2.3 心理学における調査結果の分析 - 独立変数と従属変数

 

アイスクリームの売り上げが上がると犯罪率も上がる。気温が高いと、家の外にたくさんの人がいて、お互いに交流したり、イライラしたり、時には犯罪を犯したりし、また外が暑いときは、アイスクリームのような冷たい食べ物を探す可能性が高くなると言える。

 

 

 

 

①相関研究

相関correlation　　2つ以上の変数の間に関係があること（アイスクリームの消費や犯罪など）

ただこの関係は必ずしも因果関係を意味するわけではなく、2つの変数が相関している場合、それは単に、一方の変数が変化すると、もう一方の変数も変化することを意味する。それゆえ相関係数と呼ばれる統計を計算することで、相関を測定できる。

 

相関係数correlation coefficient　　変数間の関係の強さと方向を示し-1から+1の数。相関係数は通常、文字rで表される。数値が1に近いほど（負または正）、変数の関連性が高くなり、1つの変数の変化は、他の変数の変化に応じて予測可能になる。数値がゼロに近いほど、関係は弱くなり、変数間の関係は予測しにくくる。

相関係数0.9は、相関係数0.3よりもはるかに強い関係を示す。変数がまったく関連していない場合の相関係数は0だ。

 

相関係数の符号（正または負）は、関係の方向を示す。

正の相関positive correlation 変数が同じ方向に移動する手段であり、言い換えると、一方の変数が増加するともう一方の変数も増加し、逆に、一方の変数が減少するともう一方の変数も増加することを意味する。　アイスクリームと犯罪率の例は、気温が高くなると両方の変数が増加するため、正の相関関係にだ。他にも、個人の身長と体重の関係、または個人の年齢としわの数の関係などがある。

 

負の相関negative correlation 変数は反対方向に移動することを意味し、2つの変数が負の相関関係にある場合、一方の変数の減少はもう一方の変数の増加に関連付けられ、その逆も同様だ。

 

負の相関の実際の例では、ミネソタ大学の学生研究者による研究によると、学生が5時間未満の睡眠をとった週あたりの平均日数と彼らのGPAの間には弱い負の相関（r= -0.29）があった。倦怠感が増すにつれて睡眠量は減少するため、日中の倦怠感と前夜の睡眠時間との間には負の相関関係があるのかもしれない。

 

相関には予測値がある。現在の学生にとってどの相関が最も強いかを観察することにより、この情報を使用して、大学への入学を申請した学生の相対的な成功を予測することができる。

 

散布図は、相関の強さと方向をグラフで表したもので、相関が強いほど、データポイントは直線に近くになる。これらの例では、（a）体重と身長の間に正の相関があり、（b）倦怠感と睡眠時間の間に負の相関があり、（c）靴のサイズと睡眠時間の間に相関がないことがわかる。

 

 

 

 

相関調査は、2つの変数間に存在する関係の強さと方向を発見できるが、、関係の存在を確立しても因果関係cause-and-effect relationshipはほとんどわからないため、相関関係は限られている。

 

一方が他方を引き起こすために変数が相関することもありますが、交絡変数confounding variableである他の要因が実際に対象の変数の体系的な動きを引き起こしている可能性もある。前述のアイスクリーム/犯罪率の例では、温度が2つの変数間の関係を説明できる交絡変数である。(交絡変数＝関係ある両方の変数に影響を与える予期しない外部要因)

 

広告やニュース記事では常に相関関係の関数として因果関係を誤って主張されている。たとえば、最近の研究では、定期的にシリアルを食べる人は、めったにシリアルを食べない人よりも健康的な体重を達成することがわかったという。

 

相関研究は変数間の関係を特定する上で非常に貴重だが、因果関係を確立することはできない。研究の質問に答えるためには実験を行うことが必要である。

 

 

 

錯誤相関illusory correlation

相関研究に基づいて誤った因果関係を導き出そうとする、また非体系的な観察を行う際には、錯誤相関を間違える傾向がある。また特定の2つのものの間に関係が存在すると人々が信じるときに発生する。

例) 月の満ち欠けが人間の行動に及ぼす。多くの人々は、人間の行動は月の満ち欠けによって影響を受ける、具体的には、満月になると奇妙な行動をとるという主張だ。月の重力などの影響があることは否定できないが、実際、奇妙な行動の割合は月の周期を通して一定のままである。

 

確証バイアスconfirmation bias

私たちはあることについて読んだり聞いたりしたとき、情報を有効なものとして受け入れ、何かがどのように機能するかについての予感(推測)を立て、その予感を裏付ける証拠を探し、私たちの予感が間違っていることを示す証拠を無視する。

 

特定の行動が特定のグループに不正確に起因する錯誤相関が、最終的に差別的な行動につながる可能性のある偏見的な態度の形成に関与している可能性がある。

 

実験的仮説experimental hypothesis

実験は、特定の仮説を立て、その後テスト行う。

仮説は現実世界を直接観察することによって、または以前の研究を注意深く検討した後に定式化することである。

 

実験の設計

最も基本的な実験計画には、実験グループと対照グループの2つのグループが含まれます。2つのグループは、実験的な操作(実験したい内容)1つの違いを除いて、その他の条件は全て同じになるように設計されている。

 

教室でのテクノロジーの使用が学習に悪影響を与えるという仮説を立てる　

すなわち、教室でのテクノロジーの使用は学習を減らすため、制限する必要がある

ノートパソコンでメモをとるクラスメートは、手でメモをとるクラスメートよりもクラス試験の成績が低いことに気付いたかもしれない。また、コンピュータプログラムを介してレッスンを受ける人と、対面式の教師を介して授業を受ける人は、パフォーマンスのレベルが異なるかもしれない。

 

実験群experimental group (テクノロジー使用）

対照群control group(テクノロジー未使用)

実験的操作(テクノロジーの使用または未使用)が行われ、それは実験群と対照群の唯一の違いであるべき。対照群が実験的操作を受けないことを除いて、対照群が実験群と同様に扱われることが重要である。

結果となるテストを採点する人は、実験者バイアスを制御するために、誰が実験グループまたは対照グループに割り当てられたかを知らないようにすることが望ましい。

 

 

実験者バイアスExperimenter bias 　研究者の期待が研究結果を歪める可能性がある

オブザーバーがどの子がどのグループに属しているかを知っている場合、それは、ずさんな手書きや小さな計算ミスなど、あいまいな応答をどのように解釈するかに影響を与える可能性がある。

どの子供がどのグループに属しているかを知らないことで、私たちはそれらの偏見がの影響を防ぐ。

 

単一盲検試験single-blind study

グループの参加者は自分がどのグループ（実験グループまたは対照グループ）に属しているかを知らないが、実験を開発した研究者はどの参加者が各グループに属しているかを知っている。

 

二重盲検研究double-blind study

研究者と参加者の両方がグループに属しているか知らない。実験者と参加者の両方の期待を制御できる。

 

プラセボ効果placebo effect

人々の期待や信念が特定の状況での経験に影響を与えたり、決定したりするときに発生する。つまり、何かが起こることを単に期待するだけで、実際にそれを実現することができるということだ。

気分を改善すると思われるピルを服用した。ピルに効果があると期待して信じているので、ピルに実際に含まれている薬ではなく、ピルを服用しただけで気分が良くなる可能性がある。これがプラセボ効果である。

気分への影響が期待によるものではなく、薬物によるものであることを確認するために、対照群はプラセボ（砂糖の錠剤）を受け取る。研究者も実験対象者も誰が砂糖のピルを手に入れたかを知らない。このようにして実験群と対照群の間の気分の違いが薬物自体によって引き起こされているのか、調べることができる。

 

 

②独立変数と従属変数

独立変数independent variable　実験者によって操作又は制御されるもの。上記の例では、独立変数はテクノロジーを使用するかしないか、である。

 

従属変数dependent variable　独立変数がどの程度の影響を及ぼしたかを調べるために研究者が測定するもの。この例では、従属変数は参加者によって示される試験の結果を指す。

従属変数は独立変数に依存している。

 

確率標本random sampleは、母集団のすべてのメンバーが選択される可能性が等しい、より大きな母集団のサブセットです。

 

無作為割り当てrandom assignment　ランダムな割り当てによって参加者を実験グループと対照グループに分割すること。すべての参加者がいずれかのグループに割り当てられているの等しいチャンスがある。1つのグループが完全に男性、特定の民族的アイデンティティ、または特定の宗教的イデオロギーで構成されることはほとんどない。

 

 

性別（独立変数）が空間記憶（従属変数）にどのような影響を知りたい。空間記憶を利用するタスクで男性と女性の違いを確実に探すことはできるが、性別を直接制御することはできため、これらの状況では因果関係を証明できない。

その他、人間の倫理に背くようなテーマ、実験は実施してはならない。

 

 

 

 

③実験結果の解釈

統計分析statistical analysis　２つのグループの間に意味のある違いがあるかどうかを調べるために実施され、統計分析により、検出された差異が偶然によるものである可能性がどの程度あるかが判断される。たとえば、栄養補助食品の有効性について実験が行われ、プラセボピル（サプリメントではなく）を服用している人がサプリメントを服用している人と同じ結果になる場合、実験は栄養補助食品が効果的でないことを示している。

 

一般に、心理学者は、グループが実際に互いに異ならなかった場合にそれらを観察する可能性が5％未満の場合、差異は統計的に有意であると見なす。言い換えれば、心理学者は「偽陽性」を可能性を5パーセント以下に制限している。

 

実験は、結果の有意差が独立変数によって引き起こされている。また、ランダムな選択、ランダムな割り当て、および実験者のバイアスと参加者の期待の両方の影響を制限しているため、グループ間の違いは独立変数に起因し、最終的に因果関係を述べることができる。

 

 

 

④レポート調査

科学雑誌は一般に、研究に積極的に関与する専門家や学者の聴衆を対象としたピアレビュージャーナル記事を発行。それらは、主題に関する専門知識を持つ他の数人の科学者（通常は匿名）によって読まれる。査読者は、記述されている研究の強力な理論的根拠、研究がどのように行われたかについての明確な説明、および研究が倫理的な方法で行われたという証拠を探し、また研究のデザイン、方法、および統計分析の欠陥を探す。査読者は研究が学問分野の知識を進歩させる上でどれほど価値があるかについて判断を下し、科学文献における研究結果の不必要な重複を防ぐのに役立ちます。ある程度、各研究記事が新しい情報を提供するこになる。最終的に、ジャーナル編集者はすべての査読者のフィードバックを編集し、記事が現在の状態で公開されるか（まれに）、改訂版で公開されるか、公開が受け入れられないかといった判断が下される。

 

ワクチン自閉症の神話と公表された研究の撤回

一部の科学者は、日常的な小児ワクチンが一部の子供に自閉症を発症させると主張しており、実際、いくつかの査読済みの出版物がこれらの主張を行う研究を発表している。最初の報告以来、大規模な疫学研究は、予防接種は自閉症の原因ではなく、予防接種を受けないよりも子供に予防接種を受ける方がはるかに安全であることを示唆しており、この主張をしている元の研究のいくつかはその後撤回された。

 

 

 

⑤信頼性と妥当性

信頼性と妥当性は、あらゆるタイプのデータ収集で行う必要がある2つの重要な考慮事項である。

 

信頼性Reliability　与えられた結果を一貫して生み出す能力。

評価者間の信頼性（2人以上の異なるオブザーバーが観察されたものに同意する程度）

内部の一貫性（同じことを測定する調査の異なる項目が互いに相関する程度）

テストと再テストの信頼性（特定の測定の結果が複数の投与にわたって一貫している程度）

 

妥当性Validity　特定の機器またはツールが測定対象を正確に測定する程度

生態学的妥当性（研究結果が実際のアプリケーションに一般化する程度）

構築的妥当性（特定の変数が測定対象を実際にキャプチャまたは測定する程度）

妥当性に直面する（特定の変数が測定する程度）　(表面的には有効と思われる）

 

 

 

参考

Spielman, R., Dumper, K., Jenkins, W., Lacombe, A., Lovett, M. & Perlmutter, M. (2017). Psychology. OpenStax College, Rice University. Retrieved from https://my.uopeople.edu/pluginfile.php/1097682/mod_page/content/7/PSYCTextCh_1-4.pdf