متغیرهای دستکاری شده چیست؟

متغیرهای دستکاری شده چیست؟

متغیرهای دستکاری شده چیست؟ ، متغیر دستکاری شده یکی از انواع متغیرهایی است که در آزمایش ها یافت می شود. شما می توانید متغیرهای دستکاری شده را تغییر دهید تا بدانید که سایر متغیرها در آزمایش چگونه پاسخ می دهند. اگر در حال انجام یک آزمایش یا انجام تحقیقات نظری هستید، یادگیری اینکه یک متغیر دستکاری شده چیست می تواند برای شما مفید باشد. در این مقاله، ما در مورد اینکه متغیرهای دستکاری شده چیست، توضیح می‌دهیم که در کنترل فرآیند چیست و مثال‌هایی ارائه می‌کنیم تا به شما در درک بهتر آن‌ها کمک کند.

متغیرهای دستکاری شده چیست؟
متغیرهای دستکاری شده چیست؟ – تزیسمی

فهرست مطالب

متغیر دستکاری شده چیست؟

یک متغیر دستکاری شده که به عنوان متغیر مستقل نیز شناخته می شود، بخشی از آزمایش است که می توانید آن را تغییر دهید تا ببینید سایر متغیرها چگونه پاسخ می دهند. در اینجا سه نوع متغیر در یک آزمایش آورده شده است:

. متغیر دستکاری شده: متغیری که بر اساس آزمایش کنترل و تغییر می دهید.
. متغیر کنترل شده: متغیری که در طول آزمایش ثابت می ماند باعث می شود آزمایش شما دقیق تر باشد. به عنوان مثال، اگر موج سواری تعداد امواجی را که می تواند با موفقیت موج سواری کند، بیابد، متغیرهایی که بدون تغییر باقی می مانند ممکن است نوع تخته موج سواری و شرایط آب و هوایی باشد.
. متغیر پاسخگو: متغیری که در نتیجه متغیر دستکاری و کنترل شده اتفاق می افتد.

به عنوان مثال، اگر یک بسکتبالیست در حال بررسی تعداد امتیازهایی باشد که در هر بازی کسب می کند، متغیر دستکاری شده ممکن است تکنیک تیراندازی او باشد، متغیر کنترل ممکن است میزان خستگی و زمانی باشد که در طول روز بازی می کند، و متغیر پاسخ درصد ضرباتی است که در طول بازی می زنند.

 

متغیر دستکاری شده در کنترل فرآیند چیست؟- متغیرهای دستکاری شده چیست؟

كنترل فرايند عمل استفاده از آزمايش ها براي شناسايي راه هايي است كه يك فرآيند را كارآمدتر و سازنده تر مي كند. می‌توانید از متغیرهای دستکاری شده در آزمایش‌ها برای شناسایی تغییرات یا درک بهتر یک فرآیند خاص استفاده کنید. به طور معمول، فردی که یک آزمایش کنترل فرآیند را ایجاد و مدیریت می کند، یک اپراتور فرآیند است. گاهی اوقات، شرکت ها از سیستم های کنترلی برای انجام آزمایش های کنترل فرآیند استفاده می کنند. به عنوان مثال، مهندسان ممکن است از کنترل فرآیند برای شناسایی راه هایی استفاده کنند که می توانند پروژه های بیشتری را در یک دوره زمانی معین تولید کنند. در اینجا دو نوع متغیر در کنترل فرآیند وجود دارد:

. متغیرهای دستکاری شده: ورودی ای که یک اپراتور فرآیند یا سیستم کنترل مدیریت می کند که نشان می دهد کدام تغییرات ممکن است به اجرای بهتر فرآیند کمک کند.
. متغیرهای اختلال: متغیری که در طول آزمایش ثابت می ماند و بر اساس تأثیرات متغیر دستکاری شده تغییر می کند.

 

چرا متغیرهای دستکاری شده در یک آزمایش مهم هستند؟- متغیرهای دستکاری شده چیست؟

در اینجا چندین دلیل مهم برای گنجاندن متغیرهای دستکاری شده در یک آزمایش وجود دارد:

بینشی در مورد آزمایشات و تحقیقات ارائه می دهد

استفاده از متغیرهای دستکاری شده به افراد اطلاعاتی را می دهد که برای پشتیبانی از مفروضاتشان نیاز دارند. اگر آنها فرضی را مطرح کنند، که دانشمندان گاهی از آن به عنوان یک فرضیه یاد می کنند، می توانند آزمایشی را با استفاده از یک متغیر دستکاری شده ایجاد کنند. این به آنها اجازه می دهد تا اطلاعات جدید را کشف کنند.

تغییرات را شناسایی می کند

متغیرهای دستکاری شده محل وقوع تغییرات را نشان می‌دهند و بینشی در مورد بهبود تکنیک‌ها ارائه می‌دهند. به عنوان مثال، اگر یک حرفه‌ای کسب‌وکار ممکن است آزمایشی را برای درک بهتر راه‌هایی که می‌تواند کار را سریع‌تر ارسال کند، ایجاد کند، ممکن است آزمایشی را انجام دهد. مدت زمانی که برای ارسال آثارشان طول می‌کشد، متغیر پاسخ است، متغیر دستکاری شده روش‌های مختلفی است که کارشان را ارسال می‌کنند، مانند الکترونیکی یا حضوری، و متغیر کنترل، نوع کاری است که ارسال می‌کنند، مانند اسناد یا گزارش‌ها.

تأثیر یک تغییر واحد را نشان می دهد

به طور معمول، آزمایش ها دارای یک متغیر دستکاری شده هستند، اگرچه ممکن است چندین متغیر کنترل شده یا متغیر پاسخ داشته باشند. گنجاندن یک متغیر دستکاری شده در آزمایش به شما امکان می دهد تأثیر یک تغییر واحد را مشاهده کنید. اگر چندین متغیر دستکاری شده را بررسی می کنید، ممکن است نتوانید تشخیص دهید که کدام متغیر باعث تغییر خاصی شده است.

 

نمونه هایی از متغیرهای دستکاری شده- متغیرهای دستکاری شده چیست؟

در اینجا چند نمونه از متغیرهای دستکاری شده آورده شده است:

مثال یک

یک مربی بیسبال کالج می خواهد میانگین ضربات یک بازیکن بیسبال را بررسی کند تا ببیند چقدر احتمال دارد که در طول یک بازی به حریف ضربه بزند. مربی بیسبال برای انجام این آزمایش از متغیرهای زیر استفاده می کند:

. *متغیر دستکاری شده: این سبک ضربه زدن است که بازیکن بیسبال از آن استفاده می کند. بازیکن از چندین تکنیک ضربه زدن استفاده می‌کند تا ببیند کدام سبک باعث می‌شود شانس بیشتری برای ضربه زدن به حریف داشته باشند.*
. *متغیر کنترل شده: میدانی که در آن تمرین می کنند و شرایط آب و هوایی متغیر کنترل شده است. اینها متغیرهایی هستند که ممکن است بر متغیرهای دستکاری شده تأثیر بگذارند و باید برای هر بار خفاش بازیکن ثابت بمانند.*
. *متغیر پاسخ: درصدی از هوم ران هایی که جاستین با استفاده از هر تکنیک انجام می دهد، متغیر پاسخ است. این متغیر در نتیجه متغیر دستکاری شده تغییر می‌کند، زیرا تعداد ران‌های خانگی که جاستین می‌زند، به تکنیک‌های ضربه زدن او بستگی دارد.*

مثال دو

یک دانش آموز دبیرستانی می خواهد بهتر بفهمد که مدت زمانی که برای مطالعه صرف می کند چگونه بر نمرات آنها تأثیر می گذارد. برای انجام این کار، آنها آزمایشی را انجام می دهند که در آن مدت زمان متفاوتی را برای سه امتحان جداگانه مطالعه می کنند تا ببینند در کدام امتحان بهترین نمره را می گیرند. در اینجا متغیرهای آزمایش آمده است:

. *متغیر دستکاری شده: این مقدار زمان صرف شده برای مطالعه است. آنها برای امتحان اول چهار ساعت، برای امتحان دوم پنج ساعت و برای امتحان سوم شش ساعت مطالعه می کنند.*
. *متغیر کنترل شده: محل مطالعه، میزان استراحتی که در حین مطالعه انجام می دهند و مواد مطالعه ای که استفاده می کنند. مهم است که این متغیرها برای هر جلسه مطالعه یکسان باقی بمانند، به طوری که نمرات امتحان تنها تحت تأثیر مدت زمانی است که او برای مطالعه صرف کرده است، نه شرایط مطالعه متفاوت.*
. *متغیر پاسخ: این به معنی نمراتی است که در هر امتحان دریافت می کنند زیرا این متغیر بر اساس تأثیر متغیرهای دستکاری شده و کنترل شده تغییر می کند.*

 

نمونه هایی از متغیرهای دستکاری شده در کنترل فرآیند- متغیرهای دستکاری شده چیست؟

در اینجا چند نمونه از متغیرهای دستکاری شده در آزمایشات کنترل فرآیند آورده شده است:

مثال یک

یک محقق خودرو می خواهد رابطه بین ترمز خودرو و روغن ترمز را بهتر درک کند. آنها فکر می کنند که اگر از روغن ترمز بیشتری استفاده کنند، ترمزها می توانند بهتر کار کنند و اگر مایعات خودرو کم باشد، ممکن است استفاده از ترمزها سخت تر شود. در اینجا متغیرهای آزمایش آمده است:

. *متغیر دستکاری شده: روغن ترمز از آنجایی که محقق خودرو می تواند مقدار روغن ترمز خودرو را تغییر دهد*
. *متغیر اختلال: وضعیت ترمزها از آنجایی که می توانند نحوه واکنش ترمزها به میزان روغن ترمز مصرفی خودرو را تجزیه و تحلیل کنند*

مثال دو

یک جوشکار می خواهد دمایی را که برای گرم کردن صفحات فولادی لازم است را شناسایی کند. برای انجام آزمایش، آنها از یک مشعل دمنده استفاده می کنند که تنظیمات دمایی متفاوتی برای گرم کردن فولاد دارد. در اینجا متغیرهای آزمایش آمده است:

. *متغیر دستکاری شده: دمای مشعل دمنده از آنجایی که جوشکار می تواند آن را روی دماهای مختلف تنظیم کند تا ببیند فولاد چگونه واکنش نشان می دهد*
. *متغیر اختلال: صفحات فولادی از آنجایی که جوشکار از همان صفحه فولادی در طول آزمایش استفاده می کند و با گرم کردن مشعل دمنده صفحات تغییر می کنند*

متغیرهای دستکاری شده چیست؟
متغیرهای دستکاری شده چیست؟ – تزیسمی

متغیرهای دستکاری شده در کنترل فرآیند- متغیرهای دستکاری شده چیست؟

در کنترل فرآیند دو نوع متغیر ورودی وجود دارد: متغیرهای دستکاری شده و متغیرهای اختلال. در این زمینه، متغیر دستکاری شده ورودی است که توسط اپراتور فرآیند یا سیستم کنترل کنترل می شود. متغیرهای دستکاری شده توسط اپراتور فرآیند (یا سیستم کنترل) تنظیم می شوند تا متغیرهای کنترل شده در سیستم را در تنظیمات ثابت نگه دارند. متغیر اختلال نوع دوم ورودی است و بر خروجی های فرآیند تأثیر می گذارد. با این حال، بر خلاف متغیرهای دستکاری شده، آنها را نمی توان توسط سیستم کنترل تنظیم کرد.

به عنوان یک مثال ساده، فرض کنید می‌خواهید سرعت را در خودرو ثابت نگه دارید. عوامل خارجی مانند شتاب، اصطکاک یا فشار تایر باعث تغییر آن می شود. یک پدال گاز (پدال گاز) می تواند سرعت را ثابت نگه دارد – تشخیص اینکه چه زمانی باید از پدال گاز استفاده کرد کنترل است. حالت شتاب دهنده متغیر دستکاری شده است. این فرآیند از طریق شتاب دهنده در حال افزایش است و خود سرعت متغیر کنترل شده است.

متغیر دستکاری شده در مقابل متغیر کنترل:

در یک مدل آماری، به طور کلی 3 نوع متغیر وجود دارد – متغیر دستکاری شده، متغیر کنترل و متغیر پاسخ. متغیر دستکاری شده نباید با متغیر کنترل اشتباه گرفته شود.

تفاوت اصلی بین متغیر دستکاری شده و متغیر کنترلی در این است که مقدار متغیر دستکاری شده همیشه توسط محقق تغییر می کند اما مقدار متغیر کنترل همیشه توسط محقق ثابت نگه داشته می شود.

به عنوان مثال، اگر ما در حال مطالعه تأثیر رژیم غذایی بر کاهش وزن هستیم، باید مطمئن شویم که همه افراد یک رژیم ورزشی دارند تا تأثیر واقعی رژیم غذایی را درک کنند.

در این حالت، رژیم ورزشی متغیر کنترل است. رژیم غذایی که فرد دنبال می کند، متغیر دستکاری شده و وزن متغیر پاسخ است. تغییر رژیم غذایی منجر به تغییر وزن فرد می شود.

تفاوت بین متغیر دستکاری و پاسخگو

در هر آزمایش علمی، دانشمند متغیرهای درون آزمایش را کنترل می کند. اگر بیش از یک متغیر بر آزمایش تأثیر بگذارد، تعیین نتیجه دشوار می شود. به عنوان مثال، اگر مجموعه ای از گیاهان در داخل و مجموعه دیگری از گیاهان در خارج رشد کنند، متغیرهای زیادی (از جمله نور، دما و رطوبت) بر رشد گیاه تأثیر می گذارند. بدون کنترل این متغیرها، نتایج قابل مقایسه نیستند. بنابراین دانشمندان در آزمایش‌ها همه متغیرها را به جز یک متغیر کنترل می‌کنند.

کنترل تجربی

کنترل در یک آزمایش، نسخه ای از آزمایش است که می تواند برای مقایسه استفاده شود. در بسیاری از موارد، کنترل نسخه دستکاری نشده آزمایش یا شرایط «عادی» موضوع آزمایش است. اگر آزمایش برای تعیین تأثیر نمک بر نقطه انجماد آب انجام شود، نسخه کنترلی آزمایش، انجماد آب بدون نمک خواهد بود. در صورت آزمایش برای تعیین اینکه آیا گیاهان در نور قرمز سریعتر رشد می کنند، نسخه کنترل گیاهانی هستند که در نور طیف کامل رشد می کنند.

متغیرهای کنترل شده

متأسفانه، اصطلاحات تجربی می تواند کمی گیج کننده باشد. کنترل در یک آزمایش با متغیرهای کنترل شده یکسان نیست. علم تعریف متغیر کنترل‌شده اساساً از حالت‌هایی استفاده می‌کند که متغیرهای کنترل‌شده شامل تمام متغیرهایی هستند که آزمایشگر کنترل می‌کند یا ثابت نگه می‌دارد تا از تداخل با نتایج تجربی جلوگیری کند.

به عنوان مثال، در آزمایش انجماد آب و نمک، کنترل متغیرها به معنای استفاده از یک نوع آب برای همه آزمایش‌ها، استفاده از همان مقدار آب، به همان اندازه و شکل ظرف برای انجماد آب، همان فریزر است. و همین ابزار و تکنیک اندازه گیری. هر عامل کنترل (آب ساده) و آزمایش (آب با نمک) به جز نمک دقیقاً یکسان خواهد بود.

متغیرهای دستکاری شده

متغیر دستکاری شده در یک آزمایش، یکی از متغیرهای آزمایش است که دانشمند تصمیم می گیرد آن را تغییر دهد. متغیر دستکاری شده ممکن است متغیر مستقل نیز نامیده شود. در یک آزمایش به درستی طراحی شده، تنها یک متغیر دستکاری شده وجود خواهد داشت. برای مثال در آزمایش آب و نمک، متغیر دستکاری شده مقدار نمک اضافه شده به آب است. در آزمایش گیاه، متغیر دستکاری شده نور است. هر جنبه دیگری از آزمایش باید دقیقاً بین گروه‌های آزمایشی و بین دوره‌های آزمایشی یا آزمایشی یکسان باشد.

متغیر پاسخگو

یکی از تعریف های متغیر پاسخگو می گوید که متغیر پاسخ دهنده همان چیزی است که در آزمایش اندازه گیری می شود. متغیر پاسخ دهنده که به آن متغیر وابسته نیز می گویند، همان چیزی است که دانشمند در حین پیشرفت آزمایش اندازه می گیرد. متغیر پاسخ دهنده پاسخ آزمودنی آزمایشی به متغیر دستکاری شده است. متغیر وابسته به آنچه در طول آزمایش اتفاق می افتد بستگی دارد. دو عبارت، متغیر پاسخ دهنده و متغیر وابسته، جنبه مشابهی از آزمایش را توصیف می کنند.

اگرچه آزمایش باید فقط یک متغیر دستکاری شده داشته باشد، ممکن است بیش از یک متغیر پاسخگو وجود داشته باشد. به عنوان مثال، افزودن نمک به آب ممکن است دمای انجماد یا زمان انجماد یا هر دو را تغییر دهد یا هیچ کدام را تغییر دهد. اثر تغییر طول موج نور بر رشد گیاه ممکن است ارتفاع بوته، تولید کلروفیل، تولید برگ جدید یا ترکیبی از این عوامل باشد. دانشمند ممکن است تعریف کند که چه نتیجه ای مشاهده می شود، اما یک دانشمند خوب باید مشاهدات سایر نتایج را نیز جمع آوری کند. به عنوان مثال، اگر دانشمند قصد آزمایش تأثیر رنگ روشن بر رشد گیاه را داشته باشد، عدم رشد یا نتیجه منفی در گروه آزمایش ثبت می شود، اما اگر گروه آزمایشی نیز رشد برگ کاهش یافته باشد (همه در مقایسه با گروه شاهد. البته، محقق باید این داده ها را نیز ثبت کند.

متغیرهای پاسخ دهنده باید با استفاده از معیارهای عینی اندازه گیری شوند. نتایج باید بدون سوگیری یا حدس و گمان توسط دانشمند گرفته شود. گفتن اینکه گیاهان در نور طیف کامل “به نظر سالم تر” از گیاهانی که در نور قرمز رشد می کنند، نتیجه قابل اندازه گیری یا عینی ارائه نمی دهد. بدون نتایج عینی و قابل اندازه گیری، نتایج آزمایش را نمی توان تأیید کرد.

گزارش نتایج تجربی

دانشمندان نتایج تجربی را در قالب نوشتاری، جداول داده ها و نمودارها گزارش می دهند. فرمت استاندارد برای ترسیم نمودار نتایج تجربی، متغیر دستکاری شده را در محور x نمودار و متغیر پاسخ دهنده را در محور y نمودار نشان می دهد. در آزمایش نمک و آب، مقدار نمک (متغیر دستکاری شده) روی محور x و دمای انجماد (متغیر پاسخ‌دهنده) روی محور y نشان داده می‌شود. نموداری که ارتفاع گیاه را در شرایط نوری مختلف نشان می‌دهد، رنگ نور یا طول موج (متغیر دستکاری شده) را در محور x و ارتفاع گیاه (متغیر پاسخ‌دهنده) را در محور y نشان می‌دهد.

نتیجه

توضیح:
متغیرهای دستکاری شده اغلب در آزمایشات علمی یا تحقیقات نظری استفاده می شوند. این روش تغییر در نتایج به‌دست‌آمده با تغییر مقدار متغیر مستقل معین را ارزیابی می‌کند. با تجزیه و تحلیل این تغییرات، مسئول آزمایش می تواند به این نتیجه برسد که میزان تأثیر این متغیر بر عنصر یا پدیده مورد مطالعه چقدر است. آزمایش متغیر دستکاری شده برای درک روابط علت و معلولی بین عناصر مورد مطالعه طراحی شده است، اما برای شناسایی و آزمایش یک متغیر دستکاری شده باید یک تحقیق یا فرضیه ای وجود داشته باشد که این ایده را تأیید کند که این متغیر با همبستگی دارد. متغیر وابسته (متغیری که آزمایش سعی در پیش بینی یا مطالعه آن دارد). البته برای اینکه این کار عملی شود، فردی که آزمایش را انجام می دهد باید بتواند ورودی متغیر دستکاری شده را کنترل کند.

یک دیدگاه ثبت کنید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *