Kontrol Edilebilen ve Edilemeyen Değişken: Deney ve Gözlem

Kontrol edilebilen ve edilemeyen değişken ayrımı, bir değişkenin değerini araştırmacının belirleyip belirleyemediğine dayanır: kontrol edilebilen değişkenin değerini araştırmacı birimlere atar, kontrol edilemeyeninkini yalnızca gözler. Bir araştırmanın deney mi gözlem mi olduğu bu ayrıma ve atamanın rastgele olup olmadığına bağlıdır; bu da sonuçtan hangi varsayımlarla neden-sonuç çıkarılabileceğini belirler.

Bu ayrım, istatistiksel değişken türlerinin dört açısından biridir; değişkenin araştırmadaki rolü ise bağımlı ve bağımsız değişkenler yazısında anlatılır.

Kontrol edilebilen ve edilemeyen değişken nedir?

Kontrol edilebilen (manipüle edilebilen) değişkende araştırmacı her birimin hangi değeri alacağına kendisi karar verir: hastaya hangi dozun verileceği, öğrencinin hangi yöntemle ders alacağı, bitkiye ne kadar gübre verileceği. Kontrol edilemeyen değişkende değer birime aittir ve araştırmacı onu yalnızca ölçer: yaş, cinsiyet, kan grubu, gelir, sigara içme alışkanlığı.

Bazı değişkenler ilkesel olarak ayarlanabilir ama etik ya da pratik nedenle ayarlanamaz. Kimseye sigara içmesi söylenemez; bu yüzden sigaranın etkisi gözlemsel çalışmalarla incelenir. Ayrım bu nedenle yalnızca değişkenin kendisine değil, araştırmacının o çalışmada ne yapabildiğine de bağlıdır.

Ayrım neden önemli: deney ve gözlem

Bağımsız değişken kontrol edilebiliyor ve birimlere rastgele atanıyorsa desen deneyseldir. Rastgele atama, gruplar arasındaki öteki farkları (yaş, motivasyon, sağlık durumu) beklenen değerde dengeler; tek bir çalışmada şans farkları yine de kalabilir. Bu yüzden gruplar arasındaki sonuç farkı atanan değişkene bağlanabilir (Rubin, 1974; Holland, 1986).

Bağımsız değişken kontrol edilemiyorsa desen gözlemseldir. İki değişken arasında bulunan ilişki, ikisini de etkileyen üçüncü bir değişkenden (karıştırıcı) doğabilir. Örneğin kahve içenlerde kalp hastalığı daha sık görülebilir; ama kahve içenler arasında sigara içenler de daha çoksa ilişkiyi sigara üretiyor olabilir. Gözlemsel çalışmalar değersiz değildir; deneyin mümkün olmadığı birçok soruyu yalnızca onlar yanıtlayabilir (Black, 1996). Ama onlardan nedensel bir sonuç çıkarmak çoğu zaman karıştırıcıların ölçülüp uygun yöntemlerle hesaba katılmasını gerektirir; nedensel soru da açıkça sorulmalıdır (Hernán, 2018).

Kontrol edilemeyen değişkenlerin etkisi nasıl azaltılır?

Karıştırıcıların etkisi desen aşamasında ya da analiz aşamasında azaltılır:

Aşama	Yöntem	Ne yapar
Desen	Rastgele atama	Ölçülen ve ölçülmeyen bütün farkları beklenen değerde dengeler (yalnızca kontrol edilebilen değişkende)
Desen	Sınırlama	Çalışmayı tek bir gruba daraltır (ör. yalnızca sigara içmeyenler)
Desen	Eşleştirme ya da tabakalı atama	Karşılaştırılan grupları karıştırıcıya göre benzer kurar
Analiz	Tabakalı analiz	Sonucu karıştırıcının her düzeyinde ayrı inceler
Analiz	Kovaryatla düzeltme	Karıştırıcıyı modele katar (çoklu regresyon, kovaryans analizi)
Analiz	Eğilim puanı	Gözlemsel gruplar arasında ölçülmüş karıştırıcılara göre denge kurar (Rosenbaum ve Rubin, 1983)

Analizle düzeltme yalnızca ölçülmüş karıştırıcıları hesaba katar. Ölçülmemiş karıştırıcılara karşı en güçlü ve karıştırıcılar hakkında varsayım gerektirmeyen koruma rastgele atamadır; araç değişken ya da kesintili regresyon gibi yöntemler benzer bir korumayı ancak ek varsayımlar altında ve çoğu zaman yalnızca belirli bir alt grup için sağlar. Bu yüzden iyi yürütülmüş bir deney, gözlemden genellikle daha güçlü kanıt sağlar.

Kontrol değişkeni ve kontrol grubu ile farkı

Üç terim benzer görünür ama farklı şeyleri anlatır:

Terim	Anlamı
Kontrol edilebilen değişken	Değerini araştırmacının belirleyip atadığı değişken (deneydeki bağımsız değişken)
Kontrol değişkeni (kovaryat)	Etkisi sabit tutulan ya da analizde hesaba katılan değişken; çoğu zaman kontrol edilemeyen bir değişkendir
Kontrol grubu	Deneyde müdahale almayan ya da standart uygulamayı alan karşılaştırma grubu

Bir regresyon tablosunda “yaş kontrol edildi” yazıyorsa, yaş kontrol edilebilen bir değişken değil, kontrol değişkenidir: araştırmacı yaşı ayarlamamış, yalnızca modele katmıştır.

Örnek: bir egzersiz programı çalışması

Bir araştırmacı, haftalık egzersiz süresinin kan basıncına etkisini incelemek istiyor. İki farklı desen kurabilir:

• Deney: 120 gönüllü rastgele üç gruba atanır; gruplar 12 hafta boyunca haftada 0, 90 ve 180 dakika gözetimli egzersiz yapar, kan basıncı başta ve sonda ölçülür. Egzersiz süresi kontrol edilebilen değişkendir. Kayıplar az ve fark şansla açıklanamayacak büyüklükteyse, kan basıncı farkı programa atanmaya bağlanabilir.

• Gözlem: 120 kişiye haftada ne kadar egzersiz yaptıkları sorulur ve kan basınçları ölçülür. Egzersiz süresi burada kontrol edilemeyen değişkendir. Daha çok egzersiz yapanlar yaş ya da beslenme bakımından da farklı olabilir; ilişki bu değişkenlerden doğabilir. Ters yönde de işleyebilir: yüksek tansiyon tanısı alan birine egzersiz önerilmiş olabilir.

İki desende de yaş ve cinsiyet kontrol edilemeyen değişkenlerdir. Deneyde rastgele atama bunları ve başlangıç kilosunu gruplar arasında beklenen değerde dengeler; başlangıç kan basıncı da ölçülüp kovaryat olarak katılabilir. Gözlemde ise yaş ve cinsiyet ölçülüp çoklu regresyon modeline kontrol değişkeni olarak katılabilir; ölçülmeyen karıştırıcılar ise sonucu etkilemeye devam eder. Kilo burada daha zordur: tek bir anda ölçülen kilo, egzersiz alışkanlığından önceki kiloyu (olası karıştırıcı) değil, egzersizin de etkilemiş olabileceği bugünkü kiloyu gösterir (olası aracı değişken). Onu modele katmak etkinin bir kısmını silebilir, katmamak karıştırmayı bırakabilir. Kiloyu egzersizden önce ölçen boylamsal bir desen bu ikilemi giderir.

Değişkenlerin türü de analiz seçimini etkiler. Egzersiz süresi sürekli bir değişken olarak da üç düzeyli bir gruplama değişkeni olarak da kullanılabilir; bu ayrım kesikli ve sürekli değişkenler ile nicel ve nitel değişkenler yazılarında anlatılır.

Sık sorulan sorular

Her bağımsız değişken kontrol edilebilir mi?

Hayır. Yaş, cinsiyet ya da gelir gibi değişkenler bağımsız değişken olarak kullanılabilir ama araştırmacı onların değerini belirleyemez. Bu durumda desen gözlemseldir.

Gözlemsel bir çalışmadan nedensel sonuç çıkarılabilir mi?

Evet, ama sınanamayan varsayımlar altında. En yaygın yaklaşımda bu varsayım, önemli bütün karıştırıcıların ölçülmüş ve doğru biçimde hesaba katılmış olmasıdır; araç değişken ya da kesintili regresyon gibi yöntemler bunun yerine kendi varsayımlarına dayanır. Sonuç bu varsayımlar kadar güçlüdür. Birden çok çalışmanın tutarlı sonuçları, doz-yanıt ilişkisi ve akla yatkın bir mekanizma nedensellik lehine kanıtı güçlendirir (Hill, 1965).

Yarı deneysel desen nedir?

Bağımsız değişkenin araştırmacı tarafından uygulandığı ama birimlerin gruplara rastgele atanmadığı desendir (ör. bir yöntemin bir okulda uygulanıp ötekinde uygulanmaması). Gruplar başka yönlerden de farklı olabileceği için sonuçlar dikkatle yorumlanır.

Karıştırıcı ile kontrol değişkeni aynı şey mi?

Karıştırıcı, hem bağımsız hem bağımlı değişkeni etkileyen ortak bir nedendir; bağımsız değişkenden önce gelir ve onun sonucu değildir. Kontrol değişkeni ise analizde hesaba katılan değişkendir. Karıştırıcılar ölçülüp kontrol değişkeni olarak modele katılır; bağımsız değişkenin etkisinin geçtiği aracı değişkenler ya da iki değişkenin ortak sonucu olan değişkenler ise bu amaçla modele katılmaz.

Kontrol grubu her deneyde gerekir mi?

Bir müdahalenin etkisini sınamak için karşılaştırma grubu gerekir. Kontrol grubu olmadan yapılan önce-sonra ölçümleri değişimi gösterir, nedenini göstermez.