Schwelleneffekt

Im Allgemeinen ist ein Schwellenwert die Grenze einer Domäne, auf die eine bestimmte Anzahl von Berechnungen angewendet werden kann. Wenn diese Grenze ein normativer, rechtlicher oder regulatorischer Wert ist, werden die Phänomene, die nahe an diesem Wert erscheinen, als Schwelleneffekt bezeichnet .

In den Naturwissenschaften entsprechen die Schwellenwerte den Gültigkeitsbereichen der Berechnungsmethoden. Die Übergänge sind allmählich und es gibt keinen Schwelleneffekt. Methoden, die auf beiden Seiten gültig sind, sollten in der Nähe des Grenzwerts dasselbe Ergebnis liefern.

Wenn ein herkömmlicher Schwellenwert aufgrund dieser Diskontinuität einer Unterbrechung der Kontinuität einer Behandlung entspricht, kann dies unvorhergesehene Folgen haben, die als Schwelleneffekt bezeichnet werden .

Körperlich

In vielen Bereichen der Physik und Technologie baut man die Theorie eines Phänomens oder der Funktionsweise eines Geräts auf der Annahme der Linearität der Beziehungen zwischen den Größen auf. Dies ist eine Annäherung, die nur in einem Betriebsbereich gültig ist. Die Grenze, an der die Näherungen nicht mehr gültig sind, wird üblicherweise als Schwelle bezeichnet.

Eine Diode ist ein elektrischer Dipol, dessen Charakteristik exponentiell ist; In vielen Anwendungen wird es jedoch als Schwellendipol angesehen: Der elektrische Strom fließt nicht , wenn die Spannung negativ ist oder unter einer bestimmten Spannung liegt . Ein Widerstand weist diese Art von Schwelle nicht auf, da der Strom, abgesehen von der Auswirkung der Temperatur, proportional zur Spannung ist, aber ein Grenzwert der Verlustleistung bestimmt wird, ab dem das Risiko einer Zerstörung hoch ist.
Die Bingham-Flüssigkeit ist ein rheologisches Modell , das eine Flüssigkeit beschreibt, die nur fließt, wenn die angewendete Scherung eine bestimmte Intensität überschreitet ( Kohäsion genannt ).
Die Silberhalogenidfotografie hängt von Photonen mit Aktionsschwelle ab : Die empfindliche Oberfläche bleibt intakt, solange das Lichtniveau unter einem bestimmten Niveau liegt. Durch das Fotografieren bei schlechten Lichtverhältnissen erkennen wir, dass der Übergang progressiv ist und dass die zur Berechnung der Empfindlichkeit eines Films postulierte Linearität nur eine gültige Annäherung unter den üblichen Lichtbedingungen ist.

Experimentelle Psychologie

In experimenteller oder psycho - physischen Psychologie ,

Die Schwelle für die Erkennung eines Stimulus durch die Probanden ist das Mindestniveau einer physikalischen Größe, die mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit eine Reaktion ausgelöst hat.
Die Unterscheidungsschwelle oder Differenzschwelle ist das Niveau der minimalen Variationen einer physikalischen Größe, die mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit eine Reaktion ausgelöst haben.

Beispiel - Helligkeitsunterscheidungsschwelle:

Mehrere Probanden beobachten häufig zwei Oberflächen und müssen angeben, ob ihre Leuchtkraft gleich oder unterschiedlich ist. Jede Bewertung kann vier Ergebnisse haben:

Die Reize sind die gleichen und die Probanden behaupten, dass sie die gleichen sind;
Die Reize sind gleich und die Probanden behaupten, dass sie unterschiedlich sind;
Die Reize sind unterschiedlich und die Probanden behaupten, dass sie gleich sind;
Die Reize sind unterschiedlich und die Probanden sagen, dass sie unterschiedlich sind.

Wir gehen von diesem Ergebnis auf eine Erkennungswahrscheinlichkeit für jeden Unterschied in der Leuchtkraft nach dem Bayes-Theorem zurück .

Der Wert der Differenz der Leuchtkraft, für die die Erkennungswahrscheinlichkeit einen signifikanten Wert erreicht (im Allgemeinen 50%), ist die Unterscheidungsschwelle der Leuchtkraft.

Die Erkennungs- und Unterscheidungsschwellen ermöglichen es, eine Wahrnehmung streng mit einer physikalischen Messung zu verknüpfen . Wie Schwelleneffekte in der Physik sind sie bequeme Annäherungen an komplexere Phänomene.

Regulierungsschwellen

Die Toxikologie bestimmt die Wahrscheinlichkeit eines Zustands, der mit einer Substanz in Kontakt kommt, entsprechend der absorbierten Menge. Die Gesundheitsvorschriften sehen tolerierbare Expositionsschwellen vor, die aus diesen Wahrscheinlichkeiten berechnet werden.
Gleiches gilt für Lärm und Lärmbelästigung .
In der Ökotoxikologie ist ein Schwellenwert die Grenze für das Auftreten einer Wirkung eines Stoffes auf einen Organismus oder ein Ökosystem. Die Phänomene, die nahe an diesem Wert auftreten, werden als Schwelleneffekt bezeichnet. Beispielsweise reagieren endokrine Disruptoren im Gegensatz zu anderen "klassischen" Schadstoffen nicht auf diese Schwelleneffektlogik.
Die Entwicklung einer Epidemie folgt einer nichtlinearen Dynamik: Je mehr Menschen infiziert sind, desto mehr Menschen sind wahrscheinlich infiziert. Die Vorschriften sehen Schwellenwerte für die Auslösung eines Alarms und dann Maßnahmen zur Seuchenbekämpfung vor.
Das akute Strahlungssyndrom tritt bei Bestrahlung ab einer Dosis von 0,5 Gy auf ; Umgekehrt überschüssige Krebssterblichkeit ist nach der Bestrahlung keine Schwelleneffekt und erhöht sich kontinuierlich mit dem haben Äquivalent der wirksamen Dosis .
Die Schwellenwerte einer progressiven Steuer verursachen im Allgemeinen keinen Schwelleneffekt, da ihr Effekt so berechnet wird, dass keine Diskontinuität entsteht.
Schulevaluation Systemen , in denen die Fortschritte des Schülers wird in einer binären Wahl aufsummiert , ob oder nicht passieren somit eine Reihe von Schwellenwerten darstellen.
Die Methoden zur Bewertung der Qualität von Produkten und kommerziellen Dienstleistungen, die Zugang zu einem Etikett gewähren oder nicht, stellen eine Schwelle dar, die unbeabsichtigte Folgen haben könnte. Nicht zertifizierte Produkte sind möglicherweise von besserer Qualität als zertifizierte Produkte. Wenn der Preis für die Zertifizierung hoch ist, kann sich diese Anomalie so weit ausbreiten, dass die Glaubwürdigkeit des Etiketts beeinträchtigt wird.
Das Einwilligungsalter und die strafrechtliche Verantwortlichkeit stellen eine Schwelle für die gerichtliche Behandlung von Verhalten und Straftaten dar. Der Schwelleneffekt bezieht sich auf Verhaltensänderungen, die diesen Unterschied in der Behandlung berücksichtigen.

Soziale Schwellen

In vielen Ländern definieren soziale Minima Schwellenwerte, von denen sich die Rechte der Menschen ändern. Die Anwendung einer Vielzahl von Gesetzen und Vorschriften geht auch mit Bedingungen einher, die bedeuten, dass ihre Gültigkeit oder ihre Auswirkungen nur für einen bestimmten Umfang legitim sind, der durch Schwellenwerte definiert wird, die in Form von "Bodenwerten" oder "Deckenwerten" ausgedrückt werden. Die Frage nach den potenziell schädlichen Auswirkungen von Vorschriften wird regelmäßig durch Wirtschaftsstudien analysiert.

Laut Gérard Lang und Claude Thélot „sind die darüber hinaus recht begrenzten Auswirkungen zweifellos auf die finanziellen und sozialen Verpflichtungen zurückzuführen, denen Unternehmen oder Betriebe unterliegen, die die Schwellenwerte von zehn oder fünfzig Mitarbeitern überschreiten. Können wir ihre Konsequenzen in Bezug auf das Personal quantifizieren? Die Beantwortung dieser Frage ist sehr schwierig. Eine statistische Anpassung, die zweifellos den Nettogewinn erhöht, führt zu einer Schätzung von 15.000 bis 50.000 Arbeitsplätzen. ".

N.Ceci-Renaud und Paul-Antoine Chevalier: „ Die Anhäufung zusätzlicher Vorschriften beim Überschreiten bestimmter Schwellenwerte für die Erwerbsbevölkerung wird häufig als eine wesentliche Bremse für das Wachstum kleiner Unternehmen angeführt, die die französische Besonderheit erklären könnte ( Nach Angaben der OECD im Jahr 2009 hoher Anteil kleiner Unternehmen und geringerer Anteil mittelständischer Unternehmen). Die Modellierung von Steuerdaten (...) zeigt, dass dieser Effekt statistisch signifikant ist, jedoch nur eine geringe Größenordnung aufweist. Ohne administrative Diskontinuitäten würde sich der Anteil der Unternehmen zwischen 0 und 9 Beschäftigten um 0,4 Punkte verringern, während sich der Anteil der Unternehmen zwischen 10 und 19 Beschäftigten sowie zwischen 20 und 250 Beschäftigten um 0,2 Punkte erhöhen würde. ""

Politik

In der Europäischen Union unterliegt der Zugang zu repräsentativen Funktionen im Allgemeinen einer Schwelle der abgegebenen Stimmen. Diese Darstellungsweise erzeugt Schwelleneffekte, die wie in wirtschaftlichen Angelegenheiten Gegenstand von Studien sind.

Siehe auch

Zum Thema passende Artikel

Anmerkungen und Referenzen

Vgl. Richard Taillet , Loïc Villain und Pascal Febvre , Wörterbuch der Physik , Brüssel, De Boeck,2013.
René Dennilauler , Film Fotografie ,1990, p. 11.
Maurice Reuchlin , Präzise Statistik , Paris, Presses Universitaires de France ,1991( 1 st ed. 1976)
Siehe allgemeine Fragen in Jean Allier , „ Statistische Theorie der Differentialschwelle “, The Psychological Year , Vol. 47, n os 47-48-1,1946, p. 48-85 ( online lesen ).
Zum Beispiel Claude Thélot und Gerard Lang , " institutionelle Größe und Schwelleneffekte ," Wirtschaft und Statistik , n o 173,1985, p. 3-16 ( online lesen ) ;; Nila Cela- Renaud und Paul-Antoine Chevalier , „ Der Einfluss der Schwellenwerte von 10, 20 und 50 Mitarbeitern auf die Größe französischer Unternehmen “, Economics and Statistics , vol. 437, n o 1,1985, p. 29-45 ( online lesen ).
op. cit.