Randomizáció a statisztikában és a kísérlettervezésben

Kísérletek tervezése > Randomizáció

Mi a randomizáció?

A randomizáció egy kísérletben az, amikor véletlenszerűen választjuk ki a kísérleti résztvevőket. Például használhatsz egyszerű véletlenszerű mintavételt, ahol a résztvevők nevét véletlenszerűen húzzák ki egy olyan alapból, ahol mindenkinek egyenlő valószínűséggel van esélye a kiválasztásra. A kezeléseket véletlenszerűen is hozzárendelheti a résztvevőkhöz, véletlen számokat rendelve egy véletlenszám-táblázatból.

Ha randomizálást használ a kísérleteiben, akkor védekezik a torzítás ellen. Így például kiküszöbölhető a szelekciós torzítás (amikor egyes csoportok alulreprezentáltak) és minimalizálható a véletlen torzítás (amikor véletlen kiegyensúlyozatlanság történik). Különféle statisztikai teszteket is lefuttathatsz az adataidon (a hipotéziseid tesztelésére), ha a mintád véletlenszerű.

Randomizálási technikák

A “véletlen” szónak nagyon speciális jelentése van a statisztikában. A nevek önkényes kiválasztása egy listáról véletlenszerűnek tűnhet, de valójában nem az. A rejtett elfogultságok (mint például az angol nevek tudatalatti preferálása, a barátoknak hangzó nevek vagy a nyelvről lepergő nevek) azt jelentik, hogy amit véletlenszerűnek gondolsz, az valószínűleg nem az. Mivel ezek az elfogultságok gyakran rejtettek vagy figyelmen kívül hagyottak, a kutatók számára speciális randomizálási technikákat fejlesztettek ki:

1. Egyszerű véletlen mintavétel.

Egyszerű véletlen mintavétel “n” 3 mintából egy “N” 12-es populációból. Kép: Dan Kernler |Wikimedia Commons

Az egyszerű véletlen mintavételezés alapvetően arról szól, hogy számokat húzunk egy kalapból, kiválasztunk egy kártyát egy pakliból vagy egy golyót egy bingóautomatából. A résztvevőkhöz vagy kezelésekhez is rendelhetünk számokat, és egy véletlenszám-táblázatot használhatunk a résztvevők és a kezelési csoportok kiválasztásához. Azért hívják egyszerű véletlen mintavételnek, mert egyszerű a megvalósítása. A gyakorlatban azonban nehéz alkalmazni, mert megfelelő mintavételi kereteket (az összes lehetséges résztvevő listáját) néha nehéz vagy lehetetlen találni.
2. Permutált blokkos randomizáció.
Néha a résztvevők egyszerű véletlenszerű kiválasztása nem elég. Előfordulhat, hogy a résztvevőket csoportokba vagy blokkokba kell kiegyensúlyozni. Az engedélyezett blokkos randomizálás egy módja annak, hogy egy résztvevőt véletlenszerűen osszon be egy kezelési csoportba, miközben egyensúlyt tart a kezelési csoportok között. Minden “blokk” meghatározott számú, véletlenszerűen elrendezett kezelési hozzárendeléssel rendelkezik.

3. Rétegzett véletlen mintavétel.

A rétegzett véletlen mintavétel akkor hasznos, ha területeket lehet felosztani. Kép: Oregon State

A rétegzett véletlen mintavételt akkor használjuk, ha a célsokaságot rétegekre osztjuk (olyan jellemzők, mint a jövedelemszint vagy a lakáshelyzet), és minden rétegből szeretnénk bevonni az embereket. Miután meghatározta a rétegeket, egyszerű véletlen mintavételezéssel kiválaszthatja az egyes rétegek elemeit. Ez abban különbözik a permutált blokkos véletlenszerűségtől, hogy a PBR esetében az embereket csoportokba akarja osztani; a rétegzett véletlenszerű mintavételnél a résztvevők már csoportokban vannak, és ezekből a csoportokból akar egyenletes mintát venni.
Vannak kevésbé népszerű véletlenszerűségi módszerek. Ezeknek a mintavételi módszereknek a teljes listáját itt találja: Types of Sampling.

——————————————————————————

Segítségre van szüksége egy házi feladathoz vagy tesztkérdéshez? A Chegg Study segítségével lépésről lépésre megoldásokat kaphat kérdéseire a terület szakértőjétől. Az első 30 perc egy Chegg oktatóval ingyenes!