フィッシャーの3原則
R.A.フィッシャーが提唱した実験計画法の基本的な3つの原則で、信頼性の高い実験を行うための根幹となる考え方です。
フィッシャーの3原則
1. 反復（Replication）
2. 無作為化（Randomization）
3. 局所管理（Local Control）
各原則の詳細説明
1. 反復（Replication）
- 定義：同一条件での実験を複数回実施すること
- 目的：実験誤差の推定と統計的検定を可能にする
- 効果：偶然変動の影響を軽減し、結果の信頼性を高める
- 注意点：真の反復と疑似反復を区別する必要がある
2. 無作為化（Randomization）
- 定義：処理の割り当てを偶然に委ねること
- 目的：系統的バイアスを除去し、統計的推論を正当化する
- 効果：既知・未知の交絡因子の影響を均等化する
- 方法：乱数表、コンピュータによる無作為配列
3. 局所管理（Local Control / Blocking）
- 定義：実験条件を均質化し、既知の変動要因を制御すること
- 目的：実験誤差を減少させ、処理効果の検出力を向上させる
- 効果：比較の精度を高め、より敏感な検定を可能にする
- 方法：ブロック化、共変量による調整
3原則の相互関係
| 原則 | 主な効果 | 統計的意義 | 実践上の注意 |
|---|
| 反復 | 推定精度向上 | 標準誤差の算出 | 真の反復の確保 |
| 無作為化 | バイアス除去 | 検定の妥当性 | 完全な無作為化 |
| 局所管理 | 誤差減少 | 検出力向上 | 適切なブロック設定 |
実験計画への応用例
例：新薬の効果検証実験
反復：
- 各治療群に十分な数の患者を配置
- 最低限必要なサンプルサイズを事前計算
無作為化：
- 患者を新薬群と対照群にランダムに割り当て
- 医師の主観的判断を排除
局所管理：
- 年齢、性別、重症度でブロック化
- 病院間の差異を考慮した層別化