Jakie są poziomy zmiennej niezależnej?

W eksperymencie istnieją dwa typy zmiennych:

Zmienna niezależna: Zmienna, którą eksperymentator modyfikuje lub kontroluje, aby móc obserwować wpływ na zmienną zależną.

Zmienna zależna: Zmienna zmierzona w eksperymencie, która jest „zależna” od zmiennej niezależnej.

W eksperymencie badacz chce zrozumieć, jak zmiany zmiennej niezależnej wpływają na zmienną zależną.

Kiedy zmienna niezależna ma wiele warunków eksperymentalnych, mówi się, że istnieją poziomy zmiennej niezależnej .

Załóżmy na przykład, że nauczyciel chce wiedzieć, jak trzy różne techniki uczenia się wpływają na wyniki testów. Losowo przydziela 30 uczniom, aby przez tydzień korzystali z jednej z trzech technik uczenia się, a następnie każdy uczeń przystępuje do dokładnie tego samego egzaminu.

W tym przykładzie zmienną niezależną jest Technika uczenia się i ma ona trzy poziomy :

• Technika 1
• Technika 2
• Technika 3

Oznacza to, że istnieją trzy warunki eksperymentalne, na które uczniowie mogą być potencjalnie narażeni.

Zmienną zależną w tym przykładzie jest wynik egzaminu, który zależy od techniki nauki stosowanej przez studenta.

Poniższe przykłady ilustrują dodatkowe eksperymenty z wykorzystaniem zmiennych niezależnych na wielu poziomach.

Przykład 1: wydatki na reklamę

Załóżmy, że marketer przeprowadza eksperyment, w ramach którego wydaje trzy różne kwoty (niską, średnią i wysoką) na reklamę telewizyjną, aby sprawdzić, jak wpłynie to na sprzedaż określonego produktu.

W tym eksperymencie mamy następujące zmienne:

Zmienna niezależna: wydatki na reklamę

• 3 poziomy:
  • Słaby
  • PRZECIĘTNY
  • Wysoki

Zmienna zależna: Całkowita sprzedaż produktów

Przykład 2: Placebo vs lek

Załóżmy, że lekarz chce wiedzieć, czy dany lek obniża ciśnienie krwi u jego pacjentów. Rekrutuje prostą losową próbę 100 pacjentów i losowo przydziela 50 do stosowania pigułki zawierającej prawdziwy lek i 50 do stosowania pigułki, która w rzeczywistości jest tylko placebo.

W tym eksperymencie mamy następujące zmienne:

Zmienna niezależna: Rodzaj leku

• 2 poziomy:
  • Prawdziwa pigułka leku
  • Pigułka placebo

Zmienna zależna: ogólna zmiana ciśnienia krwi

Przykład 3: Wzrost roślin

Załóżmy, że botanik używa pięciu różnych nawozów (nazwiemy je A, B, C, D, E) na polu, aby ustalić, czy mają one różny wpływ na wzrost roślin.

W tym eksperymencie mamy następujące zmienne:

Zmienna niezależna: Rodzaj nawozu

• 5 poziomów:
  • Nawóz A
  • Nawóz B
  • Nawóz C
  • Nawóz
  • Nawóz

Zmienna zależna: Wzrost roślin

Jak analizować poziomy zmiennej niezależnej

Zwykle używamy jednokierunkowej analizy ANOVA , aby określić, czy poziomy zmiennej niezależnej powodują różne wyniki w zmiennej zależnej.

Jednoczynnikowa ANOVA wykorzystuje następujące hipotezy zerowe i alternatywne:

• H ₀ (null): wszystkie średnie grupowe są równe
• H ₁ (alternatywa): Co najmniej jedna średnia grupowa jest inna   odpoczynek

Na przykład moglibyśmy zastosować jednoczynnikową analizę ANOVA, aby określić, czy pięć różnych typów nawozów z poprzedniego przykładu prowadzi do różnych średnich szybkości wzrostu roślin.

Jeśli wartość p analizy ANOVA jest poniżej pewnego poziomu istotności (np. α = 0,05), wówczas możemy odrzucić hipotezę zerową. Oznacza to, że mamy wystarczające dowody, aby stwierdzić, że średni wzrost roślin nie jest równy na wszystkich pięciu poziomach nawozu.

Moglibyśmy następnie przeprowadzić testy post hoc , aby dokładnie określić, które nawozy powodują różne średnie tempo wzrostu.