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Retour à la leçonLeçon 6 sur 8Des règles, et des limites

La réponse était fixée avant la mesure du premier enfant

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  1. Diapositive 1 / 25

    Ce que couvre cette leçon

    • Calculez ce que le protocole peut trouver
    • D'où vient le nombre
    • Des grappes, pas des enfants
    • La corrélation intra-classe est l'entrée que personne n'a
    • Ce qu'une étude sous-dimensionnée a le droit de conclure
    • La puissance a posteriori n'existe pas
    • Rapportez-le en entier
    • La suite
    Notes du présentateur
    Vingt-quatre écoles de cinquante enfants chacune peuvent détecter 4,9 points. Les mêmes 1 200 enfants randomisés individuellement pourraient en détecter 2,3. Le protocole a décidé de ce que l'évaluation était capable de trouver, des années avant que quiconque lise un résultat.
  2. Diapositive 2 / 25

    Calculez ce que le protocole peut trouver — En Python

    import numpy as np
    
    SD = 0.1429        # within-school SD of attendance, from the register
    ICC = 0.065        # intra-cluster correlation, from the empty mixed model
    M = 50             # children per school
    Z_ALPHA, Z_BETA = 1.96, 0.84       # 5% two-sided, 80% power
    
    deff = 1 + (M - 1) * ICC
    print(f"design effect {deff:.2f}")
    
    def mde(k_treated, k_control):
        n1, n0 = k_treated * M, k_control * M
        return (Z_ALPHA + Z_BETA) * SD * np.sqrt(deff * (1 / n1 + 1 / n0))
    
    print(f"15 vs 9 schools: {mde(15, 9) * 100:.2f} points")
  3. Diapositive 3 / 25

    Calculez ce que le protocole peut trouver — En R

    # clusterPower::cpa.normal(), or the formula above. Either way, before the study.
  4. Diapositive 4 / 25

    Calculez ce que le protocole peut trouver

    • Effet de plan 4,19. Effet minimal détectable 4,88 points
    • Cette évaluation n'aurait jamais pu trouver un effet inférieur à environ cinq points de présence — quoi qu'ait fait…
    Notes du présentateur
    Effet de plan 4,19. Effet minimal détectable 4,88 points. Cette évaluation n'aurait jamais pu trouver un effet inférieur à environ cinq points de présence, quoi qu'ait fait l'analyse par la suite. C'est une propriété de 24 écoles, cinquante enfants chacune, et une corrélation intra-classe de 0,065 — les trois connues avant qu'un enfant soit mesuré.
  5. Diapositive 5 / 25

    D'où vient le nombre

    EntréeIciDécision ou fait ?
    Écart-type du résultat0,143Fait, tiré d'un pilote ou d'un passage antérieur
    Corrélation intra-classe0,065Fait, et celui que personne n'a d'ordinaire
    Grappes par bras15 et 9Décision
    Enfants par grappe50Décision, et le levier le plus faible
    Notes du présentateur
    Quatre entrées, et deux seulement sont des décisions.
  6. Diapositive 6 / 25

    D'où vient le nombre — En Python

    for k in (12, 24, 40, 60, 100):
        print(f"{k:3} schools: MDE {mde(k // 2, k // 2) * 100:.2f} points")
  7. Diapositive 7 / 25

    D'où vient le nombre — En R

    # The whole planning conversation in five rows.
  8. Diapositive 8 / 25

    D'où vient le nombre

    ÉcolesEnfantsEMD
    126006,68 pts
    241 2004,73 pts
    402 0003,66 pts
    603 0002,99 pts
    1005 0002,32 pts
  9. Diapositive 9 / 25

    D'où vient le nombre

    • Diviser par deux l'effet détectable coûte environ quatre fois plus d'écoles — La précision s'améliore comme la racine…
    Notes du présentateur
    Diviser par deux l'effet détectable coûte environ quatre fois plus d'écoles. La précision s'améliore comme la racine carrée, si bien qu'un protocole visant 3 points au lieu de 4,7 a besoin de 60 écoles et non de 24.
  10. Diapositive 10 / 25

    Des grappes, pas des enfants — En Python

    individual = (Z_ALPHA + Z_BETA) * SD * np.sqrt(4 / 1200)
    print(f"1,200 children, individually randomised: {individual * 100:.2f} points")
    print(f"1,200 children in 24 schools:            {mde(12, 12) * 100:.2f} points")
    print(f"ratio: {np.sqrt(deff):.2f}")
    Notes du présentateur
    C'est le nombre qui surprend les responsables de programme et c'est toute la raison pour laquelle les protocoles en grappes coûtent cher.
  11. Diapositive 11 / 25

    Des grappes, pas des enfants — En R

    # Same children, same outcome, same budget. Twice the detectable effect.
  12. Diapositive 12 / 25

    Des grappes, pas des enfants

    • 2,31 points individuellement, 4,73 points en grappes — un facteur 2,05, qui est la racine carrée de l'effet de plan
    • Ajouter des enfants aux écoles existantes n'aide presque pas — Avec une CCI de 0,065, passer de 50 à 100 enfants par…
    • Ajouter des écoles aide proportionnellement — C'est la règle de planification : quand le programme est attribué par…
    Notes du présentateur
    2,31 points individuellement, 4,73 points en grappes — un facteur 2,05, qui est la racine carrée de l'effet de plan. Ajouter des enfants aux écoles existantes n'aide presque pas. Avec une CCI de 0,065, passer de 50 à 100 enfants par école porte l'effet de plan de 4,19 à 7,44 et l'EMD de 4,73 à 4,45 points — 6 % d'amélioration pour le double du travail de terrain. Ajouter des écoles aide proportionnellement. C'est la règle de planification : quand le programme est attribué par grappe, achetez des grappes.
  13. Diapositive 13 / 25

    La corrélation intra-classe est l'entrée que personne n'a — En Python

    for icc in (0.01, 0.03, 0.065, 0.10, 0.20):
        d = 1 + (M - 1) * icc
        m = (Z_ALPHA + Z_BETA) * SD * np.sqrt(d * (1 / 600 + 1 / 600))
        print(f"ICC {icc:.3f}: design effect {d:5.2f}, MDE {m * 100:.2f} points")
    Notes du présentateur
    C'est la plus difficile des quatre à obtenir et celle qui déplace le plus la réponse.
  14. Diapositive 14 / 25

    La corrélation intra-classe est l'entrée que personne n'a — En R

    # Vary the ICC across the plausible range and report the MDE for each.
  15. Diapositive 15 / 25

    La corrélation intra-classe est l'entrée que personne n'a

    CCIEffet de planEMD, 24 écoles
    0,011,492,82 pts
    0,032,473,63 pts
    0,0654,194,73 pts
    0,105,905,61 pts
    0,2010,807,59 pts
  16. Diapositive 16 / 25

    La corrélation intra-classe est l'entrée que personne n'a

    • L'EMD va de 2,8 à 7,6 points sur la plage plausible des CCI — Un calcul de puissance citant une seule CCI sans…
    • Où en trouver une — Un passage antérieur de la même enquête, une étude publiée dans le même secteur et le même pays, ou…
    Notes du présentateur
    L'EMD va de 2,8 à 7,6 points sur la plage plausible des CCI. Un calcul de puissance citant une seule CCI sans intervalle n'est pas un calcul, c'est une supposition assortie d'arithmétique. Où en trouver une. Un passage antérieur de la même enquête, une étude publiée dans le même secteur et le même pays, ou un pilote. À défaut des trois, publiez le tableau ci-dessus et planifiez sur la ligne pessimiste — et dites dans le protocole quelle ligne vous avez retenue.
  17. Diapositive 17 / 25

    Ce qu'une étude sous-dimensionnée a le droit de conclure

    • « Aucun effet supérieur à X n'a été détecté. » — Avec un EMD de 4,9 points et des différences de différences observées…
    • « L'étude n'était pas conçue pour détecter un effet de l'ampleur qui compte. » — Si le programme serait jugé valable à…
    • « Il faut plus d'unités, et en voici le nombre. » — Le tableau ci-dessus, avec la ligne que devrait viser une…
    • Trois affirmations qui ne sont pas permises — « Le programme n'a eu aucun effet » — les données ne peuvent pas l'étayer
    Notes du présentateur
    C'est la partie qui change ce qui s'écrit, et il y a exactement trois affirmations permises. « Aucun effet supérieur à X n'a été détecté. » Avec un EMD de 4,9 points et des différences de différences observées de −0,96 assorties d'un intervalle de −3,5 à +1,6, la phrase honnête est que les effets supérieurs à environ 3,5 points dans un sens ou l'autre sont écartés et les plus petits non. « L'étude n'était pas conçue pour détecter un effet de l'ampleur qui compte. » Si le programme serait jugé valable à 2 points et que le protocole en détecte 4,9, c'est un constat sur l'évaluation, et il aurait dû être fait avant qu'elle tourne. « Il faut plus d'unités, et en voici le nombre. » Le tableau ci-dessus, avec la ligne que devrait viser une évaluation future. Trois affirmations qui ne sont pas permises. « Le programme n'a eu aucun effet » — les données ne peuvent pas l'étayer. « L'effet n'était pas statistiquement significatif, il faut donc arrêter le programme » — une décision reposant sur une absence de preuve. Et le silence sur la puissance, qui laisse le lecteur fournir lui-même les deux premières.
  18. Diapositive 18 / 25

    La puissance a posteriori n'existe pas — En Python

    observed = -0.0096
    se = 0.0129
    print(f"observed effect {observed * 100:+.2f} points, SE {se * 100:.2f}")
  19. Diapositive 19 / 25

    La puissance a posteriori n'existe pas — En R

    # Do not compute power from the observed effect. It is a rearrangement of p.
  20. Diapositive 20 / 25

    La puissance a posteriori n'existe pas

    • La puissance calculée à partir de l'effet observé est une fonction monotone de votre valeur p — elle n'ajoute aucune…
    • La quantité utile est l'intervalle de confiance — comme l'a établi le cours de statistiques, et l'EMD calculé depuis le…
    Notes du présentateur
    La puissance calculée à partir de l'effet observé est une fonction monotone de votre valeur p — elle n'ajoute aucune information et crée le faux sentiment d'avoir vérifié quelque chose. Un résultat non significatif avec une « faible puissance observée » est exactement un résultat non significatif. La quantité utile est l'intervalle de confiance, comme l'a établi le cours de statistiques, et l'EMD calculé depuis le protocole plutôt que depuis le résultat. Les deux sont disponibles ici ; la puissance a posteriori n'en fait pas partie.
  21. Diapositive 21 / 25

    Rapportez-le en entier — Exemple (suite)

    Statistical power, school feeding evaluation
    
      Design    15 treated and 9 control schools, ~50 children each.
      Inputs    outcome SD 0.143, ICC 0.065 (estimated from this study's own
                empty mixed model), 5% two-sided, 80% power.
    
      Design effect 4.19. Minimum detectable effect 4.88 percentage points.
    
      The observed difference-in-differences is -0.96 points (95% CI -3.5 to
      +1.6). Effects larger than about 3.5 points in either direction are ruled
      out; smaller effects are not, and the design could not have detected them.
    
      This is reported as a null result about large effects. It is not evidence
      that the programme has no effect.
    
      Sensitivity: across ICCs from 0.01 to 0.20 the minimum detectable effect
  22. Diapositive 22 / 25

    Rapportez-le en entier — Exemple (suite)

      ranges from 2.8 to 7.6 points. The ICC used is estimated from 24 clusters
      and is itself imprecise.
    
      A future evaluation targeting a 3-point effect requires about 60 schools.
      Adding children to the existing 24 does not help: doubling to 100 per
      school moves the minimum detectable effect from 4.73 to 4.45 points.
  23. Diapositive 23 / 25

    Rapportez-le en entier

    • Le dernier paragraphe est celui sur lequel un programme peut agir — et c'est la raison de calculer la puissance après…
    Notes du présentateur
    Le dernier paragraphe est celui sur lequel un programme peut agir, et c'est la raison de calculer la puissance après un résultat nul autant qu'avant une étude : il convertit « nous n'avons rien trouvé » en « voici ce que coûterait de trouver quelque chose ».
  24. Diapositive 24 / 25

    La suite

    • Tous les protocoles de ce cours ont été reconstitués après coup.
    Notes du présentateur
    Tous les protocoles de ce cours ont été reconstitués après coup. La leçon suivante le fait dans le bon ordre — écrire le protocole, le résultat, l'analyse et le seuil d'intérêt avant l'arrivée des données, dans un document assez court pour que quelqu'un en produise réellement un.
  25. Diapositive 25 / 25

    La suite

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