생태학적 오류 (Ecological Fallacy)

Ecological Fallacy

https://www.britannica.com/topic/ecological-fallacy

Ecological fallacy, also called ecological inference fallacy, in epidemiology, failure in reasoning that arises when an inference is made about an individual based on aggregate data for a group. In ecological studies (observational studies of relationships between risk-modifying factors and health or other outcomes in populations), the aggregation of data results in the loss or concealment of certain details of information. Statistically, a correlation tends to be larger when an association is assessed at the group level than when it is assessed at the individual level. Nonetheless, details about individuals may be missed in aggregate data sets. There are a variety of examples of ecological fallacy; three are described in this article.

In a third example, researchers found that death rates from breast cancer were significantly increased in countries where fat consumption was high when compared with countries where fat consumption was low. This is an association for aggregate data in which the unit of observation is country. Thus, in countries with more fat in the diet and higher rates of breast cancer, women who eat fatty foods are not necessarily more likely to get breast cancer. One cannot be certain that the breast cancer cases had high fat intakes.

우선, 생태학적 연구란 관찰연구이며 risk factor와 health outcome 사이의 관계를 인구집단 단위로 보는 것이다. 생태학적 오류(Ecological Fallacy)란 하지만 이러한 인구집단별 차이가 개개인의 risk-outcome 관계를 추론하는데 실패하는 경우를 이르는 경우를 말한다. 생태학적 연구의 결과는 집단의 평균에 관한 것이며 이를 개인으로 일반화 시키면 안된다는 것을 말한다.

예를 들어, A 국가와 B 국가의 지방섭취량과 유방암 사망률을 조사해서 지방섭취량이 많은 나라가 유방암 사망률이 더 높다는 결론을 얻었다 하자. 하지만 이러한 결론을 개인화화여 "지방섭취량이 많으면 유방암 사망률을 높인다." 와 같이 결론을 내릴 수는 없다. 이 국가중 한 나라를 집어서 개인별로 지방섭취량과 유방암 사망률의 관계를 조사한 결과 이러한 생태학적 연구 결과와 상관없이 지방섭취량과 유방암의 관계는 없었다고 한다. 이처럼 생태학적 연구의 결과를 개인에 적용하면 안되며, 심지어 생태학적 연구의 결과와 이를 개인에 적용했을 때의 결과는 반대일 수도 있다.

그러면 일반화의 오류(hasty generalization)과 생태학적 오류는 어떻게 다를까? (https://enviropaul.wordpress.com/2016/04/03/logical-fallacies-and-the-environment-hasty-generalization-and-the-ecological-fallacy/) 일반화의 오류는 작은 데이터로 전체를 판단하는 오류이다. 이는 집단의 평균적 특성을 개인에 적용하면 안된다는 생태학적 오류와는 다소 다르다.

* 2017/10/17 추가

생태학적 연구로 risk-outcome의 관계에 대해 결론을 내릴 수 없다면 생태학적 연구는 왜 하는 것일까? 이유는 생태학적 연구를 통해 가설을 생성(hypothesis genetraing) 할 수 있기 때문이다. 생태학적 연구를 통해 어떠한 risk가 outcome의 잠재적인 원인이 될 수 있다는 가설을 세울 수 있고, 이를 RCT 등의 연구를 통해 검증할 수 있다. 또한 생태학적 연구의 장점은 비용과 시간이 적게 들며, 개인으로는 쉽게 얻을 수 있는 데이터를 쉽게 얻을 수 있다는 점이다. 예를 들어 개인의 알코올 섭취량과 어떤 질병의 관계에 관한 연구에서, 개인의 정확한 알코올 섭취량을 얻기는 힘들다. (설문지 등을 이용하여야하기 때문에 이로 인해 bias가 생길 수  있음) 하지만, 생태학적 연구를 통해 집단별로 연구를 하게 되면 그 지역의 주류세 등을 이용해 알코올 섭취량과 질병의 관계를 집단 단위로 수행할 수 있게 된다.