Przypisanie losowe - Random assignment

Losowe przypisanie lub losowe rozmieszczenie to technika eksperymentalna polegająca na przypisywaniu uczestników będących ludźmi lub zwierzętami do różnych grup w eksperymencie (np. grupa leczona w porównaniu z grupą kontrolną ) przy użyciu randomizacji , np. metodą losową (np. rzucanie monetą ) lub generator liczb losowych . Gwarantuje to, że każdy uczestnik lub przedmiot ma równe szanse na umieszczenie w dowolnej grupie. Losowe przydzielanie uczestników pomaga upewnić się, że wszelkie różnice między grupami i wewnątrz grup nie są systematyczne na początku eksperymentu. Zatem wszelkie różnice między grupami odnotowanymi na koniec eksperymentu można z większą pewnością przypisać procedurom eksperymentalnym lub leczeniu.

Przypisanie losowe, oślepiające i kontrolowania są kluczowymi aspektami projektowania eksperymentów , ponieważ pomagają zapewnić, że wyniki nie są fałszywe lub oszukańcze poprzez mylących . To dlatego randomizacją są niezbędne w badaniach klinicznych , a zwłaszcza te, które mogą być podwójnie ślepej próby i kontrolowane placebo .

Matematycznie istnieją rozróżnienia między randomizacją, pseudorandomizacją i quasirandomizacją , a także między generatorami liczb losowych a generatorami liczb pseudolosowych . To, jak duże znaczenie mają te różnice w eksperymentach (takich jak badania kliniczne ), jest kwestią projektu badania i rygoru statystycznego , które wpływają na klasyfikację dowodów . Badania przeprowadzone z pseudo- lub quasirandomizacją mają zwykle prawie taką samą wagę jak te z prawdziwą randomizacją, ale są traktowane z nieco większą ostrożnością.

Korzyści z losowego przypisania

Wyobraź sobie eksperyment, w którym uczestnicy nie są przydzielani losowo; być może pierwsze 10 osób, które przybędą, są przypisane do grupy eksperymentalnej, a ostatnie 10 osób, które przybędą, są przypisane do grupy kontrolnej. Pod koniec eksperymentu eksperymentator znajduje różnice między grupą eksperymentalną a grupą kontrolną i twierdzi, że różnice te są wynikiem procedury eksperymentalnej. Jednak mogą one również wynikać z innej wcześniej istniejącej cechy uczestników, np. osób, które przyjeżdżają wcześnie w porównaniu z osobami, które przyjeżdżają późno.

Wyobraź sobie, że eksperymentator zamiast tego używa rzutu monetą, aby losowo przydzielać uczestników. Jeśli moneta wypadnie heads-up, uczestnik zostaje przydzielony do grupy eksperymentalnej. Jeśli moneta wyląduje, uczestnik zostaje przydzielony do grupy Kontroli. Pod koniec eksperymentu eksperymentator znajduje różnice między grupą eksperymentalną a grupą kontrolną. Ponieważ każdy uczestnik miał równe szanse na znalezienie się w dowolnej grupie, jest mało prawdopodobne, że różnice można przypisać jakiejś innej wcześniej istniejącej właściwości uczestnika, np. tym, którzy przybyli na czas lub późno.

Potencjalne problemy

Przypisanie losowe nie gwarantuje, że grupy są dopasowane lub równoważne. Grupy mogą nadal różnić się niektórymi wcześniej istniejącymi atrybutami ze względu na przypadek. Zastosowanie losowego przydziału nie może wyeliminować tej możliwości, ale znacznie ją ogranicza.

Statystycznie wyrazić tę samą ideę - Jeśli losowo przydzieloną grupę porówna się ze średnią , może się okazać, że różnią się one, nawet jeśli zostały przydzielone z tej samej grupy. Jeśli test istotności statystycznej zostanie zastosowany do losowo przydzielonych grup w celu sprawdzenia różnicy między średnimi z próby w odniesieniu do hipotezy zerowej , że są one równe tej samej średniej populacji (tj. średniej populacji różnic = 0), przy danym rozkładzie prawdopodobieństwa hipoteza będzie czasami „odrzucana”, to znaczy uznawana za nieprawdopodobną. Oznacza to, że grupy będą wystarczająco różne na testowanej zmiennej, aby statystycznie stwierdzić, że nie pochodzą z tej samej populacji, nawet jeśli proceduralnie zostały przydzielone do tej samej ogólnej grupy. Na przykład przypisanie losowe może utworzyć przypisanie do grup, które mają 20 niebieskookich i 5 brązowookich osób w jednej grupie. Jest to rzadkie zdarzenie w przypadku losowego przypisania, ale może się zdarzyć, a kiedy to nastąpi, może wzbudzić wątpliwości co do czynnika przyczynowego w hipotezie eksperymentalnej.

Próbkowanie losowe

Próbkowanie losowe jest procesem powiązanym, ale odrębnym. Dobór losowy polega na rekrutacji uczestników w taki sposób, aby reprezentowali większą populację. Ponieważ większość podstawowych testów statystycznych wymaga hipotezy o niezależnej losowo próbkowanej populacji, przypisanie losowe jest pożądaną metodą przypisywania, ponieważ zapewnia kontrolę nad wszystkimi atrybutami członków próby — w przeciwieństwie do dopasowania tylko jednej lub więcej zmiennych — i zapewnia matematyczna podstawa do szacowania prawdopodobieństwa równoważności grupy dla interesujących nas cech, zarówno w przypadku kontroli równoważności przed leczeniem, jak i oceny wyników po leczeniu przy użyciu statystyki wnioskowania. W celu dostosowania wnioskowania do metody próbkowania można zastosować bardziej zaawansowane modelowanie statystyczne.

Historia

Randomizacja została podkreślona w teorii wnioskowania statystycznego Charlesa S. Peirce'a w „ Illurations of the Logic of Science ” (1877-1878) i „ A Theory of Probable Inference ” (1883). Peirce zastosował randomizację w eksperymencie Peirce- Jastrow na percepcję wagi.

Charles S. Peirce ochotników losowo przydzielono do zaślepionego , powtarzanych pomiarów projektowania w celu oceny ich zdolności do rozróżniania ciężarami. Eksperyment Peirce'a zainspirował innych badaczy psychologii i edukacji, którzy rozwinęli tradycję badawczą losowych eksperymentów w laboratoriach i specjalistycznych podręczników w osiemnastusetkach.

Jerzy Neyman opowiadał się za randomizacją w doborze ankiet (1934) iw eksperymentach (1923). Ronald A. Fisher opowiadał się za randomizacją w swojej książce o projektowaniu eksperymentalnym ( 1935 ).

Zobacz też

Bibliografia

  1. ^ a b c d Witte, Robert S. Statystyka . Witte, John S. (wyd. 11). Hoboken, NJ. P. 5. Numer ISBN 978-1-119-25451-5. OCLC  956984834 .
  2. ^ a b „Metody badań społecznych - Baza wiedzy - Losowy wybór i przydział” .
  3. ^ B Charles Sanders Peirce i Joseph Jastrow (1885). „O małych różnicach w odczuciach” . Pamiętniki Narodowej Akademii Nauk . 3 : 73–83.
  4. ^ B Ian Hacking (wrzesień 1988). „Telepatia: Początki randomizacji w projektowaniu eksperymentalnym”. Izyda . 79 (3): 427–451. doi : 10.1086/354775 .
  5. ^ B Stephen M. Stigler (listopad 1992). „Historyczny widok pojęć statystycznych w psychologii i badaniach edukacyjnych”. Amerykański Dziennik Edukacji . 101 (1): 60–70. doi : 10.1086/444032 .
  6. ^ B Trudy Dehue (grudzień 1997). „Oszustwo, wydajność i losowe grupy: psychologia i stopniowe powstawanie projektu grup losowych” (PDF) . Izyda . 88 (4): 653–673. doi : 10.1086/383850 . PMID  9519574 .
  7. ^ Neyman, Jerzy (1990) [1923], Dąbrowska, Dorota M .; Speed, Terence P. (red.), „O zastosowaniu teorii prawdopodobieństwa do eksperymentów rolniczych: Esej o zasadach (sekcja 9)”, Statistical Science (przetłumaczone z (1923) polskie wyd.), 5 (4): 465– 472, doi : 10.1214/ss/1177012031 , MR 1092986  

Zewnętrzne linki