実験計画法 統計学・QC検定

交絡とは何か?

はじめに

ここまで、因子や繰返し、二元配置実験などを通じて、実験の基本を学んできました。
しかし、実験にはもうひとつ大きな落とし穴があります。
それが交絡(こうらく)です。

この記事では、
交絡とは何か?なぜ実験結果が狂ってしまうのか?
について、わかりやすく解説していきます。


交絡とは?🔍

交絡の定義

交絡とは、本来調べたい因子と、別の因子や要素が混ざり合ってしまい、どちらの効果かわからなくなること。

簡単に言えば、
「何が原因で結果が変わったのか」がわからなくなってしまう状態です。

カレー作りで考える🍛

あなたがカレーの実験をしています。

因子水準1水準2
肉の種類牛肉鶏肉

ここで、本当は「肉の種類」だけを変えたいのに、
同時に煮込み時間もバラバラになってしまったとします。

  • 牛肉カレーは60分煮込み
  • 鶏肉カレーは30分煮込み

こうなると、

  • 牛肉のほうがおいしかった!
    …でもそれは「牛肉だから」?「煮込み時間が長いから」?

どっちの影響か、わからなくなってしまいます。
これが交絡です!

交絡の原因とは?🤔

原因説明
実験設計のミス因子を正しく制御できていない
作業のバラツキ条件が意図せず変わってしまう
外的要因の混入環境条件(温度、湿度など)が変動する

交絡は、実験前にしっかり設計しておかないと、知らないうちに起こってしまいます。

交絡が起きるとどうなる?⚡

問題内容
効果の原因が特定できないどの因子が効いたのかわからない
間違った結論を導く無関係な因子を重要視してしまう危険
再現性がない他の人が同じ条件でやっても違う結果になる

つまり、
交絡が起きると、せっかくの実験が台無しになってしまうのです。

たとえ話:カレーのフェア比較🍛

カレー屋さんで「牛肉カレー」と「鶏肉カレー」を出して、
どちらが人気か調べたいとします。

でも、牛肉カレーは昼だけ、鶏肉カレーは夜だけ販売していたら?

  • 昼の客層と夜の客層は違うかもしれない
  • 売上の差は「肉の違い」ではなく「時間帯の違い」かもしれない

このように、本当に比べたい条件以外が影響してしまうのが交絡です。

交絡を防ぐには?🎯

方法内容
因子以外の条件を一定にする煮込み時間、スパイス量などを統一する
無作為化(ランダム化)する試行順序や担当者をランダムに割り振る
実験計画を緻密に立てる交絡しない設計を事前に考える

特に、無作為化はとても強力な方法です。
人間のバイアスを減らし、偶然の交絡を防ぐことができます。

交絡と交互作用の違いは?🧠

項目内容
交絡本来調べたくない因子の影響が混ざる
交互作用因子同士が影響し合って新しい効果が生まれる

両者は似ていますが、意味は違います。
交絡は避けるべき、交互作用は理解すべき
という点がポイントです。

まとめ📝

交絡とは、
本来調べたい効果に、別の要素が紛れ込んでしまう現象です。

交絡を防ぐには、

  • 条件を一定に保つ
  • 無作為化を行う
  • 緻密な実験設計をする

これが必須です。

正しい実験を行うためには、
「交絡をいかに防ぐか」を常に意識して設計することがとても大切です!

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次の記事では、
「繰返しのある二元配置実験とは?誤差をどう測り、信頼性を高めるか?」
について詳しく解説します。

ここを理解すると、実験のデータ精度と結論の信頼度がぐっとアップします!
ぜひ続けて読んでください!

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