Dwie rzeczy mogą występować razem, choć żadna nie powoduje drugiej. Mogą mieć wspólną przyczynę, wpływać na siebie w odwrotnym kierunku albo zbiec się przypadkowo. Korelacja jest sygnałem zależności, a nie gotowym dowodem mechanizmu przyczynowego. Żeby ocenić wniosek, trzeba sprawdzić projekt badania, kolejność zdarzeń, możliwe czynniki zakłócające oraz to, czy podobny wynik uzyskano ponownie.
Korelacja pokazuje współwystępowanie, przyczynowość wyjaśnia zmianę
Jeśli wraz ze wzrostem jednej wartości zwykle rośnie druga, mówimy o korelacji dodatniej. Gdy jedna rośnie, a druga zazwyczaj maleje, zależność jest ujemna. Sam współczynnik korelacji może opisywać kierunek i siłę relacji, ale nie odpowiada na pytanie, dlaczego ona występuje. Sprzedaż lodów i liczba utonięć mogą rosnąć w tych samych miesiącach. Nie oznacza to, że lody powodują utonięcia. Wspólnym czynnikiem jest między innymi wysoka temperatura, która zwiększa zainteresowanie lodami i aktywnością nad wodą.
Druga pułapka dotyczy kierunku zależności. Badanie może wykazać, że osoby korzystające długo wieczorem z telefonu częściej śpią krócej. Możliwe, że ekspozycja na światło, pobudzenie i późne odkładanie urządzenia skracają sen. Możliwe również, że osoby mające problem z zasypianiem częściej sięgają po telefon, ponieważ i tak nie śpią. Oba mechanizmy mogą działać jednocześnie. Bez informacji o kolejności zdarzeń, pomiaru wcześniejszych problemów ze snem i kontroli innych zachowań nagłówek „telefon powoduje bezsenność” wykracza poza to, co rzeczywiście pokazuje korelacja.
| Ustalenie | Co pozwala powiedzieć | Czego nie rozstrzyga |
|---|---|---|
| Korelacja | Dwie mierzone cechy zmieniają się w powiązany sposób | Kierunku wpływu i mechanizmu |
| Następstwo w czasie | Domniemana przyczyna wystąpiła przed skutkiem | Czy skutek wywołał właśnie ten czynnik |
| Eksperyment z grupą kontrolną | Różnica może wynikać z badanej interwencji | Czy wynik odnosi się do innych osób i warunków |
| Powtarzalne wyniki wielu badań | Zależność jest mniej prawdopodobnym przypadkiem | Czy wszystkie badania mają tę samą jakość i ograniczenia |
Czynnik zakłócający może stworzyć przekonującą, ale pozorną zależność
Czynnik zakłócający jest cechą powiązaną jednocześnie z domniemaną przyczyną i badanym rezultatem. Wyobraźmy sobie obserwację, zgodnie z którą osoby częściej kupujące świeże warzywa rzadziej opuszczają badania profilaktyczne. Nie wynika z niej, że zakup warzyw bezpośrednio zwiększa regularność badań. Obie cechy mogą być związane z dochodem, dostępnością sklepów i placówek, wykształceniem, wiekiem albo ogólną dbałością o zdrowie. Analiza statystyczna może uwzględnić część tych różnic, ale tylko te, które badacze przewidzieli i odpowiednio zmierzyli. Nieobserwowane czynniki nadal mogą wpływać na wynik.
Istnieje też selekcja uczestników. Ankieta internetowa o skutkach określonej diety może przyciągać przede wszystkim osoby, które osiągnęły wyjątkowo dobry lub wyjątkowo zły rezultat. Porównanie użytkowników produktu z osobami, które go nie wybrały, bywa obciążone różnicami istniejącymi jeszcze przed zakupem. Użytkownicy droższego zegarka sportowego mogą częściej ćwiczyć nie dlatego, że urządzenie zmieniło ich zachowanie, lecz dlatego, że osoby aktywne chętniej kupują taki sprzęt. Im bardziej grupy różniły się na początku, tym ostrożniej trzeba przypisywać późniejszą różnicę jednemu czynnikowi.
Ważne: Korelacja nie jest dowodem przyczynowości, ale nie jest też informacją bezwartościową. Może ujawnić zależność wymagającą sprawdzenia, pomóc przewidywać wynik i uzasadnić zaplanowanie dokładniejszego badania.
Hipoteza, fakt i teoria zajmują inne miejsca w rozumowaniu
Hipoteza badawcza jest możliwym, sprawdzalnym wyjaśnieniem albo przewidywaniem. Powinna być sformułowana na tyle precyzyjnie, aby można było określić, jakie dane byłyby z nią zgodne, a jakie postawiłyby ją pod znakiem zapytania. Zdanie „sen wpływa na człowieka” jest zbyt ogólne. Hipoteza „ograniczenie snu do pięciu godzin przez siedem nocy pogarsza średni czas reakcji dorosłych w porównaniu z ośmioma godzinami snu” wskazuje badaną zmianę, wynik, grupę i porównanie.
Fakt naukowy nie oznacza zdania pozbawionego jakiejkolwiek niepewności. Najczęściej jest obserwacją lub wynikiem ustalonym określoną metodą, na przykład tym, że w badanej próbie grupa A uzyskała niższy średni czas reakcji niż grupa B. Interpretacja, dlaczego powstała różnica i czy można ją przenieść na całą populację, jest już kolejnym etapem. Pomiar może mieć błąd, próba może być niereprezentatywna, a analiza źle dobrana. Dlatego wynik badania nie staje się automatycznie uniwersalnym faktem o wszystkich ludziach.
Teoria naukowa nie jest luźnym przypuszczeniem. Stanowi szerszy system wyjaśnień, który łączy liczne obserwacje, hipotezy i wyniki, pozwala tworzyć przewidywania oraz pozostaje otwarty na korektę. Pojedyncze badanie może wspierać teorię, ujawnić jej ograniczenie albo skłonić do zmiany części założeń, lecz zwykle nie „udowadnia całej teorii”. W języku codziennym słowo teoria bywa używane jako odpowiednik domysłu. W komunikacie naukowym takie znaczenie prowadzi do zaniżenia siły dobrze ugruntowanego wyjaśnienia.
Dlaczego sposób zaprojektowania badania zmienia siłę wniosku?
Badanie obserwacyjne rejestruje różnice występujące bez przydzielania ludzi do określonego działania. Jest konieczne, gdy eksperyment byłby nieetyczny, niewykonalny albo wymagałby wieloletniej obserwacji. Nie można losowo przydzielić uczestników do palenia papierosów lub ekspozycji na szkodliwą substancję. Można natomiast porównywać osoby różniące się ekspozycją, uwzględniać znane czynniki zakłócające, sprawdzać zależność dawka i skutek, obserwować kolejność zdarzeń oraz zestawiać wyniki wielu populacji. Zgodność tych elementów może mocno wspierać wniosek przyczynowy, choć nie wynika on z jednej korelacji. W eksperymencie badacz zmienia wybrany czynnik i porównuje rezultat. Losowy przydział uczestników do grup, czyli randomizacja, pomaga równomiernie rozłożyć również część nieznanych czynników zakłócających. Grupa kontrolna pokazuje, co działo się bez badanej interwencji albo przy innym postępowaniu. Zaślepienie ogranicza wpływ oczekiwań uczestnika i osoby oceniającej. Agencja Badań Medycznych podkreśla, że randomizacja służy właśnie ograniczeniu nierównego rozkładu zmiennych mogących zafałszować wniosek. Nadal liczą się jednak wielkość próby, utrata uczestników, sposób pomiaru, czas obserwacji i możliwość zastosowania wyniku poza badaną grupą.
Warto wiedzieć: Duże badanie nie naprawia błędnego projektu. Tysiące obserwacji mogą bardzo precyzyjnie oszacować zależność obciążoną tym samym błędem selekcji, pomiaru albo nieuwzględnionym czynnikiem zakłócającym.
Jak czytać nagłówek „badania dowodzą”, zanim uznasz go za fakt?
Najpierw trzeba odnaleźć faktyczne twierdzenie. Czy autor pisze o współwystępowaniu, prognozowaniu, czy o wpływie jednego działania na drugie? Następnie należy sprawdzić, kto został zbadany, jak duża była próba, co dokładnie mierzono i przez jaki czas. „Spożycie kawy” może oznaczać jednorazową deklarację liczby filiżanek, a „lepsze zdrowie” brak rozpoznania wybranej choroby w dokumentacji. Takie uproszczenia bywają potrzebne, ale wyznaczają granice wniosku.
Kolejny krok polega na oddzieleniu wielkości efektu od jego istotności statystycznej. Przy ogromnej próbie nawet bardzo mała różnica może być mało prawdopodobnym dziełem przypadku, a jednocześnie nie mieć praktycznego znaczenia. Trzeba zobaczyć wartości w obu grupach, przedział niepewności i rzeczywistą skalę zmiany. Sam komunikat „wynik był istotny” nie mówi, czy różnica wynosiła jedną minutę snu, jeden dzień bez objawów czy kilkadziesiąt procent ryzyka. Na końcu pozostaje zgodność z innymi dowodami. Pojedynczy wynik może być pierwszym sygnałem, przypadkiem, efektem wielu analiz albo rezultatem specyficznym dla jednej populacji. Przegląd systematyczny gromadzi badania według wcześniej określonych kryteriów i pozwala ocenić ich spójność oraz jakość. Nie gwarantuje prawdziwego wniosku, jeśli dostępne prace są słabe, ale daje pełniejszy obraz niż wybrana publikacja. W polskich podsumowaniach Cochrane poziom zaufania do danych jest oceniany między innymi na podstawie metodyki, wielkości badań i spójności wyników.
Ostrożny język nie osłabia wyniku, tylko pokazuje jego granice
Sformułowania „wiąże się z”, „zaobserwowano w badanej grupie” i „wynik wspiera hipotezę” bywają odbierane jako unikanie odpowiedzi. W rzetelnym opisie mówią jednak dokładnie, jaki poziom pewności osiągnięto. Badanie obserwacyjne może wykryć wartościową zależność bez rozstrzygania przyczyny. Eksperyment może wykazać efekt w ściśle określonych warunkach bez gwarancji, że będzie identyczny w każdej populacji. Przegląd może wskazać prawdopodobny kierunek i jednocześnie ocenić zaufanie do danych jako niskie.
Najbezpieczniejszy wniosek zachowuje skalę oryginalnego badania. Nie zmienia korelacji w przyczynę, wyniku z próby w prawdę o wszystkich ludziach ani pojedynczej hipotezy w teorię. Im większa różnica między tym, co zmierzono, a tym, co głosi nagłówek, tym więcej ostrożności wymaga interpretacja.
Sprawdzamy
Źródła
- Jak przeprowadzać badania naukowe wpływu pola elektromagnetycznego na zdrowie? Cele, wyzwania i trudności
- Czy we wszystkich badaniach klinicznych wykorzystuje się randomizację oraz metodę podwójnie ślepej próby?
- Suplementacja antyoksydantów w zapobieganiu zgonom u osób zdrowych i u pacjentów z różnymi chorobami
- Zasługi Galileusza dla astronomii. Słownik pojęć: hipoteza
Udostępnij artykuł
Preferowane źródła Google
Chcesz częściej trafiać na odpowiedzi Dociekliwie?
Dodaj Dociekliwie do swoich preferowanych źródeł Google.
