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通过

内森·奧勇

因变量与结果变量对比详解

奥扬的个人资料图片

内森·奧勇

安永的高级会计师

获得会计学学士学位,完成会计研究生文凭

在大多数情况下,因变量(dependent variable)和因变量/结果变量(outcome variable)是同一个事物的不同名称。两者都指代你所测量的对象,即你预期其数值会发生变化的对象,也就是等式左边的对象。如果你一直担心自己用错了词,那么你大概率并没有用错。

真正关键的地方在于它所传递的信号。你选择的词汇会告诉读者你是在哪种学术传统下进行写作的,并且在一种特定情况下,它还会向读者透露有关你研究设计的信息。这种情况非常值得理解,因为在这上面犯错是极少数能让评审专家真正叫停的术语错误之一。

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简而言之

因变量(Dependent variable)源自实验研究传统。它之所以被称为“因”(dependent),是因为它的值预期取决于你所操纵的自变量(independent variable)。

结果变量(Outcome variable)是一个更广泛、与研究设计无关的术语。它在分析中指代相同的位置,但并不暗示有任何因素被操纵来产生它。

因此,每一个因变量都是一个结果变量。但并非每一个结果变量都可以很自然地被称为因变量,原因将在下一节中进行阐述。

为什么“自变量”才是问题所在,而不是“因变量”

尴尬之处在于这一对词汇的另一侧。在真正的实验中,你设置的自变量是独立于其他所有事物的,这正是该名称所描述的特征。但在观察性研究中,你并没有这样做:你记录的收入、暴露程度或先前的成绩,都是它们原本就存在的状态。

一些方法论学者认为,在这些情况下,使用实验学派的词汇是极其不恰当的。BCcampus 的研究方法教科书在谈到相关性设计时指出,在既不认为任何一个变量导致了另一个变量,也没有操纵任何因素的情况下,自变量和因变量这两个术语并不适用于此类研究。美国国家大学(National University)的统计学资源也提出了同样的观点,指出相关性研究并不区分自变量和因变量,因为分析并不依赖于关系的方向。

因为这两个词通常成对出现,所以丢弃“自变量”往往也会顺带把“因变量”一起丢弃。这就是为什么在观察性工作中,“结果变量”会成为更自然的术语,而不是因为被测量变量本身具有什么特殊属性。

请注意,这是一种现行的惯例,而非一成不变的铁律。许多优秀的分析人员在处理观察数据时也会大方地使用“自变量”,没有人会因此判定你不及格。实际的指导原则是与你所在的学术领域保持一致。

<ProTip title="🧭 根据设计进行选择:" description="如果你分配或操纵了某些因素,因变量是准确的表述。如果你只是观察已经存在的事物,结果变量则更安全,并且不会带来你无法辩护的假设。" />

<ProTip title="🔤 明确定义它:" description="如果你使用协变量(covariate)这个词,请用一句话说明你的意思。有些读者会将其视为感兴趣的预测变量,而另一些读者则会将其视为被调整的干扰变量。" />

六种学术语言中的同一种事物

这一部分非常值得收藏,因为这些同义词集是特定于学术领域的,而且没有人会专门教你这些。

实验心理学使用自变量(independent variable)和因变量(dependent variable),这是经典的配对,适用于你真正操纵了某些因素的情况。流行病学使用暴露(exposure)和结果(outcome),因为没有人会给任何人分配某种暴露,而且实验词汇也从未被采用。临床试验习惯称之为终点(endpoints);ICH E9 在指代同一事物时使用了主要变量、目标变量或主要终点回归与统计学使用预测变量(predictor)和响应变量(response),或自变量/回归量(regressor)和因变量/被回归量(regressand),通俗地称之为等式左边和右边的变量。相关性研究使用预测变量(predictor)和效标变量(criterion),选择这两个词正是为了表明不主张任何一个变量导致了另一个变量。机器学习使用特征(features)和目标(target)或标签(label),这在完全不同的命名传统下使用的是相同的数学原理。

你所测量的对象

预测它的对象

你会在哪里看到它

因变量(Dependent variable)

自变量(Independent variable)

实验心理学、教育学、大多数教科书

结果(Outcome)

暴露(Exposure)

流行病学、公共卫生、STROBE 报告规范

终点(Endpoint)

治疗或干预(Treatment or intervention)

临床试验、ICH 指导原则、CONSORT 报告规范

响应变量(Response variable)

解释或预测变量(Explanatory or predictor variable)

统计学与回归分析教材

效标变量(Criterion variable)

预测变量(Predictor variable)

心理测量学与相关性研究

目标或标签(Target or label)

特征(Features)

机器学习与数据科学

有一个词具有真正的歧义,在需要精确表达时应当避免使用:协变量(covariate)。一些文献将其视为自变量的同义词。而在协方差分析中,它通常指代被调整的连续型干扰变量,而不是研究中感兴趣的主变量。如果你使用它,请给它下一个定义。

<ProTip title="🏷️ 统一命名:" description="在文档开头选择一种词汇体系,此后绝不要混用。如果在方法论部分,上一段写着因变量,下一段写着结果变量,读起来就像是两个人写的一样。" />

你到底应该怎么写?

三个问题可以帮你决定。

你是否操纵或分配了任何因素? 如果是,那么“因变量”是精确且符合预期的。如果否,那么“结果变量”更安全。

你所在的学术领域怎么说? 这比个人喜好更重要。在流行病学论文中写“因变量”,比任何语法错误都更容易暴露你是一个“门外汉”。

你的报告规范怎么说? STROBE(观察性研究的报告规范)要求你定义结果、暴露、预测因子、潜在混杂因素和效应修饰因子。它从未提到因变量。如果你是按照某种规范进行写作,请使用该规范中的词汇。

<ProTip title="🧾 与标准匹配:" description="在选择术语之前,先检查你目标期刊所使用的报告标准。STROBE、CONSORT 和 PRISMA 各自都有自己的词汇表,与它们保持一致可以避免审稿人提出这方面的修改意见。" />

用同样的方式表达同样的事物

区别虽小,但它所要求的学术严谨性却不小。选择你所在领域使用的词汇,从摘要到讨论部分始终如一地应用它,并让你所选择的术语真实地反映你是否操纵了任何因素。

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如果你仍在努力理清哪个变量是哪个,那么关于如何区分自变量和因变量的配套文章,涵盖了识别测试以及属于方法部分的其他四种变量类型。

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