تعريف المتغير المستقل وكيف نميزه عن المتغير التابع

ما هو المتغير

لتحديد الاختلافات الرئيسية بين المتغيرات التابعة والمستقلة بشكل صحيح وتمييز المتغير المستقل عن التابع، نحتاج أولاً إلى فهم ماهي المتغيرات، بشكل عام المتغير هو حرف أو رقم أو كمية يمكن أن تأخذ قيمًا مختلفة بمرور

الوقت

، يتم تصنيف المتغيرات إلى نوعين رئيسيين، وهمم: المتغيرات التابعة والمستقلة، يتم هذا التصنيف بناءً على قدرة المتغير على التغيير دون الاعتماد على متغير آخر.

تعريف المتغير المستقل

المتغيرات المستقلة هي المتغيرات التي لا تعتمد على متغير آخر، إنها مدخلات مضبوطة، يعتمد تباينها على الباحث أو الفرد الذي يعمل مع المتغيرات.

تعرف أيضًا باسم متغير التوقع، وهو المحدد لقيمة المتغير التابع، عادة ما يتم استخدامه لاختبار معدل تغير المتغير التابع لأنه يتغير في ظل حالة غير متغيرة.

على سبيل المثال، الوقت المستغرق لنقل

السيارة

من نقطة معينة A إلى النقطة B إلى سرعة متغيرة، في هذه الحالة،المتغير هو المسافة المقطوعة، والمتغير المستقل هو السرعة بينما المتغير التابع هو الوقت الذي يتغير فيما يتعلق بالتغير في سرعة السيارة.

تعريف المتغير التابع

المتغيرات التابعة هي المتغيرات التي تعتمد تغييراتها فقط على متغير آخر – عادة المتغير المستقل – أي أن قيمة المتغير التابع لن تتغير إلا إذا تغير المتغير المستقل.

عادة ما يتم

تحديد

اتجاه هذا التغيير بواسطة دالة تمثل العلاقة بين المتغير التابع والمستقل، في العلوم الرياضية، يتم تمثيلها كدالة للمتغير المستقل (على سبيل المثال ، y = f (x) = 3x + 2 ، حيث y هي المتغير التابع ، x هي المتغير المستقل و f (x) هي وظيفة المتغير المستقل كعامل).

يُعرف المتعير التابع أيضًا باسم المتغير المتوقع، يمكننا القول أن المتغير التابع يقيس تأثير المتغير المستقل على وحدة الاختبار.

كيف نميز المتغير المستقل عن المتغير التابع

كلنا تعرضنا في حياتنا ل


امثلة على المتغيرات المستقلة والتابعه والدخيله

،

لكن يمكن تمييز المتغيرات المستقلة عن التابعة عن طريق معرفة الاختلافات الرئيسية بينهما فقط، كالآتي؛

• 
  في التعريفات
  

المتغير التابع هو متغير يعتمد على متغير آخر، بينما المتغير المستقل هو متغير لا يعتمد على متغير آخر بل على الباحث الذي يجرب، بمعنى، يعتمد المتغير التابع على متغير مستقل، بينما يعتمد المتغير المستقل على المعالجة الخارجية.

على سبيل المثال، عند قياس مدى تأثير سرعة سيارة على الوقت المطلوب لتصل إلى مكان معين، فإن الوقت المطلوب (متغير تابع) يعتمد على السرعة (متغير مستقل)، من ناحية أخرى، تعتمد السرعة على السائق.

• 
  في المسميات
  

غالبًا ما تسمى المتغيرات التابعة بالمتغير المتوقع، بينما المتغيرات المستقلة تسمى المتنبئات، والمتغيرات المستقلة هي المتغيرات التي تحدد كيفية اختلاف المتغيرات التابعة، والمتغيرات التابعة، من ناحية أخرى، هي المتغيرات التي يتم توقعها بواسطة المتغيرات المستقلة.

على سبيل المثال، عند التنبؤ بأكواب

الماء

المطلوبة لملء أسطوانة ما، يكون المتغير المتوقع هو عدد أكواب الماء، بينما يكون المتنبئ هو حجم كوب الماء، لذا إذا كان حجم الكوب كبيرًا، فسوف يحتج الملئ عددًا أقل من الأكواب وإذا كان صغيرًا، فسوف يحتاج الملئ المزيد من الأكواب لملء الحلة.

• 
  الاستخدامات
  

يتم استخدام المتغير التابع مباشرة لإعلام ختام التجربة، في حين يتم استخدام متغير مستقل لتحديد قيم المتغير التابع، يؤثر المتغير المستقل بشكل غير مباشر فقط على نتيجة التجربة.

على سبيل المثال، عند التحقيق في سبب زيادة معدل الفشل لدى الطلاب، فإنهم يدرسون أشياء مثل عدد

الساعات

التي يقضيها الطالب في القراءة يوميًا، المتغير المستقل هو عدد الساعات التي يقضيها الطالب في القراءة والمتغير التابع هو درجة الطالب.

• 
  في المزايا
  

لا يمكن للباحث أو أي عامل خارجي آخر التلاعب بالمتغيرات التابعة، وبالتالي فهي ليست مسؤولة عن أي شكل من أشكال التحيز، بينما يمكن الحصول على المتغيرات المستقلة بسهولة ولا تتطلب إجراءات وملاحظات رياضية معقدة مثل المتغيرات التابعة، هذا لأنه يمكن للباحث معالجته بسهولة أو جمعه من المستجيبين من خلال بعض تقنيات جمع البيانات.

في بعض الحالات ، تكون المتغيرات المستقلة عوامل

طبيعي

ة لا يمكن للباحث معالجتها، والتي يمكن الحصول عليها بسهولة أيضًا، ينتج عن هذا وقت أقل للحصول على المتغيرات المستقلة.

• 
  في السلبيات
  

يتم الحصول على المتغيرات التابعة من البحث الطولي أو حل

المعادلات الرياضية

المعقدة، هذه عملية مكلفة للغاية وتستغرق وقتًا طويلاً للباحث، أما المتغيرات المستقلة عرضة لتحيز الباحث والمستجيبين، وبالتالي تؤثر على نتائج البحث، لا يمكن تجنب هذا تمامًا إلا إذا كانت المتغيرات المستقلة تحدث بشكل طبيعي ولا يتم التلاعب بها من قبل الباحث.

على سبيل المثال، عند التحقيق في تأثير

ضوء الشمس

على التصبغ، يتحكم الباحثون في التعرض لأشعة الشمس على كل عينة من التجربة.

• 
  الرسوم البيانية
  

عادةً ما يتم وضع المتغيرات التابعة عموديًا على الرسم البياني بينما يتم وضع المتغيرات المستقلة أفقيًا، يُطلق على المحور الأفقي في الرسم البياني بدلاً من ذلك المحور x بينما يسمى المحور الرأسي المحور y.

يتم رسم الرسوم البيانية من خلال

تتبع

كل قيمة للمتغير التابع أفقياً وكل قيمة للمتغير المستقل عمودياً إلى النقطة التي يتقاطع فيها كلاهما.

• 
  الاعتماد
  

يعتمد المتغير التابع على المتغيرات المستقلة، بينما يعتمد المتغير المستقل على عوامل خارجية مثل الباحث أو المستجيبين أو العوامل الطبيعية، هذه العوامل هي التي تحدد قيم المتغيرات.

يمكن أيضًا القول إن المتغيرات التابعة تعتمد بشكل غير مباشر على العوامل الخارجية بسبب اعتمادها على المتغيرات المستقلة، على سبيل المثال ، إذا تم التلاعب بقيم المتغير المستقل من قبل الباحث بسبب التحيز الشخصي، فسيؤثر ذلك أيضًا على قيم المتغير التابع، قد يؤدي هذا أيضًا إلى استنتاجات غير صحيحة لأن صحة البيانات أصبحت موضع شك من قبل الباحث. [1]

أوجه التشابه بين المتغيرات التابعة والمستقلة

المتغيرات التابعة والمستقلة هي متغيرات وبالتالي لها خصائص متشابهة، يمكن استخدامهما في مجالات متشابهة من البحث والرياضيات والإحصاء، وبعض أوجه التشابه بين المتغيرات التابعة والمستقلة كالآتي:

• 
  اختلاف القيمة
  

تختلف قيمة كل من المتغيرات التابعة والمستقلة مع مرور الوقت، ليس لديهم قيمة ثابتة، يتضح هذا من حقيقة أنهما نوعان من المتغيرات، والتباين هو أحد الخصائص العامة للمتغير، ومع ذلك، قد تكون العلاقة بين هذه الاختلافات مباشرة أو غير مباشرة.

• 
  وقت التغيير
  

يتم استخدام هذين المتغيرين جنبًا إلى جنب، وسيؤدي التغيير في المتغير المستقل إلى تغيير في المتغير التابع، أي أنها متشابهة بمعنى أنها تتغير في نفس الوقت، ومع ذلك، قد تحدث هذه التغييرات في الاتجاه المعاكس لبعضها البعض.

• 
  الاستخدامات
  

نظرًا لاستخدام المتغيرات التابعة والمستقلة جنبًا إلى جنب مع بعضها البعض، فمن الواضح أنه يمكن استخدامها بشكل مشترك لحل مشكلة البحث، على سبيل المثال، عند التحقق من مقدار القوة اللازمة لدفع الشاحنة، يتم استخدام المتغير التابع (المسافة التي تتحركها الشاحنة بعد الدفع) والمتغير المستقل (القوة اللازمة لدفع الشاحنة) في هذا التحقيق.

استخدامات المتغيرات المستقلة والتابعة

كما ذكرنا سابقًا، المتغيرات التابعة والمستقلة لها استخدامات متشابهة، ويرجع ذلك إلى هويتهم المشتركة كمتغير، وبعض استخداماتهم كالآتي:

• 
  الرياضيات / الإحصاء
  

المتغيرات التابعة والمستقلة ذات صلة في جميع مجالات الرياضيات والإحصاء، وتستخدم لحل المشكلات المعقدة، عند التعامل مع مشكلة معينة، يقسم الباحثون المشكلة إلى مصطلحات رياضية بحيث يمكن حلها بسهولة باستخدام التقنيات الرياضية.

يمكن ملاحظة ذلك في حالة المعادلات التفاضلية العادية التي تُستخدم لاشتقاق معادلة معدل تغير السعر في السوق، وكذلك التنبؤ بالتغيرات المستقبلية.

يمكن رؤية شيء مماثل في الإحصائيات، حيث يرسم المحللون المتغيرات التابعة مقابل المتغيرات المستقلة ويستخدمون النتيجة لتحليل الاتجاهات وإبلاغ القرارات.

• 
  علم النفس
  

عندما يدرس علماء النفس السلوكي السلوك البشري، فإنهم يحددون سمات معينة في الفرد، ثم يحققون في سبب عرض السمة، يتم ذلك أحيانًا باستخدام نهج القوة الغاشمة، حيث يقوم عالم النفس بتحديد أسباب معينة ، ثم يأخذها بعيدًا، ثم يدرس ما إذا كان سيكون هناك تغيير في الأنماط السلوكية.

على سبيل المثال، هناك إجماع على أن سلوك الشخص يعتمد على نوع

البيئة

(المتغير المستقل) التي يتم تربيته فيها، وهذا هو السبب في أن نسبة أكبر من الأشخاص الذين يتعاملون في

المخدرات

القوية هم من الأحياء الفقيرة.

• 
  مادة الاحياء
  

عند دراسة تأثير ضوء الشمس على تصبغ النبات ، يأخذ علماء الأحياء ضوء الشمس كمتغير مستقل وتصبغ النبات كمتغير تابع. موضوع البحث، في هذه الحالة، هو النبات.

عادة، ستتعرض عينات مختلفة من نفس النبات لمستويات مختلفة من ضوء الشمس خلال فترة معينة، سيتم تسجيل مستويات التصبغ وكمية التعرض لأشعة الشمس ومدة الدراسة، كل هذا يتم شريطة أن تكون جميع العوامل الأخرى التي قد تؤثر على تصبغ النبات مثل الماء ووقت الملاحظة متساوية.

• 
  كيمياء
  

تُستخدم المتغيرات التابعة والمستقلة لإجراء تجارب معملية في الكيمياء، ويتم تسجيلها لاستخدامها في مزيد من البحث في مجالات أخرى، دعونا نفكر في دراسة كمية الحرارة المطلوبة لصهر الذهب، والتي هي عنصر من الجدول الدوري.

يُخضع الكيميائيون الذهب لدرجة حرارة عالية جدًا حتى يتمكنوا من الوصول إلى نقطة انصهار الذهب، المتغير التابع، في هذه الحالة، هو حالة الذهب التي تتغير من صلب إلى سائل، بينما المتغير المستقل هو درجة الحرارة.

اليوم، يتم استخدام هذه المعلومات من قبل مصنعي المجوهرات لصهر الذهب وإعادة تشكيله في مجوهرات جذابة، حتى أن البعض يذهب إلى أبعد من استخدامه للزينة الداخلية، حيث لا توجد قيود على ما يمكن صنعه من التعليق.[2]