이번 포스팅에서는 통계를 이해하기 위한 기본개념과 용어, 그리고 기본법칙을 설명한다.
중요한 개념으로 변인, 모집단과 표본, 모수치와 통계치, 합, 기술통계와 추리통계, 표집방법, 측정과 척도,타당도와 신뢰도 등을 설명한다.
이전의 내용은
2024.03.03 - [기초통계학] - 통계의 기초 개념 을 참고하시길 바란다.
1. 변 인
우주에 존재하는 만물은 다양하다. 같은 종류의 물건이라도 엄밀히 말하면 똑같은 것이 있을 수 없다.
특히 인간의 사회현상을 다루는 사회과학에서는 매우 다양하며 다른 부분이 더 많은 것을 알 수 있다. 교육에서 개인차 문제가 중요하게 고려되어야 하며 개인을 이해하는 데 허용되어야 한다.
변인(variable) 은 개인이나 사물의 특성에 변하는 값을 가지는 것을 말하며 변수라고도 한다. 변인이란 측정에 의해서 상이한 여러 가지 수치를 부여한 연구 대상의 특성을 말하는 것으로 (교육측정 , 평가 , 연구 , 통계 용어사전 , 1995), 수학적으로 변인이란 일정하지 않은 특성에 값을 부여하는 함수라고 할수 있다.
변인의 예로는 지능검사 점수, 기말고사 점수, 사람의 키, 체중 등이 있다. 변인에 상반되는 개념으로 상수(constant) 가 있는데 이는 어느 현상, 집단 또는 개인의 특성이 일정하여 변하지 않는 고정된 값을 갖는 경우를 말한다.
변인은 인과관계에 의하여 독립변인과 종속변인으로, 속성에 따라 질적변인과 양적변인으로 구분하며 , 양적변인은 연속성에 의하여 연속변인과 비연속변인으로 구분한다.
1) 독립변인, 종속변인, 매개변인
독립변인(independent variable)이란 연구자에 의하여 조작된 변인을 말하며, 변인 간의 관계에 영향을 미치거나 예언해 주는 변인을 말한다. 반면에 종속변인인 간의 관계에 영향을 미치거나 예언해 주는 변인을 말한다. 반면에 종속변인(dependent variable) 이란 조작된 처치에 대한 효과를 평가하기 위해 관찰되는 변인으로서 영향을 받거나 예언되는 변인이다.
예를 들어, 피로가 운전수행에 미치는 효과를 연구하는 경우라면 피로도는 독립변인이고 운전수행 능력은 종속변인이다. 또한 학습기술의 활용이 초등학생의 학업성취도에 미치는 효과를 연구한다면 학습기술의 활용 정도는 독립변인이고 학업성취도는 종속변인이다.
그런데 연구를 수행하다 보면 연구자가 관심을 갖지 않은 변인으로서 독립변인과 함께 변화하도록 허용된 통제 밖에 있는 제3의 변인이 있을 수 있다. 이를 매개변인(confounding variable, extraneous variable) 이라 한다. 매개변인이란 종속변인에 영향을 주는 독립변인 이외의 변인으로서 연구에서 통제되어야 할 변인을 말한다. 예를 들어 교수법에 따른 읽기 능력의 차이를 연구할 때 전통적 학습법과 웹을 이용한 학습법 을 실시하였다고 하자. 두 교수법을 비교 연구하기 위하여 한 집단에는 전통적 학습법을 실시하고 다른 집단에는 웹을 이용한 학습법을 실시하여 일정 기간이 지난 후 학습효과를 비교하였을 때 웹을 이용한 학습법을 실시한 집단의 아동이 다른 전통적 학습법을 실시한 집단에 비해 학업성적이 높은 것으로 나타났다고 가정하자. 그런데 우연히도 전통적 집단에는 지능이 낮은 아동이, 그리고 웹을 이용한 집단에는 지능이 높은 아동이 할당되었다면 그 결과 읽기 능력에 차이가 있었다 하더라도 그것은 교수법에 의한 효과라고 주장하기는 힘들다. 이는 학습법 외에 읽기 능력에 영향을 주는 지능이 통제되지 않았기 때문이다.
또는 만약 두 가지 교수법을 한 명의 교사가 아닌 두 명의 다른 교사에 의해 진행하였다고 가정한다면, 이 경우 학습효과의 차이가 교수법에 의한 것인지, 아니면 교사에 의한 것인지를 판단하기는 어렵다. 즉,웹을 이용한 교수법이 전통적 교수법보다 읽기 능력에 효과를 보인 것이 교수법의 차이에 의한 것인지, 아니면 웹을 이용해 교수법을 실시한 교사가 다른 집단의 교사보다 아동과의 관계나 교사의 인성 면에서 더 호의적이기 때문인지는 판단하기 어렵다. 따라서 매개변인을 통제하지 않고 연구의 효과를 분석하였다면 연구결과의 타당성은 떨어진다.
매개변인 통제를 위하여 실험이 시작되기 전에 동일한 시발단계를 이룬후 실험을 실시하는 방법을 무선구획설계 라고 하는데 이는 실험설계의 한 방법이다. 다음으로 통계적인 방법으로 매개변인의 영향을 제거할 수 있는데 이를 공변량분석 이라 한다.
2) 양적변인과 질적변인, 연속변인과 비연속변인
변인이 지니는 속성에 따라 양적변인과 질적변인으로 구분한다. 양적변인 이란 양의 크기를 나타내기 위하여 수량으로 표시되는 변인을 말한다. 그 예로 지능지수, 키, 체중, 성적 등이 있다. 양적변인은 변인의 연속성에 따라 연속변인과 비연속변인으로 나눈다. 연속변인 이란 주어진 범위 내에서는 어떤 값도 가질 수 있는 변인이다. 즉, 소수점으로 표시될수 있는 변인을 말한다. 예를 들어 길이, 무게, 시간 등을 말한다.
비연속변인 이란 특정 수치만을 가지는 변인을 말한다. 즉, 가족 수, 자동차 수, 지능지수, 휴가 일수 등이다.
질적변인 이란 변인이 가지고 있는 속성을 수량화할 수 없는 것을 말한다. 질적변인의 예로 성별, 직업, 종교 등을 들수 있다.
이번 포스팅에서는 변인에 대해 알아보았다.
다음 포스팅은 남은 모집단의 표본 과 합 등을 작성할 예정이다. 여기까지 보신분들 오늘도 수고 많았습니다.
