Wat is een betrouwbaarheidsinterval? | Statistieken

Een betrouwbaarheidsinterval is een reeks waarden die wordt gebruikt om een onbekende populatieparameter met een bepaalde mate van betrouwbaarheid te schatten. Het is een manier om de onzekerheid rond een schatting van een populatieparameter, zoals het gemiddelde, uit te drukken.

Bij een onderzoek naar de effectiviteit van een nieuwe fysiotherapeutische behandeling voor lage rugpijn zouden de onderzoekers bijvoorbeeld gegevens kunnen verzamelen van een steekproef van patiënten en de gemiddelde pijnvermindering voor de behandelde groep berekenen. Een 95%-betrouwbaarheidsinterval voor de gemiddelde pijnvermindering is een reeks waarden waarbinnen de werkelijke gemiddelde pijnvermindering van de populatie met een waarschijnlijkheid van 95% valt. Dit betekent dat als hetzelfde onderzoek 100 keer wordt uitgevoerd, ongeveer 95 onderzoeken het werkelijke populatiegemiddelde binnen hun 95%-betrouwbaarheidsinterval zullen hebben.

Een typisch voorbeeld zou zijn:

"De resultaten tonen een gemiddelde VAS-vermindering van de pijn na vier weken van 2,3 (95% CI 1,8 - 2,8)."

Het betrouwbaarheidsinterval wordt berekend op basis van de steekproefstatistieken en het gewenste betrouwbaarheidsniveau (meestal 95% of 99%). Het is belangrijk op te merken dat een betrouwbaarheidsinterval niet aangeeft of de nulhypothese waar of onwaar is, maar het geeft een interval van waarden dat waarschijnlijk de ware populatieparameter met een bepaald betrouwbaarheidsniveau bevat.

Hoe zit het met de breedte?

Een smal betrouwbaarheidsinterval geeft aan dat het steekproefgemiddelde een nauwkeuriger schatting is van het populatiegemiddelde, terwijl een breed betrouwbaarheidsinterval aangeeft dat het steekproefgemiddelde minder nauwkeurig is. In het algemeen leiden grotere steekproeven tot kleinere betrouwbaarheidsintervallen en dus tot nauwkeuriger schattingen van de populatieparameters.

Misvattingen

Het is belangrijk op te merken dat men niet kan zeggen dat er 95% kans is dat het ware populatiegemiddelde binnen een bepaald interval van een bepaald papier ligt. Het zal gewoon zo zijn, of niet. Als dit onderzoek echter oneindig vaak wordt herhaald, zal het ware gemiddelde in 95% van de gevallen binnen de gegenereerde intervallen worden gevonden.

CI's vs P-waarden

Een betrouwbaarheidsinterval geeft een reeks waarden voor een populatieparameter (zoals het gemiddelde verschil tussen twee groepen) die op basis van een steekproef wordt geschat. Het interval wordt zo berekend dat, als we het onderzoek meerdere malen zouden herhalen, een bepaald percentage van de intervallen (bepaald door het betrouwbaarheidsniveau, meestal 95%) de werkelijke populatiewaarde zou bevatten.

Daarentegen is een p-waarde een waarschijnlijkheid dat de nulhypothese (bijv. geen verschil tussen groepen) waar is gegeven de steekproefgegevens en de aanname dat de nulhypothese juist is. Een kleine p-waarde (meestal minder dan 0,05) wordt vaak gebruikt om de nulhypothese te verwerpen en te suggereren dat er bewijs is voor een verschil tussen groepen.

De p-waarde geeft echter alleen een binair antwoord op de vraag of de nulhypothese kan worden verworpen of niet. Het geeft geen informatie over de grootte of precisie van het effect, of hoe waarschijnlijk het is dat het in een grotere populatie optreedt. Hier kan het betrouwbaarheidsinterval nuttiger zijn. Door een reeks waarden voor het effect te geven, geeft het betrouwbaarheidsinterval een duidelijker beeld van hoeveel de behandeling naar verwachting de uitkomst zal veranderen en hoeveel onzekerheid er in die schatting zit. Daarnaast kan het betrouwbaarheidsinterval helpen om overinterpretatie van een significante p-waarde te voorkomen, aangezien een statistisch significant resultaat niet noodzakelijkerwijs betekent dat het effect praktisch of klinisch significant is. Effectgroottes kunnen je helpen om dit te beoordelen.

Samengevat geeft een betrouwbaarheidsinterval een completer en genuanceerder beeld van de resultaten van een onderzoek, terwijl een p-waarde slechts een binair antwoord geeft op de vraag naar statistische significantie.

Kamper, S. J. (2019). Confidence intervals: linking evidence to practice. journal of orthopaedic & sports physical therapy, 49(10), 763-764.

Gardner, M. J., & Altman, D. G. (1986). Betrouwbaarheidsintervallen in plaats van P-waarden: schatting in plaats van hypothesetoetsing. Br Med J (Clin Res Ed), 292(6522), 746-750.

O'Brien, S. F., & Yi, Q. L. (2016). Hoe interpreteer ik een betrouwbaarheidsinterval? Transfusie, 56(7), 1680-1683.