La randomizzazione in statistica e disegno sperimentale

Progettazione di esperimenti >Randomizzazione

Cos’è la randomizzazione? Per esempio, si può usare il campionamento casuale semplice, dove i nomi dei partecipanti sono estratti a caso da un pool dove ognuno ha una probabilità uguale di essere scelto. Si possono anche assegnare trattamenti a caso ai partecipanti, assegnando numeri casuali da una tabella di numeri casuali.

Se usate la randomizzazione nei vostri esperimenti, vi difendete dalle distorsioni. Per esempio, il bias di selezione (dove alcuni gruppi sono sottorappresentati) viene eliminato e il bias accidentale (dove si verificano squilibri casuali) viene minimizzato. Puoi anche eseguire una varietà di test statistici sui tuoi dati (per verificare le tue ipotesi) se il tuo campione è casuale.

Tecniche di randomizzazione

La parola “casuale” ha un significato molto specifico in statistica. Scegliere arbitrariamente dei nomi da una lista può sembrare casuale, ma in realtà non lo è. Pregiudizi nascosti (come una preferenza subconscia per nomi inglesi, nomi che suonano come amici, o nomi che rotolano fuori dalla lingua) significa che ciò che si pensa sia una selezione casuale probabilmente non lo è. Poiché questi pregiudizi sono spesso nascosti, o trascurati, sono state sviluppate tecniche di randomizzazione specifiche per i ricercatori:

1. Campionamento casuale semplice.

Campionamento casuale semplice di un campione “n” di 3 da una popolazione “N” di 12. Immagine: Dan Kernler |Wikimedia Commons

Il campionamento casuale semplice è fondamentalmente quello in cui si estraggono numeri da un cappello, si sceglie una carta da un mazzo o una palla da una macchina da bingo. Si possono anche assegnare numeri ai partecipanti, o ai trattamenti, e usare una tabella di numeri casuali per scegliere i partecipanti e i gruppi di trattamento. Si chiama campione casuale semplice perché è semplice da implementare. Tuttavia, in pratica, è difficile da usare perché adeguate cornici di campionamento (liste di tutti i possibili partecipanti) sono a volte difficili o impossibili da trovare.
2. Randomizzazione a blocchi permutati.
A volte, scegliere semplicemente i partecipanti in modo casuale non è sufficiente. Potresti voler bilanciare i tuoi partecipanti in gruppi, o blocchi. La randomizzazione a blocchi permessi è un modo per assegnare casualmente un partecipante a un gruppo di trattamento, mantenendo un equilibrio tra i gruppi di trattamento. Ogni “blocco” ha un numero specificato di assegnazioni di trattamento ordinate casualmente.

3. Campionamento casuale stratificato.

Il campionamento casuale stratificato è utile quando è possibile suddividere le aree. Immagine: Oregon State

Il campionamento casuale stratificato è usato quando la tua popolazione di riferimento è divisa in strati (caratteristiche come il livello di reddito o lo stato abitativo), e tu vuoi includere persone da ogni strato. Una volta che avete definito i vostri strati, potete usare il campionamento casuale semplice per scegliere elementi all’interno di ogni strato. Come questo differisce dalla randomizzazione a blocchi permutati è che con la PBR, vuoi assegnare le persone in gruppi; con il campionamento casuale stratificato, i tuoi partecipanti sono già in gruppi, e vuoi campionare uniformemente da quei gruppi.
Ci sono metodi di randomizzazione meno popolari. Potete trovare una lista completa di questi metodi di campionamento qui: Tipi di campionamento.

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