実験計画法

Rで学ぶ統計入門

Maggie Matsui

Content Developer, DataCamp

用語

実験は「処置が反応に与える効果は何か」を問う

  • 処置: 説明/独立変数
  • 反応: 応答/従属変数

 

「広告が購入数に与える効果は？」

  • 処置: 広告
  • 反応: 購入数
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対照実験

  • 研究者が参加者を処置群または対照群に割り当てる
    • 処置群は広告を見る
    • 対照群は見ない
  • 群は可比であるべき。因果を推論するため
  • 可比でないと交絡（バイアス）を招く
    • 処置群の平均年齢: 25
    • 対照群の平均年齢: 50
    • 年齢は交絡因子になり得る
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実験のゴールドスタンダードが用いるもの…

  • 無作為化比較試験（RCT）

    • 参加者を処置/対照に他の特性でなく無作為に割り当てる
    • 無作為化は群の可比性を高める

  • プラセボ

    • 処置に似せるが効果はない
    • 参加者は自分の群を知らない
    • 臨床試験では偽薬により、薬の効果が「投与されたという思い込み」でなく薬そのものによると確認できる
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実験のゴールドスタンダードが用いるもの…

  • 二重盲検試験
    • 施術者/実施者も本物かプラセボかを知らない
    • 反応や結果解析のバイアスを防ぐ

 

バイアスの機会が少ない = 因果推論がより信頼できる

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観察研究

  • 参加者は無作為に割り当てられない

    • 多くは既存の特性に基づき自己選択

  • 多くの研究課題は対照実験に向かない

    • 喫煙や疾病を強制できない
    • ある過去行動をさせることはできない
  • 因果でなく関連を示す
    • 対照/処置群への入り方に関わる要因で効果が交絡し得る
    • 交絡を統制して関連の結論の信頼性を高める手法がある
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縦断研究 vs. 横断研究

縦断研究

  • 参加者を一定期間追跡し、処置の効果を反応で検証
  • 年齢の身長への効果は世代と交絡しない
  • コスト高、結果まで時間がかかる

横断研究

  • ある時点のスナップショットで参加者のデータを収集
  • 年齢の身長への効果は世代と交絡する
  • 安価・迅速・手軽
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