交絡とは？実験計画法で効果が見分けられなくなる原因と防ぎ方

※本記事にはプロモーション（広告）が含まれています。

この記事の位置づけ

「実験計画法の基礎概念シリーズ」第12回。前回は「残差と誤差の違い」を学びました。今回は因子が混ざり合う危険な現象「交絡」を解説します。

結論｜まず30秒でわかる答え

交絡（こうらく）とは、調べたい因子の効果と、別の因子の効果が混ざってしまい、どちらが結果に効いたのか区別できなくなる状態です。たとえば「肉の種類」と「実験した時間帯」を同時に変えると、味の違いがどちらによるものかわかりません。実験計画法では、実験の順番のランダム化や直交表への割り付けで、見たい効果がほかの効果と交絡しないように計画します。

「実験で効果があると思ったのに、実は別の原因だった…」

「交絡って何？なぜ注意が必要なの？」

交絡を理解しないと、「見せかけの因果関係」に騙されて、間違った結論を出してしまう危険があります。

この記事では、身近な例を使って交絡の正体をわかりやすく解説します。

交絡とは？【真犯人が隠れている状態】

交絡（こうらく）とは、調べたい因子の効果に、別の因子の効果が混ざり合ってしまう現象です。

英語では「Confounding（コンファウンディング）」と言います。

交絡の定義

複数の因子が同時に変化してしまい、
どの因子が結果に影響したのか区別できなくなる状態。

有名な例：アイスと水難事故

交絡を理解するための有名な例があります。

アイスクリームと水難事故

データを調べると、アイスの売上が増えると水難事故も増える。

→ 「アイスを食べると溺れやすくなる」のか？
→ もちろん、そんなわけない！

真犯人は「気温」

本当の原因は「気温」です。

真の因果関係

気温が上がる

↙ ↘

アイスが売れる海に行く人が増える

↓

水難事故が増える

アイスと水難事故には直接の因果関係はないのに、「気温」という隠れた因子のせいで、あたかも関係があるように見えてしまう。

これが交絡です。隠れた因子のことを「交絡因子」と呼びます。

実験計画法での交絡

実験計画法でも、交絡は深刻な問題を引き起こします。

交絡が起きる実験の例

カレーの実験で、こんな実験計画を立てたとします。

実験	肉の種類	実験時間帯	結果
1	鶏肉	朝（涼しい）	60点
2	牛肉	昼（暑い）	80点

結果だけ見ると、「牛肉の方が20点高い！牛肉が良い！」と結論づけたくなります。

でも待ってください。

この実験の問題点

「肉の種類」と「時間帯」が同時に変わっている
牛肉の方が良かったのか？昼の方が良かったのか？区別できない
もしかしたら「暑い方がスパイスの香りが立つ」のかもしれない

これが実験における交絡です。「肉」の効果と「時間帯」の効果が混ざり合ってしまっています。

交絡を防ぐ方法

交絡を防ぐには、いくつかの方法があります。

① ランダム化

実験の順序をランダムにすることで、交絡因子の影響を均等に散らばらせます。

これは「実験の3原則」で学んだ通りですね。

② 交絡因子を因子として取り込む

「時間帯」が影響しそうなら、時間帯も因子として実験に組み込む方法があります。

実験	肉の種類	時間帯
1	鶏肉	朝
2	鶏肉	昼
3	牛肉	朝
4	牛肉	昼

こうすれば、「肉の効果」と「時間帯の効果」を別々に評価できます。

③ 局所管理（ブロック化）

交絡因子の水準ごとにグループ（ブロック）を作り、ブロック内で比較する方法です。

「朝」のブロック内で鶏肉と牛肉を比較、「昼」のブロック内でも比較、というようにします。

○ 交絡を防ぐ3つの方法

① ランダム化	順序をシャッフルして影響を均等にする
② 因子として取り込む	交絡因子も実験の因子に加える
③ 局所管理	同じ条件内で比較する