Randomization in Statistics and Experimental Design

Design of Experiments > Randomization

What is Randomization?

Randomization in an experiment is where you choose your experimental participants randomly. Na przykład, możesz użyć prostego losowego próbkowania, gdzie nazwiska uczestników są losowane z puli, gdzie każdy ma równe prawdopodobieństwo bycia wybranym. Można również losowo przypisać uczestnikom leczenie, przydzielając im losowe numery z tabeli liczb losowych.

Jeśli używasz randomizacji w swoich eksperymentach, chronisz się przed stronniczością. Na przykład, stronniczość selekcji (gdzie niektóre grupy są niedoreprezentowane) jest wyeliminowana i przypadkowa stronniczość (gdzie przypadkowe nierówności zdarzają się) jest zminimalizowana. Można również przeprowadzić różne testy statystyczne na danych (aby przetestować hipotezy), jeśli próbka jest losowa.

Techniki randomizacji

Słowo „losowy” ma bardzo specyficzne znaczenie w statystyce. Arbitralne wybieranie nazwisk z listy może wydawać się losowe, ale w rzeczywistości takie nie jest. Ukryte uprzedzenia (jak podświadome preferencje dla angielskich imion, imion, które brzmią jak przyjaciele, lub imion, które toczą się z języka) oznacza, że to, co myślisz jest losowy wybór prawdopodobnie nie jest. Ponieważ te uprzedzenia są często ukryte lub przeoczone, opracowano specjalne techniki randomizacji dla naukowców:

1. Proste losowe pobieranie próbek.

Proste losowe pobieranie próbki „n” o liczebności 3 z populacji „N” o liczebności 12. Obraz: Dan Kernler |Wikimedia Commons

Simple Random Sampling to w zasadzie sytuacja, w której losuje się liczby z kapelusza, wybiera kartę z talii lub kulkę z maszyny do bingo. Można również przypisać numery do uczestników lub leczenia i użyć tabeli liczb losowych do wyboru uczestników i grup leczenia. Nazywamy to prostą próbą losową, ponieważ jest ona prosta w realizacji. Jednakże, w praktyce, jest trudna do zastosowania, ponieważ odpowiednie ramy próbkowania (listy wszystkich możliwych uczestników) są czasami trudne lub niemożliwe do znalezienia.
2. Permuted block randomization.
Czasami, po prostu losowy wybór uczestników nie jest wystarczający. Możesz chcieć zrównoważyć swoich uczestników w grupy lub bloki. Permuted block randomization jest sposobem na losowe przypisanie uczestnika do grupy leczenia, przy jednoczesnym zachowaniu równowagi między grupami leczenia. Każdy „blok” ma określoną liczbę losowo uporządkowanych przydziałów leczenia.

3. Stratyfikowane próbkowanie losowe.

Stratyfikowane próbkowanie losowe jest przydatne, gdy można podzielić obszary. Obraz: Oregon State

Stratyfikowany losowy dobór próby jest używany, gdy twoja populacja docelowa jest podzielona na warstwy (cechy takie jak poziom dochodów lub status mieszkaniowy), a ty chcesz włączyć ludzi z każdej warstwy. Po zdefiniowaniu warstw, można użyć prostego losowania, aby wybrać elementy z każdej warstwy. Jak to się różni od permuted block randomization jest to, że z PBR, chcesz przypisać ludzi do grup; Z Stratified Random Sampling, twoi uczestnicy są już w grupach, a ty chcesz równomiernie próbkować z tych grup.
Są mniej popularne metody randomizacji. Możesz znaleźć pełną listę tych metod próbkowania tutaj: Types of Sampling.

——————————————————————————

Potrzebujesz pomocy z zadaniem domowym lub pytaniem testowym? Dzięki Chegg Study możesz uzyskać rozwiązania swoich pytań krok po kroku od eksperta w danej dziedzinie. Pierwsze 30 minut z korepetytorem Chegg jest bezpłatne!