Tutkimuksessa muuttujat ovat mitä tahansa ominaisuuksia, jotka voivat saada eri arvoja, kuten pituus, ikä, laji tai tenttipisteet.
Tieteellisessä tutkimuksessa halutaan usein tutkia yhden muuttujan vaikutusta toiseen muuttujaan. Voit esimerkiksi haluta testata, saavatko opiskelijat, jotka käyttävät enemmän aikaa opiskeluun, parempia tenttiarvosanoja.
Syy-seuraus-suhdetta koskevassa tutkimuksessa muuttujia kutsutaan riippumattomiksi ja riippuvaisiksi muuttujiksi.
- Riippumaton muuttuja on syy. Sen arvo on riippumaton tutkimuksen muista muuttujista.
- Riippuva muuttuja on vaikutus. Sen arvo riippuu riippumattoman muuttujan muutoksista.
| Tutkimuskysymys | Riippuvainen muuttuja (riippuvaiset muuttujat) | Riippuvainen muuttuja (riippuvaiset muuttujat) |
|---|---|---|
| Kasvavatko tomaatit nopeimmin loisteputki-, hehkulamppu- vai luonnonvalossa? |
|
|
| Millainen vaikutus ruokavaliolla ja tavallisella limsalla on verensokeriin? |
|
|
| Miten puhelimen käyttö ennen nukkumaanmenoa vaikuttaa uneen? |
|
|
| Miten hyvin eri kasvilajit sietävät suolavettä? |
|
|
- Riippuvaiset ja riippuvaiset muuttujat kokeissa
- Muuttujat muunlaisissa tutkimuksissa
- Muita nimityksiä riippumattomille muuttujille
- Muut nimet riippuville muuttujille
- Mitä oikolukemisella voi tehdä kirjoituksellesi?
- Riippumattomien ja toisistaan riippuvaisten muuttujien havainnollistaminen
- Tiheästi kysyttyjä kysymyksiä
Riippuvaiset ja riippuvaiset muuttujat kokeissa
Kokeellisessa tutkimuksessa, kokeen tekijä manipuloi tai muuttaa riippumatonta muuttujaa mitatakseen tämän muutoksen vaikutusta riippuvaan muuttujaan.
Kokeillaksenne, onko lääkitys tehokas, jaatte potilaat kahteen ryhmään. Toinen ryhmä saa lääkettä, kun taas toinen ryhmä saa sokeripilleriplaseboa.
- Yksittäinen muuttujasi on hoito, jota vaihdat ryhmien välillä: minkälaista pilleriä potilas saa.
- Riippuvainen muuttujasi on lopputulos, jota mittaat: potilaiden verenpaine.
Ulriippumatonta muuttujaa käytetään tavallisesti eri tasoilla, jotta nähdään, miten lopputulos eroaa.
Voit soveltaa vain kahta tasoa (esim. uutta lääkettä ja lumelääkettä) saadaksesi selville, vaikuttaako riippumaton muuttuja lainkaan.
Voit myös soveltaa useita tasoja (esim. kolme eri annosta uutta lääkettä) saadaksesi selville, miten riippumaton muuttuja vaikuttaa riippuvaiseen muuttujaan.
Muuttujat muunlaisissa tutkimuksissa
Kokeiluympäristön ulkopuolella tutkijat eivät useinkaan pysty suoraan manipuloimaan tai muuttamaan riippumatonta muuttujaa, josta he ovat kiinnostuneita.
Sen sijaan heidän on löydettävä jo olemassa olevia esimerkkejä riippumattomasta muuttujasta ja tutkittava, miten tämän muuttujan muutokset vaikuttavat riippuvaiseen muuttujaan.
Et voi itse vaikuttaa minimipalkkaan. Sen sijaan tarkastelet osavaltiota, joka korotti minimipalkkaansa viime vuonna, ja vertaat sitä naapurivaltioon, joka ei korottanut sitä.
- Riippumaton muuttujasi on minimipalkka.
- Riippuva muuttujasi on työllisyysaste.
Vertailemalla tulosten eroa kahden osavaltion välillä (ja ottamalla huomioon muut tekijät) voit tutkia, oliko minimipalkan muutoksella vaikutusta työllisyysasteeseen.
Ei-kokeellisessa tutkimuksessa on vaikeampaa todeta varmaa syy-seuraussuhdetta, koska muut muuttujat, joita et ole mitannut, saattavat vaikuttaa muutoksiin. Näitä kutsutaan sekoittaviksi muuttujiksi.
Tutkimustyypeissä, joissa muuttujien välinen tarkka suhde ei ole yhtä varma, saatat käyttää riippumattomista ja riippuvaisista muuttujista eri nimityksiä.
Muita nimityksiä riippumattomille muuttujille
Joskus muuttuja, jonka luulet olevan syynä, ei ehkä olekaan täysin riippumaton – muut muuttujat saattavat vaikuttaa siihen. Tällöin jokin näistä termeistä on sopivampi:
- Selittävät muuttujat (ne selittävät tapahtumaa tai lopputulosta)
- Ennustemuuttujat (niiden avulla voidaan ennustaa riippuvan muuttujan arvoa)
- Oikean puolen muuttujat (ne esiintyvät regressioyhtälön oikealla puolella).
Muut nimet riippuville muuttujille
Riippuvaiset muuttujat tunnetaan myös näillä termeillä:
- vastemuuttujat (ne reagoivat toisen muuttujan muutokseen)
- tulosmuuttujat (ne edustavat lopputulosta, jota haluat mitata)
- vasemmanpuoleiset muuttujat (ne esiintyvät regressioyhtälön vasemmalla puolella)
Riippumattomien ja toisistaan riippuvaisten muuttujien havainnollistaminen
Tutkijat käyttävät usein taulukoita tai kaavioita havainnollistamaan tutkimustensa tuloksia. Normaalisti riippumaton muuttuja sijoitetaan x- eli vaaka-akselille ja riippuvainen muuttuja y- eli pystyakselille.
Miltä voisi näyttää esimerkiksi kuvaaja esimerkkitutkimuksestamme uuden lääkkeen vaikutuksesta verenpaineeseen?
Tiheästi kysyttyjä kysymyksiä
Voit ajatella riippumattomia ja riippuvaisia muuttujia syyn ja seurauksen kannalta: riippumaton muuttuja on muuttuja, jonka luulet olevan syy, kun taas riippuvainen muuttuja on seuraus.
Kokeessa manipuloidaan riippumatonta muuttujaa ja mitataan riippuvaisen muuttujan tulosta. Esimerkiksi kokeessa, joka koskee ravinteiden vaikutusta viljelykasvien kasvuun:
- Riippumaton muuttuja on viljelypellolle lisättyjen ravinteiden määrä.
- Riippuva muuttuja on viljelykasvien biomassa sadonkorjuun aikaan.
Muuttujien määrittely ja sen päättäminen, miten niitä käsitellään ja mitataan, on tärkeä osa koesuunnittelua.
Syyn ja seurauksen määrittäminen on yksi tieteellisen tutkimuksen tärkeimmistä osista. On tärkeää tietää, mikä on syy – riippumaton muuttuja – ja mikä on vaikutus – riippuvainen muuttuja.
Haluat selvittää, miten verensokeriarvoihin vaikuttaa dieetti- ja tavallisen limsan juominen, joten teet kokeen.
- Limsan tyyppi – dieetti- tai tavallinen limsatyyppi – on riippumaton muuttuja.
- Mittaamasi verensokeritaso on riippuvainen muuttuja – se muuttuu limsatyypin mukaan.
Ei. Riippuvan muuttujan arvo riippuu riippumattomasta muuttujasta, joten muuttuja ei voi olla samanaikaisesti sekä riippumaton että riippuvainen. Sen on oltava joko syy tai seuraus, ei molempia!
Kyllä, mutta useamman kuin yhden jommankumman tyypin sisällyttäminen edellyttää useita tutkimuskysymyksiä.
Jos olet esimerkiksi kiinnostunut ruokavalion vaikutuksesta terveyteen, voit käyttää useita terveyden mittareita: verensokeria, verenpainetta, painoa, pulssia ja monia muita. Jokainen näistä on oma riippuvainen muuttuja, jolla on oma tutkimuskysymyksensä.
Voisit myös halutessasi tarkastella liikuntamäärien sekä ruokavalion vaikutusta tai jopa näiden kahden yhdistelmän lisävaikutusta. Kukin näistä on erillinen itsenäinen muuttuja.
Kokeen sisäisen validiteetin varmistamiseksi sinun tulisi muuttaa vain yhtä riippumatonta muuttujaa kerrallaan.