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統計ソフトを困らせないために。「有意差」と「P値」の前に知っておきたいこと

統計を学び始めたばかりの頃、誰もが一度は「この平均値に有意差はありますか?」と問いかけたり、「とりあえず統計にかけてP値を出してほしい」と願ったりするものである。

しかし、統計の専門家やコンサルタントにこの質問を投げると、彼らは少し困った顔をするかもしれない。それは意地悪をしているわけではなく、統計学という「計算機」を動かすための燃料(材料)が足りないからである。

今回は、初心者がついつい使ってしまう「魔法の言葉」の正体を紐解き、データを正しく価値あるものに変えるための考え方を整理したい。


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目次

「平均が75点でした。有意差はありますか?」の落とし穴

「平均値が出たのだから、それがすごいこと(有意)かどうか判定してほしい」という気持ちはよくわかる。しかし、統計学において「差」という言葉は、必ず二つのものの間にしか存在しない。

  • 比喩で考える:リンゴの重さ

目の前に150gのリンゴがあるとする。これに対して「このリンゴは重いですか(有意な差がありますか)?」と聞かれても、誰も答えることはできない。

「スーパーで売られている平均的なリンゴ(100g)」と比べるのか、「昨日買った特大のリンゴ(200g)」と比べるのか。比較する相手(モノサシ)が決まって初めて、重いか軽いかの議論が始まるのである。

統計学で「有意差がある」と言いたいときは、まず「何と比べているのか」という比較対象(基準値や対照群)をセットで用意する必要がある。


P値は「たまたまではないこと」の証明書

「とにかく統計にかけてP値を」という要望も多い。P値さえ出れば、そのデータが「正解」であると証明されるような気がするからだ。しかし、P値は万能の判定機ではない。

  • 比喩で考える:フリースローの成功率

P値とは、簡単に言えば「その結果が、単なるラッキー(偶然)で起きた確率」を計算したものである。

1回だけシュートを投げて決めた人と、100回投げて80回決めた人。どちらが「実力(有意)」と言えるかは明白だろう。

「とりあえずP値を」と急ぐ前に、まずは「たまたま起きたことではない」と言えるだけの十分な回数(サンプルサイズ)が確保されているかを確認したい。データが少なすぎれば、どんなに優れた統計手法を用いても、信頼に足るP値は算出できないのである。


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統計学が欲しがる「隠し味」:バラツキ

平均値さえあれば統計ができると思われがちだが、実は統計ソフトが最も欲しがっているのは「バラツキ(標準偏差)」という情報である。

  • 比喩で考える:クラスの平均点

全員が75点を取った「平均75点」のクラスと、0点から150点まで激しく散らばった末の「平均75点」のクラス。

同じ平均点でも、そのデータの「安定感」は全く異なる。

統計学は、このバラツキを見て「その差が本物なのか、それとも誤差の範囲内なのか」を厳密に判断する。一つのサンプル(N=1)の平均値だけでは、このバラツキを計算することができない。そのため、統計学は沈黙せざるを得ないのである。


まとめ:統計の専門家と「対話」するために

もし統計の専門家に相談する機会があるなら、次のように切り出してみてはどうだろうか。

「このデータの平均は〇〇です。これと【比較したい基準】は△△ですが、この【サンプル数とデータの散らばり】で、意味のある差と言えそうでしょうか?」

この一言があるだけで、分析の精度は飛躍的に高まる。統計学はあなたのデータを否定するものではなく、あなたの主張を客観的な証拠へと昇華させるための強力なパートナーである。

正しい材料を揃えることは、魔法の杖を手に入れるよりも、ずっと確実にあなたのビジネスや研究を前進させてくれるはずだ。

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第1章臨床研究ではなぜ統計が必要なのか?計画することの重要性
  • 推定ってどんなことをしているの?
  • 臨床研究を計画するってどういうこと?
  • どうにかして標本平均を母平均に近づけられないか?
第2章:研究目的をどれだけ明確にできるのかが重要
  • データさえあれば解析でどうにかなる、という考え方は間違い
  • 何を明らかにしたいのか? という研究目的が重要
  • 研究目的は4種類に分けられる
  • 統計専門家に相談する上でも研究目的とPICOを明確化しておく
第3章:p値で結果が左右される時代は終わりました
  • アメリカ統計協会(ASA)のp値に関する声明で指摘されていること
  • そうは言っても、本当に有意差がなくてもいいの…?
  • なぜ統計専門家はp値を重要視していないのか
  • 有意差がない時に「有意な傾向があった」といってもいい?
  • 統計を放置してしまうと非常にまずい
第4章:多くの人が統計を苦手にする理由
  • 残念ながら、セミナー受講だけで統計は使えません。
  • インプットだけで統計が使えない理由
  • どうやったら統計の判断力が鍛えられるか?
  • 統計は手段なので正解がないため、最適解を判断する力が必要
第5章:統計を使えるようになるために今日から何をすれば良いか?
  • 論文を読んで統計が使えるようになるための5ステップ
第6章:統計を学ぶために重要な環境
  • 統計の3つの力をバランスよく構築する環境

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この記事を書いた人

統計 ER ブログ執筆者

元疫学研究者

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