Обмежена рандомізація
Обмежена рандомізація — це метод розподілу об'єктів або учасників експерименту, при якому вибір здійснюється не серед усіх можливих комбінацій, а лише серед тих, які відповідають певним визначеним умовам.
На відміну від повної рандомізації, де всі варіанти розподілені рівномірно, обмежена рандомізація контролює структуру вибірки та запобігає значного дисбалансу між експериментальними умовами.
Цей підхід застосовується у випадках, коли повністю випадковий розподіл може призвести до нерівномірності, що знижує точність або порушує логіку дослідження. Найпоширеними формами обмеженої рандомізації є блокова рандомізація, перестановочні схеми та рандомізація з фіксованими розмірами груп.
Основною метою обмеженої рандомізації є зменшення впливу зовнішніх або неконтрольованих факторів, які можуть спотворити результати експерименту. Використання обмежень є доцільним тоді, коли повний випадковий розподіл може привести до надмірної нерівномірності між групами за ключовими характеристиками.
Цей метод передбачає поділ вибірки на блоки певного розміру, в межах яких забезпечується рівномірний розподіл об'єктів між експериментальними умовами. Наприклад, у блоці з чотирьох елементів може бути передбачено двох учасників для групи лікування та двох — для групи контролю. Усередині блоку порядок призначення визначається випадково. Такий підхід дозволяє уникати дисбалансу навіть за умов поступового набору учасників.
Об'єкти розподіляються у групи з урахуванням певних характеристик, таких як вік, стать, рівень ризику чи регіон проведення дослідження.
Метод використовують, коли важливо максимально збалансувати групи щодо кількох характеристик одночасно. Призначення кожного нового учасника визначається так, щоб мінімізувати сумарний дисбаланс у групах. Цей підхід часто використовують у медичних дослідженнях невеликих вибірок.
- Збереження балансу між експериментальними групами;
- підвищення точності статистичної оцінки;
- зниження варіабельності між групами;
- запобігання систематичним похибкам;
- забезпечення коректності порівняння ефектів у різних умовах.
- Потенційна перебачуваність при неправильному виборі блоків;
- складніша реалізація порівняно з повною рандомізацією;
- залежність від вибору харакетристик;
- ризик надмірного контролю, що може знизити ступінь випадковості.
Приклади застосування обмеженої рандомізації зустрічаються в медичних дослідженнях, де потрібно враховувати такі характеристики, як вік, маса тіла, спосіб життя та наявні захворювання. Неправильний розподіл в таких есперементах може привести до хибних результатів.
У випробуваннях лікарських засобів поширене використання блокової та стратифікованої рандомізації, адже це дозволяє контролювати структуру вибірки в дослідженнях.
Обмежена рандомізація використовується також у соціальних науках, психології та педагогічних дослідженнях.
У дослідженні ефективності препарату для лікування артеріальної гіпертензії буде застосована блокова та стратифіковано рандомізації. Дослідники визначили дві ключові характеристики пацієнтів: вік та ступінь гіпертензії.
| Вік | Ступінь гіпертензії |
|---|---|
| До 60 років | II ступінь |
| Після 60 років | III ступінь |
У межах кожної комбінації застосують блоки розміром 8. У кожному блоці буде передбачено рівний розподіл пацієнтів (по 4 особи) між групами: лікування препаратом та група контролю (плацебо). Порядок розподілу всередині блоку буде визначатися випадково. Цей підхід дозволить забезпечити однаковий розподіл вікових груп та стадій хвороби, а також підвищити точність оцінки ефективності препарату.
- Balley, R. A. (1987). «Restricted Randomization: A Practical Example». Journal of the American Statistical Association. 82 (399): 712—719. doi: 10.1080/01621459.1987.10478. JSTOR 2288775.
