Słownik metodologiczny · Projekt badania

Błąd ekologiczny – dlaczego z danych o grupach nie wnioskujesz o osobach?

Związek między średnimi szkół czy krajów może być zupełnie inny niż związek u osób w tych grupach. Pokazujemy przykład z odwróconym kierunkiem korelacji, rysunek i sposób, by tego błędu uniknąć.

Strona główna / Słownik / Błąd ekologiczny

Opracowanie merytoryczne: · Opublikowano:

W skrócie: Błąd ekologiczny to wnioskowanie o pojedynczych osobach ze związku policzonego na średnich grup. Korelacja średnich może mieć inną siłę, a nawet inny znak niż związek wewnątrz grup, dlatego wnioski z danych zagregowanych formułuj tylko o grupach.

Co to jest błąd ekologiczny?

Błąd ekologiczny (ang. ecological fallacy) to wnioskowanie o pojedynczych osobach na podstawie związków policzonych na danych zagregowanych: średnich szkół, regionów, krajów lub grup. Nazwa pochodzi od „korelacji ekologicznych”, czyli liczonych dla obszarów, które opisał Robinson (1950). Korelacja między średnimi grup może mieć inną siłę, a nawet inny znak niż związek u osób w tych grupach. Problem pojawia się zawsze, gdy analizę robi się na danych zagregowanych, a wnioski formułuje o ludziach.

Przykład

W 8 szkołach po 30 uczniów zmierzono tygodniowy czas na zadania domowe i wynik testu (dane symulowane). Średnie szkół są silnie dodatnio skorelowane: r(6) = .96, 95% CI [.81, .99], p < .001. Wyższy średni czas nauki w szkole wiązał się z wynikiem wyższym o 4.34 pkt na godzinę. Wewnątrz szkół związek jest jednak ujemny: r = −.63, a w poszczególnych szkołach od −.79 do −.52. Dłużej nad zadaniami siedzą tam słabsi uczniowie, a każda dodatkowa godzina wiąże się z wynikiem niższym o 2.60 pkt. Kto z danych szkolnych wywnioskowałby, że uczeń, który uczy się dłużej, wypada lepiej, popełniłby błąd ekologiczny.

Wykres rozrzutu czasu na zadania domowe i wyniku testu u 240 uczniów z 8 szkół. Czerwone punkty średnich szkół układają się wzdłuż rosnącej linii przerywanej, r = .96, a niebieskie linie regresji w każdej szkole opadają, r wewnątrz szkół = −.63.
Rysunek 1. Szare punkty to uczniowie, czerwone – średnie szkół; linia przerywana to związek między szkołami, niebieskie – w każdej szkole. Obliczenia: R (dane symulowane).

Jak go uniknąć

Jak opisać w pracy

Na poziomie szkół wyższy średni czas poświęcany na zadania domowe wiązał się z wyższym średnim wynikiem testu, r(6) = .96, 95% CI [.81, .99], p < .001. Wynik ten dotyczy szkół i nie pozwala wnioskować o związku u pojedynczych uczniów, który wewnątrz szkół był ujemny (r = −.63).

Na co uważać

  • Błąd ekologiczny a paradoks Simpsona. Paradoks Simpsona to odwrócenie związku po podziale próby na podgrupy, zwykle przez zmienną zakłócającą. Błąd ekologiczny to przeniesienie wniosku z poziomu grup na osoby. Oba zjawiska często występują razem, zwłaszcza przy wnioskowaniu między poziomami (Kievit i in., 2013).
  • Błąd działa w obie strony. Wnioski z danych indywidualnych też nie przenoszą się automatycznie na grupy (Schwartz, 1994).
  • Silna korelacja średnich to nie silny efekt. Średnie wygładzają zmienność, więc korelacja grup bywa wysoka nawet przy słabym związku u osób.

Najczęstsze pytania

Na czym polega błąd ekologiczny w prostych słowach?

Na przenoszeniu wniosku z grup na ludzi. Jeśli szkoły, w których uczniowie dłużej odrabiają lekcje, mają wyższe średnie wyniki, nie znaczy to, że uczeń, który dłużej odrabia lekcje, wypada lepiej.

Czym różni się błąd ekologiczny od paradoksu Simpsona?

Paradoks Simpsona to odwrócenie związku po podziale próby na podgrupy. Błąd ekologiczny to wnioskowanie o osobach z danych grupowych. Często dotyczą tych samych danych, ale opisują co innego: zjawisko i błąd interpretacji.

Czy analiza danych zagregowanych jest zawsze błędem?

Nie. Średnie grup są właściwe, gdy pytanie dotyczy grup, np. szkół lub regionów. Błąd zaczyna się dopiero wtedy, gdy wynik przypisujesz pojedynczym osobom.

Powiązane hasła

Agregacja danychParadoks SimpsonaKorelacjaModel wielopoziomowyKorelacja a przyczynowośćCentrowanie zmiennych

Poradniki, w których użyjesz tego pojęcia

Poradnik

Statystyka w pracy z pedagogiki

Ankiety wśród nauczycieli i rodziców: skala Likerta, chi-kwadrat i test Fishera, testy rangowe z korektą Holma, procenty w tabelach i uczniowie w klasach.

Czytaj →

Potrzebujesz wsparcia w analizie danych?

Wybierz ofertę dopasowaną do pracy dyplomowej albo profesjonalnego projektu naukowego.

Wyceń analizęOferta dla studentów

Bibliografia i dalsza literatura naukowa (APA 7)

  1. Kievit, R. A., Frankenhuis, W. E., Waldorp, L. J., & Borsboom, D. (2013). Simpson's paradox in psychological science: A practical guide. Frontiers in Psychology, 4, Article 513. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2013.00513 ● Otwarty dostęp
  2. Robinson, W. S. (1950). Ecological correlations and the behavior of individuals. American Sociological Review, 15(3), 351–357. https://doi.org/10.2307/2087176
  3. Schwartz, S. (1994). The fallacy of the ecological fallacy: The potential misuse of a concept and the consequences. American Journal of Public Health, 84(5), 819–824. https://doi.org/10.2105/ajph.84.5.819 ● Otwarty dostęp: pełny tekst

Cytowania BibTeX

@article{kievit2013simpson, author={Kievit, Rogier A. and Frankenhuis, Willem E. and Waldorp, Lourens J. and Borsboom, Denny}, title={{Simpson's paradox in psychological science: A practical guide}}, journal={Frontiers in Psychology}, year={2013}, volume={4}, eid={513}, doi={10.3389/fpsyg.2013.00513}}
@article{robinson1950ecological, author={Robinson, W. S.}, title={{Ecological correlations and the behavior of individuals}}, journal={American Sociological Review}, year={1950}, volume={15}, number={3}, pages={351--357}, doi={10.2307/2087176}}
@article{schwartz1994fallacy, author={Schwartz, Sharon}, title={{The fallacy of the ecological fallacy: The potential misuse of a concept and the consequences}}, journal={American Journal of Public Health}, year={1994}, volume={84}, number={5}, pages={819--824}, doi={10.2105/ajph.84.5.819}}
R