อคติ (ทางสถิติ)
ในสาขาวิชาสถิติอคติ คือแนวโน้ม อย่างเป็นระบบที่วิธีการที่ใช้ในการเก็บรวบรวมข้อมูลและประมาณค่าสถิติจากตัวอย่างนำเสนอภาพความเป็นจริงที่ไม่ถูกต้อง บิดเบี้ยว หรือผิดเพี้ยน ( มีอคติ ) อคติทางสถิติเกิดขึ้นในหลายขั้นตอนของกระบวนการเก็บรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูล รวมถึง: แหล่งที่มาของข้อมูล วิธีการที่ใช้ในการเก็บรวบรวมข้อมูลตัวประมาณค่าที่เลือกใช้ และวิธีการที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล
นักวิเคราะห์ข้อมูลสามารถใช้มาตรการต่างๆ ในแต่ละขั้นตอนของกระบวนการเพื่อลดผลกระทบของอคติทางสถิติในงานของตน การเข้าใจแหล่งที่มาของอคติทางสถิติสามารถช่วยประเมินได้ว่าผลลัพธ์ที่สังเกตได้นั้นใกล้เคียงกับความเป็นจริงหรือไม่ มีการโต้แย้งว่าปัญหาของอคติทางสถิติมีความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับปัญหาของ ความ ถูกต้องทางสถิติ[ 1 ]
ความลำเอียงทางสถิติอาจส่งผลกระทบอย่างมากในโลกแห่งความเป็นจริง เนื่องจากข้อมูลถูกนำมาใช้ในการตัดสินใจในกระบวนการต่างๆ มากมายในสังคม ข้อมูลถูกนำไปใช้ในการออกกฎหมาย การกำกับดูแลอุตสาหกรรม กลยุทธ์การตลาดและการจัดจำหน่ายของบริษัท และนโยบายขององค์กรและสถานที่ทำงาน ดังนั้น หากไม่คำนึงถึงและควบคุมความลำเอียงทางสถิติ อาจส่งผลกระทบอย่างมาก ตัวอย่างเช่น หากบริษัทเภสัชกรรมต้องการศึกษาผลของยาต่อโรคหวัด แต่กลุ่มตัวอย่าง ข้อมูล มีเฉพาะผู้ชายเท่านั้น ข้อสรุปใดๆ ที่ได้จากข้อมูลนั้นจะมีความลำเอียงไปทางผลกระทบของยาต่อผู้ชายมากกว่าคนทั่วไป นั่นหมายความว่าข้อมูลจะไม่สมบูรณ์และไม่เป็นประโยชน์ในการตัดสินใจว่ายานั้นพร้อมที่จะวางจำหน่ายในวงกว้างหรือไม่ ในสถานการณ์นี้ ความลำเอียงสามารถแก้ไขได้โดยการขยายกลุ่มตัวอย่างข้อผิดพลาดในการสุ่มตัวอย่าง นี้ เป็นเพียงหนึ่งในหลายวิธีที่ข้อมูลอาจมีความลำเอียง
อคติสามารถแยกแยะได้จากข้อผิดพลาดทางสถิติอื่นๆ เช่นความแม่นยำ (ความล้มเหลว/ความไม่เพียงพอของเครื่องมือ) การขาดข้อมูล หรือข้อผิดพลาดในการบันทึก (พิมพ์ผิด) อคติบ่งชี้ว่าการเลือกข้อมูลอาจถูกบิดเบือนโดยเกณฑ์การเก็บรวบรวมข้อมูล อคติที่เกิดจากมนุษย์ในรูปแบบอื่นๆ ก็เกิดขึ้นในการเก็บรวบรวมข้อมูลเช่นกัน เช่นอคติในการตอบคำถามซึ่งผู้เข้าร่วมให้คำตอบที่ไม่ถูกต้องต่อคำถาม อคติไม่ได้หมายความว่าจะไม่มีข้อผิดพลาดอื่นๆ เกิดขึ้น อาจมีกลุ่มตัวอย่างที่ออกแบบมาไม่ดี อุปกรณ์วัดที่ไม่แม่นยำ และการพิมพ์ผิดในการบันทึกข้อมูลพร้อมกัน ในอุดมคติแล้ว ควรควบคุมและพิจารณาปัจจัยทั้งหมด
นอกจากนี้ ยังเป็นประโยชน์ที่จะตระหนักว่าคำว่า “ข้อผิดพลาด” นั้นหมายถึงผลลัพธ์โดยเฉพาะมากกว่ากระบวนการ ( ข้อผิดพลาดในการปฏิเสธหรือการยอมรับสมมติฐานที่กำลังทดสอบ ) หรือจากปรากฏการณ์ของ ข้อผิดพลาด แบบสุ่ม[ 2 ] แนะนำให้ใช้ คำว่าข้อบกพร่องหรือความผิดพลาดเพื่อแยกแยะข้อผิดพลาดเชิงกระบวนการออกจากคำศัพท์ที่กำหนดขึ้นโดยเฉพาะตามผลลัพธ์เหล่านี้
อคติของตัวประมาณค่า
อคติทางสถิติเป็นลักษณะเฉพาะของ เทคนิค ทางสถิติหรือผลลัพธ์ของเทคนิคดังกล่าว โดยที่ค่าที่คาดหวังของผลลัพธ์แตกต่างจากค่าพารามิเตอร์ เชิงปริมาณที่แท้จริงที่ กำลังประมาณค่า อคติของตัวประมาณค่าพารามิเตอร์ไม่ควรสับสนกับระดับความแม่นยำ เนื่องจากระดับความแม่นยำเป็นการวัดความคลาดเคลื่อนของการสุ่มตัวอย่าง อคติมีนิยามดังนี้: ให้เป็นสถิติที่ใช้ในการประมาณค่าพารามิเตอร์และปล่อยให้แสดงถึงค่าที่คาดหวังของ. แล้ว,
เรียกว่าอคติของสถิติ(ในส่วนที่เกี่ยวกับ). ถ้า, แล้วกล่าวกันว่าเป็นตัวประมาณค่าที่ไม่ลำเอียงของมิฉะนั้น จะกล่าวได้ว่าเป็นตัวประมาณค่าที่ไม่เป็นกลางของ.
ความลำเอียงของสถิติสัมพันธ์กับพารามิเตอร์เสมอใช้ในการประมาณค่า แต่พารามิเตอร์มักละเว้นเมื่อบริบทชัดเจนอยู่แล้วว่ากำลังประเมินอะไรอยู่
ประเภท
ความคลาดเคลื่อนทางสถิติเกิดขึ้นได้ในทุกขั้นตอนของการวิเคราะห์ข้อมูล แหล่งที่มาของความคลาดเคลื่อนต่อไปนี้จะถูกระบุไว้ในแต่ละขั้นตอนแยกกัน
การเลือกข้อมูล
อคติในการเลือกเกี่ยวข้องกับบุคคลบางคนที่มีแนวโน้มที่จะถูกเลือกสำหรับการศึกษามากกว่าคนอื่น ๆซึ่งทำให้ตัวอย่างเกิดอคตินอกจากนี้ยังสามารถเรียกว่าผลกระทบจากการเลือกอคติในการสุ่มตัวอย่างและอคติแบบเบิร์กสันได้ อีกด้วย [ 3 ]
- อคติสเปกตรัมเกิดขึ้นจากการประเมินการทดสอบการวินิจฉัยบนตัวอย่างผู้ป่วยที่มีอคติ ซึ่งนำไปสู่การประเมินความไวและความจำเพาะของการทดสอบที่สูงเกินไป ตัวอย่างเช่น ความชุกของโรคที่สูงในประชากรศึกษาจะเพิ่มค่าการทำนายเชิงบวก ซึ่งจะทำให้เกิดอคติระหว่างค่าการทำนายและค่าจริง[ 4 ]
- อคติในการเลือกผู้สังเกตการณ์เกิดขึ้นเมื่อหลักฐานที่นำเสนอได้รับการกรองล่วงหน้าโดยผู้สังเกตการณ์ ซึ่งเรียกว่าหลักการมานุษยวิทยาข้อมูลที่รวบรวมได้ไม่เพียงแต่ถูกกรองโดยการออกแบบการทดลองเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเงื่อนไขเบื้องต้นที่จำเป็นที่ว่าต้องมีคนทำการศึกษาด้วย[ 5 ]ตัวอย่างเช่น ผลกระทบของโลกในอดีต เหตุการณ์การชนอาจทำให้สัตว์ที่มีสติปัญญาสูญพันธุ์ หรืออาจไม่มีสัตว์ที่มีสติปัญญาในเวลานั้น ดังนั้น เหตุการณ์การชนบางเหตุการณ์จึงไม่ได้รับการสังเกต แต่เหตุการณ์เหล่านั้นอาจเคยเกิดขึ้นในอดีต[ 6 ]
- อคติของอาสาสมัครเกิดขึ้นเมื่ออาสาสมัครมีลักษณะที่แตกต่างจากกลุ่มเป้าหมายของการศึกษาโดยเนื้อแท้[ 7 ]งานวิจัยแสดงให้เห็นว่าอาสาสมัครมักมาจากครอบครัวที่มีสถานะทางเศรษฐกิจและสังคมสูงกว่า[ 8 ]นอกจากนี้ งานวิจัยอีกชิ้นหนึ่งแสดงให้เห็นว่าผู้หญิงมีแนวโน้มที่จะเป็นอาสาสมัครในการศึกษามากกว่าผู้ชาย[ 9 ]
- อคติด้านเงินทุนอาจนำไปสู่การเลือกผลลัพธ์ ตัวอย่างทดสอบ หรือขั้นตอนการทดสอบที่เอื้อประโยชน์ต่อผู้สนับสนุนทางการเงินของการศึกษา[ 10 ]
- อคติจากการสูญเสียผู้เข้าร่วมเกิดขึ้นเนื่องจากการสูญเสียผู้เข้าร่วม เช่น การติดตามผลไม่ต่อเนื่องในระหว่างการศึกษา[ 11 ]
- อคติจากการระลึกเกิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างในความถูกต้องหรือความสมบูรณ์ของการระลึกถึงเหตุการณ์ในอดีตของผู้เข้าร่วม ตัวอย่างเช่น ผู้ป่วยไม่สามารถจำจำนวนบุหรี่ที่สูบไปเมื่อสัปดาห์ที่แล้วได้อย่างแม่นยำ ทำให้เกิดการประเมินค่าสูงเกินไปหรือต่ำเกินไป
การทดสอบสมมติฐาน
ในกรอบงานของ Neyman–Pearson ความดีของการทดสอบสมมติฐานจะถูกกำหนดโดยข้อผิดพลาดประเภทที่ 1 และประเภทที่ 2 [ 12 ]ข้อผิดพลาดประเภทที่ 1หรือผลบวกเท็จเกิดขึ้นเมื่อสมมติฐานว่างถูกต้องแต่ถูกปฏิเสธ อัตราผลบวกเท็จเขียนได้ดังนี้ข้อผิดพลาดประเภทที่ 2หรือผลลบเท็จเกิดขึ้นเมื่อสมมติฐานว่างไม่ถูกต้องแต่กลับถูกยอมรับ อัตราผลลบเท็จเขียนได้ดังนี้.
ตัวอย่างเช่น สมมติว่าการขับรถเร็วเกินกำหนดหมายถึงการขับรถด้วยความเร็วเฉลี่ยต่ำกว่า 85 กม./ชม. และสมมติฐานหลักคือ "ไม่ได้ขับรถเร็วเกินกำหนด" หากมีคนได้รับใบสั่งปรับเนื่องจากความเร็วเฉลี่ยในการขับขี่อยู่ที่ 70 กม./ชม. ผู้ตัดสินใจได้กระทำความผิดพลาดประเภทที่ 1 ในทางกลับกัน หากไม่มีใครได้รับใบสั่งปรับเนื่องจากความเร็วเฉลี่ยในการขับขี่อยู่ที่ 90 กม./ชม. ผู้ตัดสินใจได้กระทำความผิดพลาดประเภทที่ 2
โดยทั่วไป การทดสอบทางสถิติอาจลดลงแต่ก็อาจต้องแลกมาด้วยการเพิ่มต้นทุนและในทางกลับกัน ตัวอย่างเช่น การทดสอบอาจมีความไวสูงต่อผลบวกที่แท้จริง แต่ต้องแลกมาด้วยการสร้างผลบวกเท็จจำนวนมาก และในทางกลับกัน นอกจากนี้ ในขณะที่ขึ้นอยู่กับการทดสอบทางสถิติและสมมติฐานว่างเท่านั้น,ขึ้นอยู่กับการทดสอบทางสถิติและสมมติฐานทางเลือกที่ไม่ทราบค่ากรอบแนวคิด ของเนย์แมน-เพียร์สันช่วยแก้ปัญหาความยากลำบากที่เกิดจากตัวแปรที่ไม่ทราบค่าโดยการกำหนดมาตรฐานที่เป็นเอกภาพ กล่าวคือ การทดสอบจะดีก็ต่อเมื่อมันได้ผลดีกับทุกกรณี.
ให้กำหนดนิยามอย่างเป็นทางการของสิ่งต่อไปนี้:
- สมมติฐานว่าง (null hypothesis)
- เป็นการทดสอบ
เมื่อใช้คำจำกัดความก่อนหน้านี้ เราจะได้ว่าที่ไหนเป็นสมมติฐานทางเลือกที่ไม่ระบุรายละเอียด
เรากล่าวว่าการทดสอบนั้นปราศจากอคติ (ในความหมายของเนย์แมน-เพียร์สัน) ก็ต่อเมื่อสำหรับสมมติฐานทางเลือกใดๆ,โปรดทราบว่าด้านขวาของสมการไม่สามารถมีค่ามากกว่าได้เนื่องจากรูปแบบดังกล่าวอนุญาตให้เหมือนกันทุกประการกับในกรณีนั้นกล่าวโดยสรุป: การทดสอบที่ไม่ลำเอียง คือการทดสอบที่ลดอัตราผลลบเท็จสูงสุดให้เหลือน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับสมมติฐานทางเลือกอื่นๆ ทั้งหมด
โดยทั่วไปแล้ว เราไม่ได้พิจารณาเพียงแค่การทดสอบเดียว แต่จะพิจารณาการทดสอบทั้งชุดโดยใช้สถิติการทดสอบให้เป็นค่าสถิติการทดสอบ สำหรับแต่ละระดับนัยสำคัญการทดสอบที่เกี่ยวข้องคือการตรวจสอบว่าถ้าเป็นเช่นนั้น สมมติฐานว่างจะถูกปฏิเสธที่ระดับนัยสำคัญ nมิเช่นนั้นก็ถือว่ายอมรับได้
เรากล่าวว่าสถิติการทดสอบ (หรือกลุ่มของการทดสอบ) นั้นไม่มีอคติ (ในความหมายของเนย์แมน-เพียร์สัน) ก็ต่อเมื่อ สำหรับระดับนัยสำคัญใดๆเป็นกลาง[ 12 ] : 6 [ 13 ]
การเลือกผู้ประเมิน
ความเอนเอียงของตัวประมาณค่าคือความแตกต่างระหว่างค่าที่คาดหวังของตัวประมาณค่ากับค่าจริงของพารามิเตอร์ที่กำลังประมาณค่า แม้ว่าในทางทฤษฎีแล้วตัวประมาณค่าที่ไม่เอนเอียงจะดีกว่าตัวประมาณค่าที่เอนเอียง แต่ในทางปฏิบัติ ตัวประมาณค่าที่เอนเอียงที่มีความเอนเอียงเล็กน้อยมักถูกนำมาใช้ ตัวประมาณค่าที่เอนเอียงอาจมีประโยชน์มากกว่าด้วยเหตุผลหลายประการ ประการแรก ตัวประมาณค่าที่ไม่เอนเอียงอาจไม่มีอยู่จริงหากไม่มีข้อสมมติเพิ่มเติม ประการที่สอง บางครั้งการคำนวณตัวประมาณค่าที่ไม่เอนเอียงทำได้ยาก ประการที่สาม ตัวประมาณค่าที่เอนเอียงอาจมีค่าความคลาดเคลื่อนกำลังสองเฉลี่ยต่ำกว่า
- ตัวประมาณค่าแบบมีอคติจะดีกว่าตัวประมาณค่าแบบไม่มีอคติใดๆ ที่ได้มาจากการกระจายแบบปัวซง [ 14 ] [ 15 ] ค่าของตัวประมาณค่าแบบมีอคติจะเป็นบวกเสมอ และค่าความคลาดเคลื่อนกำลังสองเฉลี่ยของมันจะน้อยกว่าค่าความคลาดเคลื่อนแบบไม่มีอคติ ซึ่งทำให้ตัวประมาณค่าแบบมีอคติมีความแม่นยำมากขึ้น
- อคติจากการละเว้นตัวแปรคืออคติที่ปรากฏในค่าประมาณของพารามิเตอร์ในการวิเคราะห์การถดถอย เมื่อแบบจำลองที่กำหนดไว้ละเว้นตัวแปรอิสระที่ควรอยู่ในแบบจำลอง
วิธีการวิเคราะห์
- อคติในการตรวจจับเกิดขึ้นเมื่อปรากฏการณ์หนึ่งมีแนวโน้มที่จะถูกสังเกตเห็นได้มากกว่าในกลุ่มตัวอย่างการศึกษาเฉพาะกลุ่มหนึ่ง ตัวอย่างเช่นการระบาดของโรคอ้วนและเบาหวานอาจหมายความว่าแพทย์มีแนวโน้มที่จะตรวจหาเบาหวานในผู้ป่วยโรคอ้วนมากกว่าในผู้ป่วยที่ผอมกว่า ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของจำนวนผู้ป่วยเบาหวานในผู้ป่วยโรคอ้วนเนื่องจากความพยายามในการตรวจจับที่ไม่สมดุล
- ในการวัดผลทางการศึกษาอคติถูกนิยามว่า "ข้อผิดพลาดที่เป็นระบบในเนื้อหาการทดสอบ การบริหารการทดสอบ และ/หรือขั้นตอนการให้คะแนนที่อาจทำให้ผู้เข้ารับการทดสอบบางคนได้รับคะแนนต่ำกว่าหรือสูงกว่าความสามารถที่แท้จริงของพวกเขา" [ 16 ]แหล่งที่มาของอคติไม่เกี่ยวข้องกับคุณลักษณะที่การทดสอบตั้งใจจะวัด
- อคติของผู้สังเกตการณ์เกิดขึ้นเมื่อนักวิจัยมีอิทธิพลต่อการทดลองโดยไม่รู้ตัวเนื่องจากอคติทางความคิดซึ่งการตัดสินอาจเปลี่ยนแปลงวิธีการดำเนินการทดลองหรือวิธีการบันทึกผลลัพธ์
การตีความ
อคติในการรายงานเกี่ยวข้องกับความไม่สมดุลของข้อมูลที่มีอยู่ ทำให้การสังเกตการณ์บางประเภทมีแนวโน้มที่จะถูกรายงานมากกว่า
การแก้ไขอคติทางสถิติ
ขึ้นอยู่กับประเภทของอคติที่มีอยู่ นักวิจัยและนักวิเคราะห์สามารถใช้มาตรการที่แตกต่างกันเพื่อลดอคติในชุดข้อมูล อคติทุกประเภทที่กล่าวมาข้างต้นมีมาตรการที่เหมาะสมซึ่งสามารถนำมาใช้เพื่อลดหรือขจัดผลกระทบของอคติเหล่านั้นได้
ควรคำนึงถึงอคติในทุกขั้นตอนของกระบวนการเก็บรวบรวมข้อมูล โดยเริ่มจากการกำหนดพารามิเตอร์การวิจัยที่ชัดเจนและพิจารณาถึงทีมที่จะทำการวิจัย[ 2 ]อคติของผู้สังเกตการณ์อาจลดลงได้โดยการใช้ เทคนิค แบบปิดบังหรือแบบปิดบังสองชั้นการหลีกเลี่ยงการโกงค่า pเป็นสิ่งสำคัญในกระบวนการเก็บรวบรวมข้อมูลที่ถูกต้อง วิธีหนึ่งในการตรวจสอบอคติในผลลัพธ์หลังจากนั้นคือการทำการวิเคราะห์ซ้ำโดยใช้ตัวแปรอิสระที่แตกต่างกันเพื่อสังเกตว่าปรากฏการณ์ที่กำหนดยังคงเกิดขึ้นในตัวแปรตามหรือไม่[ 17 ] การใช้ภาษาอย่างระมัดระวังในการรายงานสามารถลดวลีที่ทำให้เข้าใจผิดได้ เช่น การอภิปรายเกี่ยวกับผลลัพธ์ที่ "เข้าใกล้" ความสำคัญทางสถิติเมื่อเทียบกับการบรรลุผลจริง[ 2 ]
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- โครงการ "แคตตาล็อกของอคติ"เป็นโครงการของศูนย์การแพทย์อิงหลักฐานซึ่งจัดทำแคตตาล็อกของอคติที่มีผลต่อหลักฐานด้านสุขภาพ