控制变量

✍ dations ◷ 2025-12-11 06:32:19 #实验,自动控制,计算机科学

科学实验中的控制变量（英语：Control variable）或科学常量（英语：scientific constant）是整个研究过程中恒定和不变的实验要素。控制变量强烈影响实验结果，并且在实验过程中保持不变，以测试从属和独立变量的相对关系。控制变量本身不是研究者的主要兴趣。

在实验中维持固定的变量是为了评估其它变量之间的关系，即为控制变量。控制变量是整个实验中不会改变的元素，因为它的固定状态是为了更好地理解其它被测变量之间的关系。

实质上，控制变量在整个实验中保持不变，在实验结果中并不是主要考量。实验中控制变量的任何变化将使因变量（dependent variable, DV）与自变量（independent variable, IV）的相关性无效，会造成实验结果偏斜。

任何的系统在自然状态中，许多变量可能是独立的，而每一个都会影响另一个。由实验者操作的自变量，测试对因变量造成的影响，了解两者之间的关系。任何附加的独立变量都可以是一个控制变量。

例如一个有关波义耳定律的实验，数学模式如下：
$\qquad {\frac {PV}{T}}=k$ * = ）的实验部分中，其中压力，温度和体积都是变量，需要至少一个保持不变，量测对这些变量的最终变化。这是为了在剩余的变量中看到可比较的实验结果。

如果体积作为控制变量，并在整个实验过程中不允许改变，则“压力和温度”应变量之间的关系可由改变其中之一的值而快速建立。例如，如果压力升高，则温度必须相对应增加。

然而，如果温度作为控制变量，并在整个实验过程中不能改变，则改变“压力和体积”应变量其中之一的值快速建立两者之间的关系。例如，压力升高，则体积必须减小。

在控制理论中，控制变量是一个控制系统的输入，控制系统的输出会随控制变量而变化。

在计算机科学中，控制变量是用来调整程式控制流程的变量。

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