การควบคุมตัวแปร

บทความนี้จะอธิบายว่าตัวแปรควบคุมคืออะไร คุณจึงจะพบความหมายของตัวแปรควบคุม ตัวอย่างตัวแปรควบคุม และความสำคัญของตัวแปรประเภทนี้ในเชิงสถิติ

ตัวแปรควบคุมคืออะไร?

ในทางสถิติ ตัวแปรควบคุม คือตัวแปรที่ส่งผลต่อตัวแปรตามของการทดลองและไม่มีความสนใจที่จะศึกษา ดังนั้นตัวแปรควบคุมจะต้องได้รับการควบคุมในลักษณะที่ไม่เปลี่ยนแปลงผลลัพธ์ของการสำรวจ

ตัวอย่างเช่น ถ้าเราศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างเกรดที่นักเรียนบางคนได้รับกับชั่วโมงเรียน ครูที่สอนโปรแกรมจะเป็นตัวแปรควบคุม ความสามารถของครูในการอธิบายส่งผลต่อความเข้าใจของนักเรียนในโครงการ ด้วยเหตุนี้ เพื่อไม่ให้ผลการวิจัยเปลี่ยนแปลง จึงเหมาะสมที่จะวิเคราะห์นักเรียนที่มีครูคนเดียวกัน

ดังนั้นตัวแปรควบคุมจึงต้องถูกควบคุมเสมอเพื่อไม่ให้ส่งผลต่อผลลัพธ์ของการศึกษาทางสถิติ มิฉะนั้นอาจสรุปไม่ถูกต้องเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรตามและตัวแปรอิสระ

ตามตรรกะ เพื่อให้เข้าใจว่าตัวแปรควบคุมหมายถึงอะไร คุณต้องมีความชัดเจนว่าตัวแปรตามและตัวแปรอิสระคืออะไร ดังนั้นจึงขอแนะนำให้ไปที่ลิงก์ต่อไปนี้ก่อนจะอธิบายต่อ:

ตัวอย่างตัวแปรควบคุม

เมื่อได้เห็นคำจำกัดความของตัวแปรควบคุมแล้ว ตอนนี้เรามาดูตัวอย่างต่างๆ ของตัวแปรประเภทนี้เพื่อทำความเข้าใจแนวคิดนี้อย่างถ่องแท้

1. ตัวอย่างเช่น หากทำการศึกษาทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างปริมาตรของก๊าซ (ตัวแปรอิสระ) และความดันของก๊าซ (ตัวแปรตาม) อุณหภูมิ (ตัวแปรควบคุม) จะต้องคงที่ในการทดลองทั้งหมดเนื่องจากเป็น factor มันเปลี่ยนทั้งปริมาตรและความดันของก๊าซ
2. หากคุณต้องการวิเคราะห์ว่าปริมาณปุ๋ยที่เติม (ตัวแปรอิสระ) ส่งผลต่อการเจริญเติบโตของพืชอย่างไร (ตัวแปรตาม) เวลาที่พืชได้รับแสงแดดจะเป็นตัวแปรควบคุม เนื่องจากจะเป็นปัจจัยกำหนดผลลัพธ์
3. หากเราวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างช่วงเวลาของปี (ตัวแปรอิสระ) และจำนวนการเจ็บป่วยที่เกิดขึ้น (ตัวแปรตาม) สภาพอากาศจะถือเป็นตัวแปรควบคุม สภาพอากาศส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิต ดังนั้นเพื่อให้พารามิเตอร์นี้ไม่เปลี่ยนแปลงผลลัพธ์ ผู้เข้าร่วมการทดลองทั้งหมดจะต้องมาจากสถานที่เดียวกันหรือจากสถานที่ที่มีสภาพอากาศเหมือนกันในทางปฏิบัติ

โปรดทราบว่าตัวแปรควบคุมไม่ใช่ทั้งตัวแปรตามหรือตัวแปรอิสระของการทดสอบ แต่เป็นตัวแปรทางสถิติอีกประเภทหนึ่ง

ความสำคัญของตัวแปรควบคุม

สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาตัวแปรควบคุมในการศึกษาทางสถิติ เนื่องจากตัวแปรเหล่านี้สามารถเปลี่ยนตัวแปรตามของการวิจัยได้อย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นจึงสรุปที่ผิดพลาดได้จากผลลัพธ์ที่ได้รับ

ดังนั้น การควบคุมตัวแปรควบคุมช่วยให้การทดสอบมีความถูกต้อง เนื่องจากหมายความว่าผลลัพธ์ที่อนุมานได้นั้นมีผลกระทบอย่างแท้จริงที่ตัวแปรอิสระของการวิจัยมีต่อตัวแปรตาม

นอกจากนี้ การกำหนดเงื่อนไขทั้งหมดที่จะทำการทดลองจะช่วยเพิ่มความสามารถในการทำซ้ำของการทดสอบได้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ยิ่งมีการควบคุมเงื่อนไขการศึกษามากเท่าไร การทำซ้ำการทดลองโดยผู้วิจัยคนเดียวกันหรือบุคคลอื่นที่ต้องการยืนยันผลลัพธ์ก็จะยิ่งง่ายขึ้นเท่านั้น

เทคนิคการควบคุมการควบคุมตัวแปร

ดังที่เราได้เห็นตลอดทั้งบทความ ตัวแปรควบคุมจะต้องได้รับการควบคุมระหว่างการตรวจสอบทางสถิติเพื่อให้แน่ใจว่าข้อสรุปที่ได้รับนั้นถูกต้อง ด้วยเหตุนี้ จึงมีการนำเสนอวิธีการต่างๆ ไว้ด้านล่างนี้เพื่อลดผลกระทบของตัวแปรควบคุม:

• การกำจัด : บางครั้งเราสามารถกำจัดตัวแปรควบคุมได้ นี่เป็นสถานการณ์ในอุดมคติ ตัวอย่างเช่น เราสามารถกำจัดผลกระทบของเสียงรบกวนได้โดยทำการทดลองในห้องเก็บเสียง
• เงื่อนไขคงที่ : หากเราไม่สามารถกำจัดตัวแปรควบคุมได้ เราก็สามารถพยายามรักษาค่าของมันให้คงที่ในการทดลองทั้งหมดได้ วิธีนี้จะไม่ส่งผลต่อผลลัพธ์ เช่น เพื่อให้อุณหภูมิไม่ส่งผลกระทบต่อวัตถุ เราก็สามารถรักษาอุณหภูมิให้คงที่ตลอดการสำรวจได้
• การปรับสมดุล : หากไม่สามารถกำจัดหรือรักษาตัวแปรควบคุมให้คงที่ได้ ผลของตัวแปรดังกล่าวก็จะสมดุลได้ เช่น ถ้าในการทดลองต้องเอาผู้ชายและผู้หญิงเป็นวิชา เพื่อไม่ให้เพศส่งผลต่อผลลัพธ์ เราก็ต้องเอาผู้ชายเป็นจำนวนเท่ากันกับผู้หญิง
• การสุ่ม : เมื่อไม่สามารถใช้เทคนิคข้างต้นได้ ก็สามารถสุ่มวัตถุเพื่อลดผลกระทบของตัวแปรควบคุมได้ ตัวอย่างเช่น หากเรากำลังศึกษาผลการเรียนของนักเรียน เราสามารถเลือกวิชาแบบสุ่มเพื่อลดความจริงที่ว่านักเรียนบางคนฉลาดกว่าคนอื่นๆ