[개념 통계 05] 독립변수와 종속변수는 무엇인가?

안녕하세요. 홍박사입니다. 오늘은 변수와 관련해 마지막 포스팅을 해보려고 합니다. 오늘 다룰 변수는 독립변수와 종속변수입니다. 사실상 독립변수와 종속변수는 중고등학교 과학 시간에도 많이 들어본 개념일 것입니다. 이 두 변수는 통계분석을 하거나 또는 실험을 계획할 때 반드시 알고 있어야하는 변수입니다.

독립변수는 연구자가 의도적으로 변화시키는 변수를 말합니다.

독립변수는 영어로 Independent variable입니다. 말 그대로 독립적인 변수입니다. 통계에서 독립적이라는 말은 다른 변수에 영향을 받지 않는다는 뜻입니다. 따라서 독립변수는 다른 변수에 영향을 받지 않습니다. 오히려 종속 변수에 영향을 주는 변수 입니다. 

종속변수는 연구자가 독립변수의 변화에 따라 어떻게 변하는지 알고 싶어하는 변수를 말합니다.

그렇다면 종속변수는 무엇일까요? 종속변수는 영어로 Dependent variable 입니다. 말 그대로 종속적인 또는 의존적인 변수입니다. 즉 독립변수에 영향을 받아서 변화하는 변수를 종속변수라고 생각하시면 됩니다. 

조금 어렵나요? 더욱 쉽게 설명하면 독립변수는 연구자가 마음대로 조정할 수 있는 변수입니다. 왜 일까요? 바로 독립변수가 어떻게 변화하느냐에 따라 종속변수가 어떻게 변화하는지 보고 싶기 때문이죠. 이 때문에 독립변수는 원인변수 (Explanatory variable), 예측 변수 (Predictor variable)라고 부르기도 합니다. 반면에 종속 변수는 연구자가 알고 싶어하는 변수입니다. 연구자의 목표는 독립변수를 조정하여 변화시킬 때 종속변수가 어떻게 변화하는지 알아내는 것 입니다. 이 때문에 종속변수를 반응 변수 (Response variable), 결과 변수 (Outcome variable)이라고 부르기도 합니다. 

예컨대 만약 IQ에 따른 시험성적을 연구한다고 했을때, IQ가 독립변수가 되는 것입니다. 왜냐하면 연구자가 IQ를 변화시킬 수 있기 때문입니다. 어떻게 변화시키냐구요? IQ가 다른 여러명의 사람들을 조사하면 되는 것이죠. 시험성적은 여기서 종속 변수가 됩니다.

또 다른 예를 들어볼까요? 어떤 연구자가 서울시 지역구별 소득차이가 있는지 알고 싶다고 합시다. 여기서 독립변수가 무엇일까요? 여기서 독립변수는 바로 지역구입니다. 연구자가 지역구별로 소득을 조사해서 지역구 간 소득에서 어떠한 차이를 보는 것이기 때문입니다. 지역구별 소득은 종속변수가 됩니다.

독립변수와 종속변수는 인과 관계를 가지고 있습니다.

독립변수와 종속변수는 결국 원인과 결과의 관계를 가지고 있습니다. 다시 말씀드리면 독립변수가 원인이어야하고 종속변수가 그에 따른 결과이어야 합니다. 앞서 들은 예로 다시 설명들이면, IQ는 시험성적에 영향을 미치기 때문에 독립변수인 것입니다 (IQ → 시험성적). 그러면 시험성적이 독립변수가 될 수 있을까요? 아니죠. 시험성적이 IQ에 영향을 주지 않죠. 물론 그렇게 주장하실 수도 있겠지만, 일반적으로 IQ는 타고난 능력이라고 볼 수 있죠. 즉, 시험성적보다 먼저 발생한 변수이기 때문에 시험성적이 IQ에 영향을 준다고 보기 어렵습니다. 

지금까지 설명한 독립변수와 종속변수를 요약하면 다음과 같습니다. 한가지 더 설명드리자면, 독립 변수와 종속 변수 모두 연속형 자료 (예: 몸무게, 키, 성적 등) 와 범주형 자료(지역, 성별, 학력 등) 모두 가능합니다. 보통 독립 변수가 연속형 자료라면 공변량 (Covariance)라고 부르고, 범주형 자료라면 요인(Factor)라고 부릅니다.

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