介入性研究: 控制組的限制
作者：林庭佑 / 國立臺灣師範大學 體育與運動科學系 博士候選人
雖然從上篇文章「研究中的誤差 控制組與偏誤」我們看到了控制組對於減少研究偏誤的重要性，但在使用控制組時也有不少需要考量的成本與限制。一個在研究中採納控制組可能會產生的問題是參與者的權益，尤其是在介入被認為對參與者很有幫助的時候。
假設我們現在知道長期運動可以有效地減少心臟病發的機率，但運動是否能夠減少罹患失智症的風險卻尚不明瞭，因此我們想做一個分成運動介入組與控制組的實驗，看看介入能否降低年長者失智的機率。然而這個研究會面臨一個研究倫理的問題，既然運動對於心臟病的幫助已經備受肯定，那麼還安排一個組別請他們保持沒有運動的生活習慣是否恰當？
如果考量到上述問題後，我們還是認為採納控制組是利大於弊的話，那麼有兩個做法可以盡量確保參與者的權益。第一種方法是在研究結束之後提供控制組的參與者接受介入的機會。例如一個探討課後輔導是否能提高小學生課業能力的實驗，可以事前計畫當研究結果發現課後輔導的確有所幫助時，就在實驗結束後提供被分到控制組的學生一樣的介入課程。此舉雖然部分彌補了控制組的小朋友，但研究經費與研究生的過勞程度也會跟著提高。
第二個方式則是分派較多的參與者到介入組，以前面的運動實驗為例，如果研究人員希望能夠讓更多的年長者享受到運動介入的效益，那可以在設計時就採取不平衡的人數分配，例如讓實驗組與控制組的人數為2:1。這個做法的缺點是會導致統計考驗力的下降。例如一個原本要分派給實驗組與控制組各200人 (共400人) 的研究如果要採用2:1的分派比例，則需要實驗組有300人而控制組150人 (共450人)，總人數會需要比原本更高才能在不平衡分配的狀況下有相同的考驗力，而且分配越不平衡時，需要額外增加的人數也越多註一。
上述這兩種方法可以分開也可以合併在一起使用，雖然可以來保障參與者，但是這兩個做法都會使得成本有所提升，因此每個研究該不該採納控制組、是否要付出、付出多少的研究資源來保障控制組的參與者權益需要依照每個實驗不同的情況來綜合考量。
看完了控制組的由來，它對於研究品質的幫助以及限制後，下一篇文章要進入到另外一個減少偏誤的重要方法，隨機分派 (Randomization)。
備註
註一: 想要了解不平衡設計的人數怎麼計算，請看以下文獻的Appendix Formula 1。
Campbell MJ, Julious SA, Altman DG. Estimating sample sizes for binary, ordered categorical, and continuous outcomes in two group comparisons. BMJ. 1995 Oct 28;311(7013):1145-8. doi: 10.1136/bmj.311.7013.1145. Erratum in: BMJ 1996 Jan 13;312(7023):96. PMID: 7580713; PMCID: PMC2551061.
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作者介紹
作者林庭佑畢業於台師大體育與運動科學系與生命科學系 (雙學士)，以連續八學期系排名第一的成績畢業後直攻博士班，是體育系第一位完全跳過碩士逕讀博士的研究生，也是第一屆科技部優秀博士生獲獎者。在學期間通過美國肌力與體能訓練協會共四張證照考試 (NSCA-CPT, CSCS, CSPS, TSAC-F)，目前已通過資格考試，為臺師大體育與運動科學系博士候選人。
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