Zmienna zależna

Zmienna zależna (ang. dependent variable) to pojęcie używane w statystyce, metodach badawczych oraz w naukach przyrodniczych i społecznych. Określa ona wielkość, której wartość jest obserwowana lub mierzona w ramach eksperymentu lub badania i którą badacz chce wyjaśnić, opisując jej zależność od jednej lub kilku zmiennych niezależnych.

Definicja

W kontekście statystyki zmienna zależna jest zmienną, której wariancję chce się wyjaśnić przy pomocy modelu statystycznego. W modelu regresji liniowej, np. regresja liniowa, zmienna zależna (oznaczana często jako Y) jest prognozowana na podstawie jednej lub wielu zmiennych niezależnych (oznaczanych jako X).

Rodzaje zmiennych zależnych

• Zmienne ilościowe – przyjmujące wartości liczbowe, np. temperatura, ciśnienie krwi, przychód firmy.
• Zmienne jakościowe (kategorialne) – przyjmujące jedynie określone kategorie, np. płeć, grupa krwi, wynik testu (test binarny).
• Zmienne porządkowe – posiadające naturalne uporządkowanie, np. stopień zaawansowania choroby, ocena satysfakcji (skala Likerta).

Zastosowanie w badaniach

W doświadczeniach laboratoryjnych zmienna zależna jest tym, co jest mierzone po wprowadzeniu określonych zmian w zmiennych niezależnych. Przykładowo, w badaniu wpływu dawki leku (zmienna niezależna) na spadek ciśnienia krwi (zmienna zależna), mierzy się ciśnienie po podaniu różnych dawek.

W naukach społecznych zmienną zależną może być np. liczba przestępstw po wprowadzeniu nowego programu prewencyjnego.

Modelowanie zmiennej zależnej

Do opisu zależności używa się różnych modeli:

• Regresja liniowa – gdy zależność jest przybliżana prostą linią.
• Regresja logistyczna – gdy zmienna zależna jest binarna (np. diagnoza pozytywna/negatywna).
• Analiza wariancji (ANOVA) – przy badaniu wpływu czynników kategorycznych.
• Modelowanie nieliniowe – np. krzywe logistyczne w ekologiach.

Przykład praktyczny

W badaniu przeprowadzonym w 2005 roku w Krakowie analizowano wpływ czasu trwania treningu (zmienna niezależna) na maksymalną wydolność tlenową sportowców (zmienna zależna). Wyniki wykazały istotny dodatni współczynnik korelacji, co potwierdziło hipotezę badaczy.

Powiązane pojęcia

• Zmienna niezależna
• Model statystyczny
• Korelacja
• Próba statystyczna
• Hipoteza naukowa

Bibliografia

1. J. Cohen, Statistical Power Analysis for the Behavioral Sciences, 2nd ed., 1988.
2. W. S. Gosset (Student), Contributions to the Theory of Statistics, 1908.
3. A. Montgomery, Design and Analysis of Experiments, 9th ed., 2020.