевёлся в Стэнфордский университет, который окончил в 1929 году со степенью бакалавра по психологии. В 1931 году получил степень магистра в Гарвардском университете, а в 1933 году — докторскую степень (Ph.D.) по психологии под руководством Эдвина Боринга.

Академическая карьера

После защиты диссертации Стивенс остался в Гарварде, где работал в психологической лаборатории, а затем в Лаборатории психофизики (Psychophysical Laboratory), которую возглавлял с 1946 года. В 1946 году он стал профессором психологии Гарвардского университета. В 1962 году был избран президентом Американской психологической ассоциации (APA). Стивенс также входил в Национальную академию наук США (с 1946 года) и Американскую академию искусств и наук.

Личная жизнь и смерть

Стивенс был женат на Элизабет Хант (с 1933 года), в браке родилось двое детей. Он умер 18 января 1973 года в возрасте 66 лет от сердечного приступа в своём доме на острове Виналхейвен, штат Мэн.

Научный вклад

Закон Стивенса (степенная функция)

Стивенс подверг критике классический закон Вебера — Фехнера, который предполагал логарифмическую зависимость между интенсивностью стимула и ощущением. На основе многочисленных экспериментов с использованием метода прямой оценки (например, оценки громкости звука, яркости света, силы давления) он предложил степенную функцию:

\[ \psi = k \cdot \phi^n \]

где \(\psi\) — субъективная величина ощущения, \(\phi\) — физическая интенсивность стимула, \(k\) — константа, \(n\) — показатель степени, зависящий от модальности (например, для громкости звука \(n \approx 0,6\), для яркости света \(n \approx 0,33\), для электрического тока \(n \approx 3,5\)). Этот закон, известный как закон Стивенса, стал основой современной психофизики и широко применяется в эргономике, акустике, светотехнике и других областях.

Классификация шкал измерений

В 1946 году в статье «On the Theory of Scales of Measurement» Стивенс предложил четыре типа измерительных шкал, которые различаются по математическим свойствам и допустимым операциям:

• Номинальная шкала — классификация объектов по категориям без порядка (например, пол, национальность). Допустимые операции: подсчёт частот, мода.
• Порядковая шкала — ранжирование объектов по степени выраженности признака (например, оценки «отлично», «хорошо», «удовлетворительно»). Допустимые операции: медиана, процентили.
• Интервальная шкала — измерение с равными интервалами, но без абсолютного нуля (например, температура по Цельсию). Допустимые операции: среднее арифметическое, стандартное отклонение.
• Относительная шкала — измерение с абсолютным нулём, позволяющее вычислять отношения (например, длина, масса, время). Допустимые операции: все арифметические действия, включая деление.

Эта классификация стала стандартом в психологии, социологии, медицине и других науках, использующих количественные методы.

Исследования восприятия

Стивенс внёс значительный вклад в изучение слухового восприятия, в частности, громкости звука, высоты тона и локализации источников звука. Он разработал методы прямой оценки (например, метод фракционирования, метод оценки отношения) и метод кросс-модального сопоставления, при котором испытуемые сравнивают ощущения разных модальностей (например, громкость звука и яркость света). Эти методы позволили построить психофизические функции для многих сенсорных систем.

Работы по психоакустике

Стивенс совместно с коллегами (в том числе с Джоном Фолькманом) провёл серию экспериментов по восприятию громкости, результатом которых стало создание шкалы сона (sone) — единицы субъективной громкости, и шкалы мела (mel) — единицы субъективной высоты тона. Эти шкалы используются в акустике, аудиологии и звукорежиссуре.

Основные публикации

Книги

• «Handbook of Experimental Psychology» (1951) — фундаментальный сборник, редактором которого выступил Стивенс. Книга стала одним из главных справочников по экспериментальной психологии на десятилетия.
• «Psychophysics: Introduction to Its Perceptual, Neural, and Social Prospects» (1975, посмертно) — итоговая работа, обобщающая его исследования в области психофизики.

Статьи

• «On the Theory of Scales of Measurement» (1946, Science) — работа, в которой была предложена классификация шкал измерений.
• «The Psychophysics of Sensory Function» (1961, American Scientist) — обзор психофизических методов и закона Стивенса.
• «A Scale for the Measurement of the Psychological Magnitude Pitch» (1937, Journal of the Acoustical Society of America) — описание шкалы мела.

Критика и наследие

Критика закона Стивенса

Некоторые исследователи (например, Р. Д. Льюс) указывали на то, что степенная функция может быть не универсальной, а зависеть от контекста эксперимента, метода измерения и индивидуальных особенностей испытуемых. Также критиковался метод прямой оценки, который, по мнению оппонентов, может быть подвержен субъективным искажениям. Тем не менее закон Стивенса остаётся одной из наиболее широко используемых моделей в психофизике.

Критика классификации шкал

Классификация Стивенса подвергалась критике за излишнюю жёсткость. Некоторые авторы (например, П. Ф. Лазарсфельд) утверждали, что в реальных исследованиях границы между шкалами размыты, а математические операции могут быть допустимы даже для порядковых данных при определённых условиях. Тем не менее классификация Стивенса остаётся стандартом в учебной литературе и методологии.

Влияние

Стивенс считается одним из основателей современной психофизики. Его работы заложили основы для развития психологии восприятия, эргономики, аудиологии, светотехники и других областей, связанных с измерением субъективных ощущений. Классификация шкал измерений используется в статистике, социологии, медицине и маркетинговых исследованиях. В честь Стивенса названа премия Американской психологической ассоциации за выдающиеся достижения в области психофизики (Stevens Award).

Источники

• Stevens, S. S. (1946). On the Theory of Scales of Measurement. Science, 103(2684), 677–680.
• Stevens, S. S. (1951). Handbook of Experimental Psychology. New York: Wiley.
• Stevens, S. S. (1975). Psychophysics: Introduction to Its Perceptual, Neural, and Social Prospects. New York: Wiley.
• Boring, E. G. (1973). Stanley Smith Stevens (1906–1973). American Journal of Psychology, 86(3), 651–655.
• Luce, R. D. (1990). «On the Possible Psychophysical Laws» Revisited: Remarks on the Cross-Modal Matching Paradigm. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 16(2), 415–423.