درس 3 از 5حدود 8 دقیقه

سوگیری، مخدوش‌گری و توازن متغیرها

دشمنان اصلی استنباط علّی و اینکه تصادفی‌سازی چطور آن‌ها را خنثی می‌کند

سوگیری انتخاب، متغیر مخدوش‌گر، پنهان‌سازی تخصیص در برابر کورسازی، و شاخص تفاوت میانگین استانداردشده برای سنجش توازن.

3.1سوگیری انتخاب

سوگیری خطایی نظام‌مند است، نه تصادفی. با بزرگ کردن نمونه از بین نمی‌رود و برآورد را همیشه به یک سمت منحرف می‌کند. سوگیری انتخاب زمانی رخ می‌دهد که ورود افراد به گروه‌ها به ویژگی‌هایی وابسته باشد که خودشان بر نتیجه اثر دارند؛ مثلا وقتی پزشک بیماران وخیم‌تر را ناخودآگاه به گروه درمان جدید می‌فرستد.

اگر تخصیص با احتمالی که به ویژگی‌های فرد وابسته نیست انجام شود، یعنی ، آنگاه گروه از همه‌ی ویژگی‌ها مستقل است و سوگیری انتخاب از ریشه حذف می‌شود. تصادفی‌سازی دقیقا همین استقلال را می‌سازد.

3.2متغیر مخدوش‌گر

مخدوش‌گر متغیری است که هم با گروه مداخله و هم با پیامد ارتباط دارد و خودش در مسیر علّی مداخله نیست. سن، شدت بیماری، سیگار و وضعیت اقتصادی نمونه‌های رایج آن‌اند. اگر مخدوش‌گرها میان گروه‌ها نابرابر باشند، تفاوت پیامد را نمی‌توان به مداخله نسبت داد.

قدرت تصادفی‌سازی در این است که هم مخدوش‌گرهای شناخته و هم ناشناخته را متوازن می‌کند. برای هر متغیر با واریانس ، تفاوت میانگین آن میان دو گروه به اندازه‌ی نفر امید ریاضی صفر دارد و پراکندگی‌اش با بزرگ شدن نمونه کوچک می‌شود.

به‌طور متوسط هیچ متغیری به نفع یک گروه نیست و عدم توازن باقی‌مانده کاملا تصادفی است.
مثال کاربردییک مثال از مخدوش‌گری بدون تصادفی‌سازی
  1. 1درمان جدید به ۱۰۰ بیمار جوان و درمان قدیمی به ۱۰۰ بیمار سالمند داده شده است
  2. 2بهبودی: درمان جدید ۷۰ درصد، درمان قدیمی ۵۰ درصد
  3. 3اما درون هر گروه سنی، هر دو درمان بهبودی یکسانی دارند: جوانان ۷۰ درصد و سالمندان ۵۰ درصد

تفاوت ۲۰ درصدی کاملا ناشی از سن است، نه درمان. با تخصیص تصادفی، سن در دو گروه متوازن می‌شد و این توهم پیش نمی‌آمد.

3.3سنجش توازن: تفاوت میانگین استانداردشده

پس از تصادفی‌سازی معمولا جدولی از ویژگی‌های پایه در دو گروه گزارش می‌شود. برای مقایسه‌ی توازن، به جای آزمون معناداری از تفاوت میانگین استانداردشده استفاده می‌شود، چون به حجم نمونه وابسته نیست.

قدر مطلق کمتر از ۰.۱ به‌طور قراردادی توازن خوب تلقی می‌شود.
مثال کاربردیتوازن سن در دو گروه
  1. 1گروه الف: میانگین سن با انحراف معیار ؛ گروه ب: با انحراف معیار
  2. 2مخرج:
  3. 3

قدر مطلق ۰.۰۸ کمتر از ۰.۱ است، پس سن به خوبی متوازن شده است.

3.4پنهان‌سازی تخصیص در برابر کورسازی

  • پنهان‌سازی تخصیص: پیش از ثبت هر فرد، هیچ‌کس نمی‌داند تخصیص بعدی چیست. این ویژگی از سوگیری انتخاب جلوگیری می‌کند و در هر مطالعه‌ای شدنی است.
  • کورسازی: پس از تخصیص، شرکت‌کننده یا ارزیاب یا هر دو نمی‌دانند فرد در کدام گروه است. این ویژگی از سوگیری اندازه‌گیری و انتظار جلوگیری می‌کند و همیشه شدنی نیست.
  • در این پلتفرم، اپراتور نتیجه‌ی تخصیص را نمی‌بیند؛ این هم پنهان‌سازی را تضمین می‌کند و هم به کورسازی کمک می‌کند.

خلاصه‌ی درس

  • سوگیری خطای نظام‌مند است و با بزرگ کردن نمونه از بین نمی‌رود.
  • تصادفی‌سازی گروه را از همه‌ی ویژگی‌های فرد مستقل می‌کند و مخدوش‌گرهای ناشناخته را هم متوازن می‌سازد.
  • توازن را با تفاوت میانگین استانداردشده بسنجید، نه با مقدار p.