研究における外部変数：潜在的な影響を調整する

科学研究では、結果の妥当性と信頼性を確保するために、変数をコントロールすることが不可欠である。しかし、どんなに精密に準備された研究であっても、意図的に操作されたわけでも、説明されたわけでもないにもかかわらず、研究の結論に影響を与える可能性のある外来変数の影響を受けることがある。外来変数は、不正確な結果、予測の甘さ、研究の再現性の欠如の原因となります。

この記事では、外来変数に関するすべての適切な情報、外来変数がなぜ重要なのか、調査を行う際に直面する可能性のあるタイプについて説明します。

外来変数とは何か？

外来変数とは、科学的研究において意図的に操作されたりコントロールされたりしていないが、それにもかかわらず研究の結論に影響を及ぼす可能性のある変数のことである。外来変数は、変数を混乱させたり歪めたりする能力があり、主に従属変数に影響を与えます。

これは研究の妥当性を危うくし、適切な結論を引き出したり、調査結果に基づいて広範な一般化を行ったりする能力を損なう可能性がある。調査結果の信頼性と妥当性を確保するために、研究者は外来変数を注意深く分析し、コントロールしなければならない。

外来変数は、参加者の違い、実験設定や状況の変化、管理されていない環境の影響など、多くの原因から生じる可能性がある。

なぜ無関係な変数が重要なのか？

外部変数は、従属変数を歪め、影響を与える可能性があるため、科学的研究の結果にかなりの影響を与える可能性があるため、重要である。

前述したように、外来変数は、識別され、説明されなければ、誤った結果や誤解を招く結果につながる可能性がある。

外的変数は、次のようなバイアスを引き起こす可能性がある：

消耗の偏り： 調査参加者のうち、調査から離脱した人が、調査から離脱しなかった人と系統的に異なる場合；
アンダーカバーのバイアス： 母集団のある特定の個人がサンプルに含まれない場合に発生する；
無回答バイアス： アンケートに回答しなかった人と回答した人が大きく異なる場合；
サンプリング・バイアス確認バイアスとも呼ばれる： 対象集団の中に、他の集団より参加しにくい集団がいる場合；
生存バイアス： 研究者が、グループ全体ではなく、成功者の事例のみに基づいて研究結果を確立する場合に発生する。

研究者は、外来変数を正しく識別し調整することで、調査結果の妥当性と信頼性を保証することができる。これは、実験デザイン（例：無作為化、カウンターバランシング）または統計分析によって、外来変数の影響を軽減または除去することを意味する。(例えば、共変量として外来変数を含める）。研究者はそうすることで、研究結果に対する信頼を高め、科学界により正確で価値のある情報を提供することができる。

外来変数の種類とは？

科学的研究の結果に影響を与える可能性のある、さまざまな種類の外来変数がある。いくつか例を挙げよう：

需要特性変数

外在変数の一種で、研究参加者が実験自体から与えられる合図や期待の結果、行動や反応を修正するときに発生する。例えば、参加者が特定の行動や反応を期待されていると感じた場合、適切に行動を調整することがある。

状況変数

これらは、実験環境または設定の要素によって生じる外来変数である。例えば、温度、照明、騒音レベルの変化は、研究結果に影響を及ぼしうるし、周囲に他の人がいたり、気が散ったりすることもありうる。

参加者の変数

参加者間の個人差は、考慮しなければ研究結果に影響を及ぼす可能性がある。年齢、性別、民族性などの人口統計学的特性や、性格特性、認知能力、気分などの心理学的特性は、すべて考慮することができる。

実験者変数

実験者変数は、2つのカテゴリーに分類される。1つ目は、実験者と参加者の相互作用が不注意に参加者の行動に影響を与える可能性があるというもので、これは需要特性変数に類似している。2つ目の要因は、測定、観察、分析、解釈において実験者によって引き起こされる潜在的なバイアスが、研究結果を変化させる可能性があることである。

方法論的変数

測定機器やデータ収集方法の逸脱など、調査の技術やプロセスにおけるばらつきは、結論に影響を与える余分な変数となる可能性がある。

時間変数

時間帯や曜日などの時間的変動要因は、研究結果に影響を与える余分な要因かもしれない。

タスク変数

難易度や親しみやすさなど、研究で用いられた課題や刺激の特性は、研究結果に影響を与える余分な変数かもしれない。

どのように外来変数をコントロールするか？

ここでは、制御不能な変数をコントロールするために、研究者がとりうる簡単なステップをいくつか紹介する：

1.不必要な変数の可能性を特定する

研究者は、研究結果に影響を及ぼす可能性のあるすべての要因を注意深く分析し、余計な要因を特定すべきである。

2.制御方法

あなたの研究に影響を与える外来変数を特定したら、コントロールの方法を選択することができます。方法は変数の特定のカテゴリーに関連付けられ、どの手法を適用するかを簡単に選択できます。コントロール法には以下のようなものがあります：

標準化された手順

このアプローチは、研究のデザイン全体を通じて生じる状況、時間、タスク、および需要特性の変数に関係する。すべての参加者に対して一貫した設定を行うための標準尺度を作成する。

カウンターバランシング

このアプローチは、研究の特定の順序など、参加者の変数に関連しています。これを考慮するために、1組の参加者にあるセクションを終えるように指示し、別のグループは別のセクションを完了させることができます。

無作為抽出

このアプローチは、参加者の変数に関連しており、すべての参加者が同じ確率で選ばれるようにします。たとえば、人々を対照群と実験群に分ける場合、各個人がどちらの群にも同じ確率で入るように、無作為に名前を抽選することができます。

マスキング

この方法は実験者の変数に関係する。マスキングとは、誰かが研究の目的を知らないまま実験を行うことである。

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