19、可视化实证研究中变量的调查

可视化实证研究中变量的调查

1. 可视化实证研究概述

实证研究是可视化研究活动中不可或缺的一部分。近期有调查对发表在可视化期刊和会议上的约80篇实证研究论文进行了分类，这是目前对可视化中受控实证研究论文的最大规模收集，但文献中无疑还有更多待发现。

许多实证研究为评估不同的视觉设计和可视化技术提供了可验证的方法，还有很多聚焦于受控实验，以了解或测量可视化中的特定现象，如颜色感知、情感影响或知识运用等。

所有受控和半受控实验都明确定义了自变量、因变量、无关变量和操作变量。调查这些变量能让我们对可视化实证研究设计空间的一个主要方面有更广泛的认识。

受控实证研究旨在研究多个条件变化的影响。数学上，实验中被改变的条件的各个方面定义为自变量，而要测量的效果定义为因变量。由于一个效果的变化可能由多个变量引起，每个实验通常要尽量减小一些潜在变量的影响，以确保研究的条件数量能被充分采样。控制变量的方法通常包括：
- 将变量设为常数（如使用同一房间）。
- 使其实例合理随机（如随机排列不同条件）。

在一些实证研究，如基于网络的众包研究中，有明确定义的自变量和因变量，但一些潜在变量的影响无法完全控制，这类研究通常被称为半受控研究。

也有很多实证研究形式不预先定义自变量和因变量，如自由文本问卷、观察日记、焦点小组讨论、出声思考环节、访谈等。这类研究的一个目标是以开放的方式识别可能对可视化中的因果关系提供最有意义解释的自变量和因变量。

2. 自变量、因变量和其他变量

在实证研究中，变量V是一个在实验中可能变化的概念实体，它可以是一条刺激信息、一个特征属性、一个实验条件、一项测量或其他