# 第101章・モジュール1：定量的推論の演習

独自に作成した補助演習であり、ACERやAAMCの公式問題ではない。同じモジュールIDの英語版と対応する。約10分のナレーション本文とは別の演習である。学習時間の目安は解答8分と、その後の解説確認。この時間は学習上の提案であり、試験の規定ではない。

## 文章

ある研究室が発色反応を調べている。試薬原液の濃度は1リットルあたり2ミリモルである。技術者は原液5ミリリットルを容器へ移し、全量が20ミリリットルになるまで溶媒を加える。混合による化学反応や溶質の損失はないとする。

次に技術者は、任意単位で応答を測定する。独立に調製した対照試料3個の測定値は18、20、22であり、独立に調製した処置試料3個では27、30、33となる。6個すべてが同じ実験系に由来する。対照は午前、処置試料は午後に測定され、測定の間に装置の再校正は行われていない。研究者は、処置によって50パーセントの増加が生じ、この結果はほかの生物学的な系にも当てはまると結論した。

## 問題

1. 希釈後の試薬濃度はいくらか。単位を含めて計算を示そう。
2. 原液から移した試薬の物質量をマイクロモルで求めよう。
3. 対照と処置の平均を求めよう。研究者の割合の計算は正しいか。
4. 平均応答が後に30から20へ戻った場合、減少率はいくらか。元の増加率と同じにならないのはなぜか。
5. 因果関係の結論を弱める研究設計上の特徴を一つ挙げ、それに対応する改善策を一つ述べよう。
6. 一つの系から得た3個の試料で、ほかの系にも効果が一般化できると示せるか。その主張を検討する追加の証拠を説明しよう。
7. 別の装置がすべての試料を一貫して5単位高く表示する。これは主に精密度と正確度のどちらの問題か。処置平均から対照平均を引けば、この一定の加算的ずれは除かれるか。

## 解答と解説

1. 希釈後濃度は2ミリモル毎リットルに5/20を掛け、0.5ミリモル毎リットルとなる。体積がどちらもミリリットルなので、比には単位がない。分母は加えた溶媒の体積ではなく、最終的な溶液全体の体積である。

2. 5ミリリットルは0.005リットル。2ミリモル毎リットルを掛けると0.010ミリモル、すなわち10マイクロモルである。これを最終体積0.020リットルで割ると500マイクロモル毎リットルとなり、0.5ミリモル毎リットルと一致する。

3. 平均は20と30単位。絶対差は10単位である。対照平均を基準にすると10/20、すなわち50パーセントの増加となる。計算自体は正しいが、因果関係と一般化の主張には別の根拠が必要である。

4. 減少率は10/30、約33.3パーセント。変化率では開始時の値を分母にするため、変化の向きを逆にすると基準値も変わる。

5. 処置の有無と測定時間帯が交絡している。装置のドリフトなど、午前と午後の違いが結果に寄与した可能性がある。測定順を無作為化したり交互に測定したりし、各時間帯に対照を含めれば、処置と時間帯の影響を分けやすくなる。校正確認も役立つが、それだけですべての時間帯差を除けるわけではない。

6. 示せない。この試料は一つの系の内部での反復を提供するが、すべての系についての証拠ではない。関連する別の生物学的な系や条件で独立した実験を行えば、一般化可能性を検討できる。同じ試料を繰り返し測定するだけでは、主に測定の反復性を評価することになり、生物学的多様性は評価できない。

7. 一定のずれは系統的な正確度の問題であり、反復性は高いままでもよい。両群にまったく同じ加算的ずれがあれば、平均の差では相殺される。しかし比では相殺されない。35/25は1.4だが、30/20は1.5である。したがって、共通の校正誤差でも相対的な効果の推定を変え得る。

## 想起カードとの対応と確認状況

カードIMF-101-01-0001からIMF-101-01-0008と関連付けて学習する。この演習はカードに加えて研究設計と校正の推論を扱うが、モジュール全体の網羅性を示すものではない。数値解答は確認済み。独立した編集確認、二言語の確認、学習者による難易度の検証は未実施である。