マッチドペア設計: 定義と例

マッチドペア計画は、実験に 2 つの処理条件しかない場合に使用される実験計画です。実験の被験者は、年齢や性別など、「一致する」変数に基づいてペアにグループ化されます。次に、各ペア内で、被験者はランダムに異なる治療に割り当てられます。

マッチドペアの設計例

研究者が、標準的な食事と比較して、新しい食事が体重減少にどのような影響を与えるかを知りたいと考えているとします。この実験には 2 つの治療条件 (新しい食事と標準的な食事) しかないため、マッチド ペア デザインを使用できます。

彼らは 100 人の被験者を募集し、年齢と性別に基づいて被験者を 50 組にグループ化します。例えば：

• 25 歳の男性は、年齢と性別の点で「一致」するため、別の 25 歳の男性とマッチングされます。
• 30歳の女性は、年齢や性別などの点でも一致するため、別の30歳の女性とマッチングされます。

次に、各ペア内で、1 人の被験者が 30 日間新しい食事療法に従うようにランダムに割り当てられ、もう 1 人の被験者が 30 日間標準的な食事療法に従うように割り当てられます。 30 日間の終わりに、研究者は各被験者の総体重減少を測定します。

マッチドペア設計の長所と短所

マッチドペア設計の使用には、いくつかの注目すべき利点と、いくつかの潜在的な欠点があります。

利点：

1. 隠し変数のチェック。

隠れ変数は、実験では考慮されず、実験の結果に影響を与える可能性がある変数です。

前の例では、年齢と性別が体重減少に大きな影響を与える可能性があります。これら 2 つの変数に基づいて被験者を照合することで、年齢と性別が同じ被験者間の体重減少のみを比較しているため、これら 2 つの変数が体重減少に及ぼす影響を排除できます。

したがって、私たちが観察した体重減少の違いは、年齢や性別ではなく、食事に起因している可能性があります。

2. 順序効果を排除します。順序効果とは、実験材料を被験者に提示する順序による結果の違いを指します。マッチド ペア デザインを使用すると、各被験者が 1 回の治療を受けるだけなので、順序の影響を心配する必要がありません。

前の例では、実験の各被験者は 1 つの食事療法のみを受けました。一方で、被験者に標準食を 30 日間摂取させ、その後新しい食事を 30 日間摂取させると、被験者が特定の食餌を他の食餌より先に摂取することにより、順序効果が生じる可能性があります。

短所:

1. 1 人が脱落した場合、2 人の被験者を失います。被験者が研究から脱落することを決めた場合、完全なペアはもう存在しないため、実際には 2 人の被験者を失うことになります。

2. 一致するものを見つけるのに時間がかかります。特定の変数に一致するトピックを見つけるには、特に 2 つ以上の変数を使用する場合、時間がかかることがあります。たとえば、ペアとして使用する 50 人の女性を見つけるのは難しくないかもしれませんが、各ペアの年齢が正確に一致する 50 組の女性を見つけるのは非常に難しいかもしれません。

3. トピックを完全に一致させることができません。研究者がどんなに努力しても、各ペアの被験者間には常にばらつきが生じます。完全に一致する唯一の方法は、本質的に同じ遺伝コードを共有する一卵性双生児を見つけることです。これが、一卵性双生児がマッチドペア研究でよく使用される理由です。

マッチドペア設計で範囲を使用する利点

一致するトピックを少し簡単に見つける方法の 1 つは、一致させようとしている変数に範囲を使用することです。

たとえば、22 歳と別の 22 歳を照合する代わりに、研究者は 21 ～ 25 歳、26 ～ 30 歳、31 ～ 35 歳などの年齢範囲を作成できます。年齢範囲は 25 歳で、別の被験者の年齢範囲は 21 ～ 25 歳です。

レンジの使用にはメリットとデメリットがあります。明白な利点は、一致するものをより簡単に見つけられることですが、欠点は、トピックの一致精度が低いことです。たとえば、上記のアプローチを使用すると、21 歳と 25 歳を照合することができますが、これはかなり顕著な年齢差です。これはトレードオフであり、研究者はペアをより簡単に見つけるために価値があるかどうかを判断する必要があります。