ในการวิจัยโดยทั่ว ๆ ไป มักจะแบ่งตัวแปรออกเป็น 2 ชนิดคือ
1. ตัวแปรต้น หรือตัวแปรอิสระ (Independent Variable) เป็นตัวแปรที่เป็นสาเหตุที่ก่อให้เกิดผล หรือก่อให้เกิดการแปรผันของปรากฏการณ์ เป็นตัวแปรที่ผู้วิจัยกำหนดหรือจัดกระทำได้ เพื่อศึกษาผลที่เกิดขึ้นจากตัวแปรนี้
2. ตัวแปรตาม (Dependent Variable) เป็นตัวแปรที่เป็นผลมากจากการเปลี่ยนแปลงค่าของตัวแปรอิสระ เป็นตัวแปรที่ผู้วิจัยมุ่งวัดเพื่อเป็นข้อมูลสำหรับนำมาวิเคราะห์เพื่อตอบคำถามของการวิจัยว่าเป็นผลมากจากสิ่งใด
นอกจากนี้ยังมีตัวแปรอื่นที่ผู้วิจัยมิได้มุ่งศึกษาโดยตรง แต่เป็นตัวแปรที่อาจมีผลกระทบต่อตัวแปรตามได้ ตัวแปรนี้เรียกว่า ตัวแปรเกิน หรือตัวแปรแทรกซ้อน (extraneous Variable) หรือ ตัวแปรควบคุม (control Variable) ผู้วิจัยจะต้องทราบว่ามีตัวแปรใดบ้างที่อาจส่งผลกระทบต่อตัวแปรตามและหาวิธีการควบคุมอิทธิพลจากตัวแปรแทรกซ้อน เหล่านี้ จากการตรวจสอบเอกสาร
ตัวแปรเกินอาจเกิดขึ้นจากแหล่งต่าง ๆ ดังนี้
1. จากกลุ่มตัวอย่างหรือกลุ่มประชากร เป็นตัวแปรที่กลุ่มตัวอย่างมีมาก่อนจะมีการวิจัย เช่น อายุ เพศ ระดับสติปัญญา ความถนัด เชื้อชาติ บุคลิกภาพ สภาพครอบครัว เป็นต้น
2. จากวิธีดำเนินการทดลอง และการทดสอบในการวิจัยเชิงทดลอง เช่น ความผิดพลาดในวิธีดำเนินการ คุณภาพเครื่องมือที่ใช้ทดสอบ เวลาที่ใช้ทดสอบ เป็นต้น
3. จากแหล่งภายนอกหรือสิ่งแวดล้อม เช่นเสียงรบกวน สถานที่ไม่เหมาะสมและมีตัวแปรอีกประเภทหนึ่ง ที่อาจมีผลกระทบต่อตัวแปรตาม แต่เราไม่อาจรู้ได้ล่วงหน้าว่าจะเกิดขึ้นหรือไม่ จึงไม่สามารถควบคุมได้ ตัวแปรเหล่านี้เรียกว่า ตัวแปรสอดแทรก (Intervening Variable) เช่น ภาวะสุขภาพ ความวิตกกังวล ความตื่นเต้น ความโกรธ แรงจูงใจ เป็นต้น
ความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรอิสระ ตัวแปรตาม ตัวแปรเกิน และตัวแปรสอดแทรก แสดงได้ดังนี้
ตัวอย่าง
งานวิจัยเรื่อง เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 ที่ได้รับการสอน โดยวิธีสอน แบบค้นพบแบบนิรนัย
ตัวแปรต้น วิธีการสอน 2 วิธี คือ แบบค้นพบ และแบบนิรนัย
ตัวแปรตาม ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน
ตัวแปรเกิน ระดับสติปัญญา , เพศ , คุณภาพของแบบทดสอบ ฯลฯ
ตัวแปรสอดแทรก ความวิตกกังวล, แรงจูงใจ , แรงจูงใจใฝ่สัมฤทธิ์ ฯลฯ
งานวิจัยเรื่อง การเปรียบเทียบผลการประมาณค่าความสามารถด้วยวิธีการทดสอบแบบเทเลอร์รูปพีระมิด ขนาดขั้นคงที่ และรูปพีระมิดข้างตัด : การทดสอบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
ตัวแปรต้น วิธีการทดสอบแบบเทเลอร์ 2 รูปแบบ คือ รูปพีระมิดขนาดขั้นคงที่และรูปพีระมิด
ตัวแปรตาม ความสามารถทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
ตัวแปรเกิน ระดับสติปัญญา, เพศ, จำนวนครั้งในการสอบ,คุณภาพของแบบทดสอบ
ตัวแปรสอดแทรก แรงจูงใจใฝ่สัมฤทธิ์, การปรับตัว, ความตื่นเต้น ฯลฯ
งานวิจัยเรื่อง การศึกษาองค์ประกอบคัดสรรทางด้านจิตพิสัยที่สัมพันธ์กับผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนภาษาอังกฤษของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษา
ตัวแปรต้น องค์ประกอบคัดสรรทางด้านจิตพิสัย
ตัวแปรตาม ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน
ตัวแปรเกิน เพศ, ระดับชั้น, ระดับสติปัญญา, อายุ
ตัวแปรสอดแทรก ภาวะจิตใจ, ความวิตกกังวล, สภาพแวดล้อม
วิธีการควบคุมตัวแปรเกิน
1. ใช้สมาชิกที่มีลักษณะใกล้เคียงกันมากที่สุด (Homogeneous Group) ในลักษณะของตัวแปรเกิน แต่การควบคุมตัวแปรวิธีนี้จำกัดขอบเขตการอ้างอิงผลการวิจัยไปใช้ให้แคบลง
2. จัดสมาชิกเข้ากลุ่มโดยการสุ่ม (Random Assignment) การจัดสมาชิกเข้ากลุ่มโดยการสุ่มจะทำให้ โอกาสหรือ ความน่าจะเป็นที่ค่าตัวแปรตามของ กลุ่มทดลอง หรือกลุ่มควบคุมไม่แตกต่างกัน มีมากกว่าโอกาสที่จะแตกต่างกันก่อนทำการทดลอง
3. จับคู่สมาชิกบนพื้นฐานของตัวแปรเกิน แล้วจัดสมาชิกของแต่ละคู่เข้ากลุ่มโดยการสุ่มตัวแปรที่จะมาใช้เป็นเกณฑ์ในการจับคู่นั้น ควรจะเป็นตัวแปรที่มีความสัมพันธ์กับตัวแปรตามโดยมีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ 0.50 หรือมากว่า เช่น I.Q. มีความสัมพันธ์กับผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน
4. ควบคุมสภาพการณ์ในการทดลองให้มีความคงที่
5. นำตัวแปรเกินมาใช้ในการวิจัยโดยพิจารณาให้เป็นตัวแปรอิสระอีกตัวหนึ่ง
6. ควบคุมด้วยสถิติโดยการใช้การวิเคราะห์ความแปรปรวนร่วม (ANCOVA)
สรุป การควบคุมความแปรผันของตัวแปรหรือความแปรปรวน ซึ่งก็คือ การจัดกระทำให้ ความแปรผันของตัวแปรนั้น ๆ มีค่ามากน้อยตามความต้องการอันจะทำให้เราทราบอิทธิพลของตัวแปรต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับตัวแปรที่เราต้องการศึกษาได้แน่ชัด หรือขจัดอิทธิพลนี้ออกไป จะช่วยให้การตีความผล การทดลอง หรือการวิจัยเป็นไปอย่างชัดเจนไม่คลุมเครือ และจะนำไปสู่การสรุปผลการวิจัยได้อย่างถูกต้อง ใกล้เคียงความเป็นจริง มากที่สุดซึ่ง ความแปรปรวน ในที่นี้หมายถึง ความแปรปรวนที่จะเกิดกับตัวแปรตามอันเป็นผลมาจากตัวแปรต้น
ตัวแปร
ตัวแปร : Variable มาจากคำว่า vary = ผันแปร เปลี่ยนแปลง able = สามารถ Variable = สิ่งที่สามารถแปรค่าได้
ตัวแปร คือ คุณลักษณะหรือสภาวะการณ์ต่างๆ ซึ่งแบ่งออกเป็นพวกหรือเป็นระดับหรือมีค่าได้หลายค่า ตัวแปร คือ สิ่งที่โดยสภาพทั่วไปแล้วสามารถแปรค่าได้ค่าที่แปรออกมาของตัวแปรย่อมมีคุณสมบัติแตกต่างกันออกไป
ตัวแปร คือ สิ่งที่ผู้วิจัยสนใจที่จะวัดเพื่อให้ได้ข้อมูลออกมาในรูปใดรูปหนึ่ง โดยสรุปแล้ว ตัวแปร หมายถึง คุณลักษณะของสิ่งต่างๆ ที่สามารถแปรเปลี่ยนค่าได้ เช่น เพศ แปรค่าได้เป็น เพศชายและเพศหญิง ระดับการศึกษาอาจแบ่งเป็นระดับต่ำกว่าปริญญาตรี และระดับปริญญาตรีขึ้นไป เป็นต้น สิ่งที่แปรเปลี่ยนค่าไม่ได้ไม่ถือว่าเป็นตัวแปรเช่น คน แมว แต่ถ้าเป็น เชื้อชาติของคน สีของแมว จะกลายเป็นสิ่งที่แปรเปลี่ยนค่าได้จึงจะถือว่าเป็นตัวแปร
ประเภทของตัวแปร
เกณฑ์ในการจำแนกประเภทของตัวแปรมี4 ลักษณะคือ
1. พิจารณาคุณสมบัติของค่าที่แปรออกมาแบ่งเป็น 2 ชนิด คือ
1.1 ตัวแปรเชิงปริมาณ(Quantitative Variables) เป็นตัวแปรที่แตกต่างกันในระหว่างพวกเดียวกันหรือค่าที่แปรออกมาแตกต่างกันออกไปตามความถี่จำนวนปริมาณมากน้อยหรือลำดับที่ เช่น
ค่าใช้จ่ายของนักศึกษาต่อคน ต่อวัน (10,15,20,...(บาท))
บุตรคนที่ (1, 2, 3,...)
คะแนนของนักเรียน (17, 18, 19,....)
จำนวนบุตรในครอบครัว (0, 1, 2,....)
1.2 ตัวแปรเชิงคุณภาพ(Qualitative Variables) เป็นตัวแปร ที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันในแง่ของชนิดหรือประเภทโดยใช้ชื่อเป็นภาษาที่แสดงถึงคุณลักษณะของสิ่งต่าง ๆ ในพวกนั้น เช่น
อาชีพ (ข้าราชการ ค้าขาย เกษตรกร รับจ้าง)
เพศ (ชาย หญิง)
ภูมิลำเนา (ในเมือง ชนบท)
2. พิจารณาความต่อเนื่องตามธรรมชาติของตัวแปรแบ่งเป็น 2 ชนิด คือ
2.1 ตัวแปรค่าต่อเนื่อง (Continuous Variables) เป็นตัวแปรที่มีค่าต่อเนื่องกันตลอด เช่น ส่วนสูงน้ำหนัก คะแนนสอบ เป็นต้น ค่าของตัวแปรเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องเป็นเลขเต็มหน่วยพอดีอาจเป็นทศนิยมหรือเป็นเศษส่วนได้
2.2 ตัวแปรค่าไม่ต่อเนื่อง(Discrete Variables) ตัวแปรประเภทนี้มีค่าเฉพาะตัวของมัน แยกออกจากกันเด็ดขาดวัดค่าเป็นจำนวนเต็ม เช่น จำนวนหนังสือ เพศ (ชายแทนด้วย 0, หญิงแทนด้วย 1)เป็นต้น
3. พิจารณาความเป็นไปได้ของผู้วิจัยที่จะจัดกระทำกับตัวแปรแบ่งเป็น 2 ชนิดคือ
3.1 ตัวแปรที่กำหนดได้(Active Variables) เป็นตัวแปรที่ผู้วิจัยสามารถกำหนดให้กับผู้รับการทดลองได้เช่น วิธีสอน การจัดสอนซ่อมเสริม การจัดสภาพห้องเรียนและอื่น ๆ เป็นต้น
3.2 ตัวแปรที่จัดกระทำขึ้นไม่ได้(Attribute of Organismic Variables) เป็นตัวแปรที่ยากจะกำหนดให้ผู้รับการทดลองได้ตัวแปรเหล่านี้เป็นลักษณะของผู้รับการทดลอง เช่น เพศ สภาพเศรษฐกิจ ความถนัดเป็นต้น
4. พิจารณาถึงความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรในเชิงเหตุผลเป็นการแบ่งตามลักษณะการใช้เป็นวิธีแบ่งตัวแปรที่นิยมกันมากที่สุดแบ่งเป็น
4.1 ตัวแปรอิสระหรือตัวแปรต้น(Independent Variables) เป็นตัวแปรที่จะทำให้เกิดสิ่งอื่นตามมา เป็นตัวแปรที่เป็นเหตุตัวแปรที่มาก่อน
4.2 ตัวแปรตาม(Dependent Variables) เป็นตัวแปรที่เป็นผลเป็นตัวแปรที่เป็นผลมาจากตัวแปรต้น
4.3 ตัวแปรแทรกซ้อน(Extraneous Variables) เป็นตัวแปรอื่น ๆ ที่อาจมีผลต่อตัวแปรตาม โดยผู้วิจัยไม่ต้องการให้เกิดเหตุการณ์นั้นขึ้นโดยผู้วิจัยต้องพยายามควบคุมตัวแปรแทรกซ้อน เช่น ควบคุมด้วยการเลือกกลุ่มตัวอย่างควบคุมโดยวิธีการทางสถิติหรือ ผู้วิจัยอาจนำตัวแปรแทรกซ้อนมาศึกษาเป็นตัวแปรอิสระอีกตัวแปรหนึ่งไปเลย
ตัวอย่าง
1) สถานการณ์: ครูคนหนึ่งมีความสนใจจะเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาภาษาไทย ของนักเรียนชั้นม.1 ที่เรียนโดยใช้บทเรียนสำเร็จรูปและแบบธรรมดามีผลแตกต่างกันหรือไม่
ตัวแปรต้น คือ วิธีสอน
ตัวแปรตาม คือ ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาภาษาไทย
ตัวแปรแทรกซ้อน ที่น่าจะต้องควบคุม คือการเรียนพิเศษการศึกษาเพิ่มเติมพื้นฐานของนักเรียน
2) จุดมุ่งหมายการวิจัย: เพื่อเปรียบเทียบความถนัดด้านเครื่องจักรกลระหว่างนักเรียนชาย
และนักเรียนหญิง
ตัวแปรต้น คือ เพศของนักเรียน
ตัวแปรตาม คือ ความถนัดด้านเครื่องจักรกล
ตัวแปรแทรกซ้อน ความตั้งใจเรียน พื้นฐานนักเรียน
3) สมมุติฐานการวิจัย: นักเรียนที่มีผู้ปกครองรับราชการ และนักเรียนที่มีผู้ปกครองประกอบ อาชีพเกษตรกรรมมีพฤติกรรมความเป็นผู้นำแตกต่างกัน
ตัวแปรต้น คือ อาชีพของผู้ปกครอง
ตัวแปรตาม คือ พฤติกรรมความเป็นผู้นำ