Statistické proměnné

V psychologii je proměnná symbol označující veličinu nebo symbolickou reprezentaci. Proměnné jsou často stavěny do kontrastu s konstantami, které jsou známé a neměnné.

Ve statistice se proměnné vztahují k měřitelným atributům, které se obvykle mění v čase nebo mezi jednotlivci. Proměnné mohou být diskrétní (nabývají hodnot z konečné nebo spočetné množiny), spojité (mají spojitou distribuční funkci) nebo žádné z nich. Teplota je spojitá proměnná, zatímco počet nohou zvířete je diskrétní proměnná. Toto pojetí proměnné je široce používáno v přírodních, lékařských a společenských vědách.

V kauzálních modelech se rozlišuje mezi „nezávislými proměnnými“ a „závislými proměnnými“, přičemž se očekává, že se hodnota nezávislých proměnných bude měnit v závislosti na změnách nezávislých proměnných. Jinými slovy, předpokládá se, že nezávislá proměnná potenciálně ovlivňuje závislou proměnnou. V experimentech zahrnují nezávislé proměnné faktory, které může výzkumník měnit nebo volit nezávisle na jiných faktorech.

Při pokusu, který má ověřit, zda se bod varu vody mění s nadmořskou výškou, je tedy nadmořská výška přímo řízena a je nezávislou proměnnou a předpokládá se, že bod varu na ní závisí, takže je závislou proměnnou. Výsledky experimentu nebo informace, které se mají použít k vyvození závěrů, se nazývají data. Při navrhování experimentů je často důležité zvážit, které proměnné povolit, případně přímo kontrolovat nebo vyloučit.

Existují také kvazi-nezávislé proměnné, které výzkumníci používají k seskupení věcí, aniž by ovlivňovaly samotnou proměnnou. Například rozdělení lidí do skupin podle pohlaví nemění nic na tom, zda se jedná o muže nebo ženu. Nebo může výzkumník libovolně rozdělit lidi podle množství kávy, kterou vypili před zahájením experimentu. Výzkumník nemůže změnit minulost, ale může ji použít k rozdělení lidí do skupin.

Nezávislé proměnné se mohou vztahovat k veličinám a vlastnostem, které jsou pod experimentální kontrolou, ale mohou zahrnovat i cizí faktory, které ovlivňují výsledky matoucím nebo nežádoucím způsobem. Ve statistice se technika, která toto zjišťuje, nazývá korelace.

Pokud existují silně matoucí proměnné, které mohou výsledek podstatně změnit, je interpretace obtížnější. Například studie o závislosti rakoviny na věku bude muset brát v úvahu také proměnné, jako je příjem, lokalita, stres a životní styl. Bez jejich zohlednění by výsledky mohly být hrubě nepřesnými dedukcemi. Z tohoto důvodu je kontrola nežádoucích proměnných ve výzkumu důležitá.

V jiných vědních oborech, jako je biologie, chemie a fyzika, se slovo proměnná používá pro označení měřitelného faktoru, vlastnosti nebo atributu jedince nebo systému. Ve vědeckém experimentu jsou tzv. nezávislé proměnné faktory, které může vědec měnit nebo volit. Například teplota je běžným faktorem prostředí, který lze při laboratorních pokusech kontrolovat. „Závislé proměnné“ nebo „proměnné odpovědi“ jsou ty, které jsou měřeny a shromažďovány jako data. Předpokládá se, že nezávislá proměnná ovlivňuje závislou proměnnou.

Proměnné se používají v otevřených větách. Například ve vzorci: x + 1 = 5 je x proměnná, která představuje „neznámé“ číslo. V matematice jsou proměnné obvykle reprezentovány písmeny římské abecedy, ale také písmeny jiných abeced; stejně jako různými dalšími symboly. V počítačovém programování jsou proměnné obvykle reprezentovány alfanumerickými řetězci.

Nyní nám k nalezení čtverce čísla stačí nahradit x libovolným číslem.

Ve výše uvedeném příkladu je proměnná x „zástupným“ symbolem pro JAKÉKOLI číslo. Důležité je, že předpokládáme, že hodnota každého výskytu x je stejná – že x nezíská novou hodnotu mezi prvním a druhým x.