控制變數

维基百科,自由的百科全书
跳转至: 导航搜索

科學實驗中的控制變數(或科學常量)是整個研究過程中恆定和不變的實驗要素。控制變數強烈影響實驗結果,並且在實驗過程中保持不變,以測試從屬和獨立變量的相對關係。控制變數本身不是研究者的主要興趣。

用法[编辑]

在實驗中維持固定的變數是為了評估其它變數之間的關係,即為控制變數。控制變數是整個實驗中不會改變的元素,因為它的固定狀態是為了更好地理解其它被測變數之間的關係。

實質上,控制變數在整個實驗中保持不變,在實驗結果中並不是主要考量。實驗中控制變數的任何變化將使應變數(dependent variable, DV)與自變數(independent variable, IV)的相關性無效,會造成實驗結果偏斜。

實驗[编辑]

任何的系統在自然狀態中,許多變數可能是獨立的,而每一個都會影響另一個。由實驗者操作的自變數,測試對應變數造成的影響,了解兩者之間的關係。任何附加的獨立變量都可以是一個控制變數。

例如一個有關波義耳定律的實驗,數學模式如下:

其中:

P 是壓力、
V 是體積、
T 是絕對溫度、
k 是常數(以能量單位除以溫度);
表示壓力與體積的乘積與系統溫度之間的比值保持不變。

在驗證波以耳氣體定律(P * V = T)的實驗部份中,其中壓力,溫度和體積都是變量,需要至少一個保持不變,量測對這些變量的最終變化。這是為了在剩餘的變量中看到可比較的實驗結果。

如果體積作為控制變數,並在整個實驗過程中不允許改變,則“壓力和溫度”應變量之間的關係可由改變其中之一的值而快速建立。例如,如果壓力升高,則溫度必須相對應增加。

然而,如果溫度作為控制變數,並在整個實驗過程中不能改變,則改變“壓力和體積”應變量其中之一的值快速建立兩者之間的關係。例如,壓力升高,則體積必須減小。

控制理論[编辑]

控制理論中,控制變數是一個控制系統的輸入,控制系統的輸出會隨控制變數而變化。

電腦科學[编辑]

電腦科學中,控制變數是用來調整程式控制流程变量

舉例[编辑]