操作変数とは何ですか? (定義&例)

実験は管理された科学的研究です。統計学では、ある変数の変更が別の変数にどのような影響を与えるかを理解するために実験を行うことがよくあります。

操作変数とは、その変更が別の変数にどのような影響を与えるかを確認するために変更または「操作」する変数です。操作変数は、独立変数と呼ばれることもあります。

応答変数は、操作変数の変更に続いて変化する変数です。応答変数は、その値が操作される変数の値に依存することが多いため、従属変数と呼ばれることもあります。

多くの場合、実験では、意図的に一定に保たれる変数である制御変数も存在します。

実験の目標は、操作変数を除くすべての変数を一定に保ち、応答変数の変化が操作変数の変化によるものであると考えられるようにすることです。

操作変数をより深く理解するために、さまざまな実験の例をいくつか見てみましょう。

例1: フリースローショット

バスケットボールのコーチが、3 つの異なるシュートテクニックが選手のフリースローの確率に影響を与えるかどうかを判断するための実験を実施したいとします。

彼はチームを 3 つのグループに分け、各グループに異なるテクニックを使ってフリースローを 100 本打つように依頼しました。次に、各グループの平均フリースローパーセンテージを記録します。

この実験では、次の変数があります。

• 操作変数：テクニカル射撃。これは、フリースローのパーセンテージにどのような影響を与えるかを確認するために操作する変数です。
• 応答変数:フリースローの割合。これは、操作変数の変更に続いて変化する変数です。
• 制御変数: 3 つのグループのそれぞれが同じ条件下でフリースローを撃つようにしたいと考えています。したがって、制御できる変数には、(1) ジムの照明、(2) 時間帯、および (3) ジムの温度が含まれます。

例 2: 試験結果

教師が、勉強に費やした時間数が試験の得点にどのような影響を与えるかを知りたいと考えているとします。彼女は、試験前に学生のグループに 1、2、3、4、または 5 時間勉強するよう意図的に求めています。次に、各グループに同じ試験を受けるように依頼し、各グループの平均点を記録します。

この実験では、次の変数があります。

• 操作される変数:勉強に費やした時間数。これは、教師が試験の得点にどのような影響を与えるかを確認するために操作する変数です。
• 応答変数:検査結果。これは、操作変数の変更に続いて変化する変数です。
• 制御変数:学生の各グループが同じ条件で試験を受けるようにしたいと考えています。したがって、制御できる変数には、(1) 試験を完了するために利用できる時間、(2) 試験中に与えられる休憩の数、および (3) 試験が実施される時刻が含まれます。

参考文献

先行変数とは何ですか?
外部変数とは何ですか?
中間変数とは何ですか?
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