ボンフェローニ補正計算機

多重仮説検定の有意性の基準を調整し、ファミリーワイズ誤り率を制御します。

ボンフェローニ補正後のアルファ
元の有意水準を、予定している比較の数で割ります。

ボンフェローニ補正について

ボンフェローニ補正は、研究で複数の仮説検定を行う際に、偽陽性を抑えるための簡単な方法です。一般的なアルファ 0.05 では、各検定の前提の下で、真の帰無仮説を棄却する確率が五パーセントになります。多数の検定をまとめて考えると、少なくとも一度誤って棄却する確率は五パーセントより大きくなり得ます。この補正は、全体として希望するアルファを比較数で割ることで、ファミリーワイズ誤り率を制御します。 m 回の検定を予定し、ファミリー全体のアルファを α にしたい場合、各検定を α/m と比較します。例えば、全体のアルファが 0.05 で五回検定するなら、補正後の基準は 0.01 です。観測された p 値が 0.008 なら有意のままですが、0.02 なら有意ではありません。同等の方法として、各未補正 p 値に検定数を掛け、上限を一とすることもできます。調整後の p 値を元のアルファと比較すると、同じ判定になります。 この方法は和事象の確率の上界に基づくため、検定の独立性を仮定せずに、一回以上の第一種過誤が生じる確率を制御できます。この広い適用範囲が大きな長所です。一方で保守的でもあり、検定数が多い場合や正の相関がある場合に特にその傾向が強まります。保守的であるとは、検出力が低下し、真の効果を見つけにくくなることを意味します。研究者は結果を見る前に仮説のファミリーを定義し、後から都合のよい比較数を選ばないようにする必要があります。 検定のファミリーには、同じ推論上の主張や意思決定に属する仮説を含めます。例えば、複数の治療群を一つの対照群と比較する試験では、それらの比較を一つのファミリーとみなせます。探索的分析には別々の整合的なファミリーを設けることもできますが、その分割には科学的な根拠が必要です。アウトカム、サブグループ、時点、モデル設定を繰り返し検定しながら、関係する選択肢をすべて考慮しないと、偽陽性のリスクは依然として増大します。 ボンフェローニ補正は、一つでも誤った主張を避けることが重要な場合、比較数が比較的少ない場合、または分かりやすい補正が求められる場合に有用です。ホルムの逐次法もファミリーワイズ誤り率を制御し、通常は少なくとも同等以上の検出力があります。ベンジャミニ・ホッホベルク法は偽発見率を制御するため、大規模な探索的スクリーニングに適することがあります。この計算機は正確なボンフェローニの基準値を求めますが、補正方法の選択は研究デザイン、検証の目的、偽陽性がもたらす影響によって決まります。

ボンフェローニ補正の例

入力値補正後のアルファ判定ルール
α = 0.05、検定数 50.01p 値が 0.01 未満なら有意と判定します。
α = 0.05、検定数 100.005各比較に全体の誤り許容量の十分の一を割り当てます。
α = 0.01、検定数 200.0005全体のアルファが厳しいほど、各検定の基準は非常に小さくなります。
α = 0.10、検定数 40.025各未補正 p 値を 0.025 と比較します。

ボンフェローニ補正の使い方

  1. 検定前に決めたファミリー全体の有意水準を入力します。
  2. 比較のファミリーに含まれる仮説検定の総数を入力します。
  3. 「補正値を計算」を押し、アルファを検定数で割ります。
  4. p 値が補正後の基準を下回る場合のみ、個々の結果を有意と判定します。

ボンフェローニ補正のよくある質問

ボンフェローニ補正は何を制御しますか?

定義した検定のファミリー内で、少なくとも一回の第一種過誤を起こす確率であるファミリーワイズ誤り率を制御します。この保証は検定の独立性に依存しません。

アルファではなく p 値を調整するには?

各未補正 p 値に検定数を掛け、上限を 1 とします。調整後の p 値を元の有意水準と比較してください。

ボンフェローニ補正が保守的すぎることがあるのはなぜですか?

多数の検定にアルファを分けると判定基準が厳しくなり、検出力が下がります。検定に相関がある場合やファミリーが大きい場合には、この影響が顕著になり得ます。

検定数には何を含めますか?

一つの主張に含まれる予定アウトカムや群など、同じ推論ファミリーに属する比較をすべて数えます。可能な限り、p 値を見る前にファミリーを定義してください。

代わりにホルム補正を使うべきなのはどんな場合ですか?

ファミリーワイズ誤り率を制御しつつ、より高い検出力が必要な場合には、ホルムのステップダウン法が適しています。単段階のボンフェローニ法に対して、一様に同等以上の検出力があります。