Efeito teto (estatística)

Um efeito teto na coleta de dados, quando a variação em uma variável dependente não é medida ou estimada acima de um certo nível, é uma questão prática comum na coleta de dados em muitas disciplinas científicas. Tal efeito é frequentemente o resultado de restrições nos instrumentos de coleta de dados. Quando um efeito de limite máximo ocorre na coleta de dados, há uma série de pontuações no nível superior relatadas por um instrumento.

Restrições de viés de respostaEditar

Viés de resposta ocorre comumente em pesquisas relativas a questões que podem ter bases éticas ou são geralmente percebidas como tendo conotações negativas. Os participantes podem não responder adequadamente a uma medida com base em se acreditam que a resposta precisa é vista negativamente. Uma pesquisa populacional sobre variáveis do estilo de vida que influenciam os resultados de saúde pode incluir uma pergunta sobre hábitos tabagistas. Para evitar a possibilidade de um respondente que é um fumante pesado poder declinar a dar uma resposta precisa sobre o tabagismo, o nível mais alto de tabagismo perguntado no instrumento da pesquisa pode ser “dois maços por dia ou mais”. Isso resulta em um efeito de teto, pois as pessoas que fumam três maços ou mais por dia não se distinguem das pessoas que fumam exatamente dois maços. Uma pesquisa populacional sobre renda similarmente pode ter um nível de resposta mais alto de “$100.000 por ano ou mais”, ao invés de incluir faixas de renda mais altas, já que os entrevistados podem declinar a resposta se as perguntas da pesquisa identificarem sua renda muito especificamente. Isto também resulta num efeito de limite máximo, não distinguindo as pessoas que têm um rendimento igual ou superior a $500.000 por ano daqueles cujo rendimento é exactamente $100.000 por ano. O papel do viés de resposta em causar efeitos de limite máximo é claramente visto através do exemplo dos entrevistados da pesquisa que acreditam que a resposta desejável é o valor máximo relatável, resultando em um agrupamento de pontos de dados. A tentativa de prevenção de viés de resposta, no caso da pesquisa sobre o hábito de fumar, leva a efeitos de limite máximo por meio do projeto básico da medida.

Restrições de gama de instrumentosEditar

A gama de dados que pode ser coletada por um determinado instrumento pode ser restringida por limites inerentes ao projeto do instrumento. Muitas vezes o projeto de um determinado instrumento envolve trade-offs entre efeitos de teto e efeitos de piso. Se uma variável dependente medida numa escala nominal não tiver categorias de resposta que cubram adequadamente a extremidade superior da distribuição da amostra, a resposta do valor máximo terá de incluir todos os valores acima do fim da escala. Isso resultará em um efeito de teto devido ao agrupamento dos respondentes na categoria máxima única, o que impede uma representação precisa do desvio além desse ponto. Esta questão ocorre em muitos tipos de questionários que utilizam respostas de colchetes pré-determinados. Quando muitos sujeitos têm pontuação em uma variável no limite superior do que um instrumento reporta, a análise dos dados fornece informações imprecisas porque alguma variação real nos dados não é refletida nas pontuações obtidas daquele instrumento.

Diz-se que ocorre um efeito teto quando uma alta proporção de sujeitos de um estudo tem pontuação máxima na variável observada. Isso impossibilita a discriminação entre os sujeitos da parte superior da escala. Por exemplo, um exame pode levar a, digamos, 50% dos alunos a obterem 100% das notas. Embora tal exame possa servir como um teste limite útil, não permite a classificação dos alunos com melhor desempenho. Por esta razão, o exame dos resultados do teste para um possível efeito de teto, e o efeito de piso inverso, é freqüentemente incorporado na validação de instrumentos como aqueles usados para medir a qualidade de vida.

Nesse caso, o efeito de teto impede que o instrumento anote uma medida ou estimativa superior a algum limite não relacionado ao fenômeno observado, mas sim relacionado ao projeto do instrumento. Um exemplo rude seria medir a altura das árvores com uma régua de apenas 20 metros de comprimento, se for evidente com base em outras evidências que existem árvores muito mais altas do que 20 metros. Usando a régua de 20 metros como o único meio de medir árvores imporia um teto na coleta de dados sobre a altura das árvores. Tanto os efeitos de tecto como os efeitos de chão limitam o alcance dos dados reportados pelo instrumento, reduzindo a variabilidade dos dados recolhidos. A variabilidade limitada nos dados coletados sobre uma variável pode reduzir o poder das estatísticas sobre correlações entre essa variável e outra variável.

Testes de admissão a universidadesEditar

Nos vários países que utilizam testes de admissão como elemento principal ou um elemento importante para determinar a elegibilidade para estudos universitários ou universitários, os dados coletados relacionam-se com os diferentes níveis de desempenho dos candidatos nos testes. Quando um teste de admissão a uma faculdade tem uma pontuação máxima possível que pode ser alcançada sem um desempenho perfeito no conteúdo dos itens do teste, a escala de pontuação do teste tem um efeito máximo. Além disso, se o conteúdo do item do teste for fácil para muitos participantes, o teste pode não refletir diferenças reais de desempenho (como seria detectado com outros instrumentos) entre os participantes do teste na parte alta da faixa de desempenho do teste. Testes matemáticos usados para admissão universitária nos Estados Unidos e testes similares usados para admissão universitária na Grã-Bretanha ilustram ambos os fenômenos.

Psicologia cognitivaEditar

Em psicologia cognitiva, processos mentais como resolução de problemas e memorização são estudados experimentalmente, usando definições operacionais que permitem medições claras. Uma medida comum de interesse é o tempo necessário para responder a um determinado estímulo. No estudo desta variável, um teto pode ser o menor número possível (o menor número de milissegundos para uma resposta), e não o maior valor, como é a interpretação usual de “teto”. Em estudos de tempo de resposta, pode parecer que ocorreu um teto nas medições devido a um aparente agrupamento em torno de algum tempo mínimo (tal como o tempo mais rápido registrado em um experimento). No entanto, este agrupamento poderia representar um limite fisiológico natural de tempo de resposta, em vez de um artefato da sensibilidade do cronômetro (que, naturalmente, seria um efeito teto). Estudo estatístico adicional, e julgamento científico, podem resolver se as observações são ou não devidas a um limite máximo ou são a verdade da questão.

Validade das restrições dos instrumentosEditar

Testes de QI Editar

Alguns autores sobre educação dotada escrevem sobre os efeitos do limite máximo nos testes de QI tendo consequências negativas nos indivíduos. Esses autores às vezes alegam que esses tetos produzem subestimação sistemática do QI de pessoas intelectualmente dotadas. Neste caso, é necessário distinguir cuidadosamente duas formas diferentes de utilizar o termo “tecto” em escritos sobre testes de QI.

Os resultados de QI podem diferir até certo ponto para o mesmo indivíduo em testes de QI diferentes (idade 12-13 anos). (Dados da tabela de pontuação de QI e pseudônimos de alunos adaptados da descrição do estudo normativo KABC-II citado no Kaufman 2009.)
Pupilo KABC-II WISC-III WJ-III
Asher 90 95 111
Brianna 125 110 105
Colin 100 93 101
Danica 116 127 118
Elpha 93 105 93
Fritz 106 105 105
Georgi 95 100 90
Hector 112 113 103
Imelda 104 96 97
Jose 101 99 86
Keoku 81 78 75
Leo 116 124 102

Os tectos dos sub-testes de QI são impostos pelas suas gamas de itens progressivamente mais difíceis. Um teste de QI com uma vasta gama de questões progressivamente mais difíceis terá um tecto mais alto do que um com um intervalo estreito e poucos itens difíceis. Os efeitos de tecto resultam, em primeiro lugar, na incapacidade de distinguir entre os dotados (sejam moderadamente dotados, profundamente dotados, etc.) e, em segundo lugar, resulta na classificação errada de algumas pessoas dotadas como acima da média, mas não dotadas.

Suponha que um teste de QI tem três sub-testes: vocabulário, aritmética e analogias de imagem. As notas em cada um dos sub-testes são normalizadas (ver nota padrão) e depois somadas para produzir uma nota composta de QI. Agora suponha que Joe obtém a pontuação máxima de 20 no teste de aritmética, mas obtém 10 de 20 nos testes de vocabulário e analogias. É justo dizer que a pontuação total de Joe de 20+10+10, ou 40, representa a sua capacidade total? A resposta é não, porque Joe obteve a pontuação máxima possível de 20 no teste de aritmética. Se o teste aritmético tivesse incluído itens adicionais e mais difíceis, Joe poderia ter obtido 30 pontos nesse sub-teste, produzindo uma pontuação “verdadeira” de 30+10+10 ou 50. Compare o desempenho de Joe com o de Jim, que obteve 15+15+15 = 45, sem correr para qualquer sub-teste de tetos. Na formulação original do teste, Jim fez melhor que Joe (45 contra 40), enquanto que é Joe quem realmente deveria ter obtido a pontuação mais alta de inteligência “total” que Jim (pontuação de 50 para Joe contra 45 para Jim) usando um teste reformulado que inclui itens aritméticos mais difíceis.

Escritas sobre educação dotada trazem duas razões para supor que alguns resultados de QI são subestimados pela inteligência de um testador:

  1. eles tendem a realizar todos os sub-testes melhor do que pessoas menos talentosas;
  2. eles tendem a fazer muito melhor em alguns sub-testes do que outros, aumentando a variabilidade inter-subtestos e a chance de que um teto será encontrado.

Análise estatísticaEditar

Efeitos do limite máximo na medição comprometem a verdade e o entendimento científico através de uma série de aberrações estatísticas relacionadas.

Primeiro, os limites máximos prejudicam a capacidade dos investigadores de determinar a tendência central dos dados. Quando um efeito teto se relaciona a dados coletados sobre uma variável dependente, o não reconhecimento desse efeito teto pode “levar à conclusão equivocada de que a variável independente não tem efeito”. Por razões matemáticas fora do escopo deste artigo (ver análise de variância), esta variância inibida reduz a sensibilidade dos experimentos científicos destinados a determinar se a média de um grupo é significativamente diferente da média de outro grupo. Por exemplo, um tratamento dado a um grupo pode produzir um efeito, mas o efeito pode escapar à detecção porque a média do grupo tratado não parecerá suficientemente diferente da média do grupo não tratado.

Assim, “os efeitos de limite máximo são um complexo de assuntos e sua evitação uma questão de avaliação cuidadosa de uma série de questões.”

PrevençãoEditar

Porque os efeitos de teto impedem a interpretação precisa dos dados, é importante tentar evitar que os efeitos ocorram ou usar a presença dos efeitos para ajustar o instrumento e os procedimentos que foram usados. Os pesquisadores podem tentar prevenir a ocorrência de efeitos de limite máximo usando uma série de métodos. O primeiro deles é escolher uma medida previamente validada através da revisão de pesquisas anteriores. Se não existirem medidas validadas, os testes-piloto podem ser conduzidos utilizando os métodos propostos. O teste piloto, ou a realização de um experimento piloto, envolve um teste em pequena escala de instrumentos e procedimentos antes do experimento real, permitindo o reconhecimento de que devem ser feitos ajustes para a coleta de dados mais eficientes e precisos. Se os pesquisadores estiverem usando um projeto que não esteja previamente validado, uma combinação de pesquisas, envolvendo aquela originalmente proposta e outra apoiada por literatura passada, pode ser usada para avaliar a presença de efeitos de teto. Se qualquer pesquisa, especialmente o estudo piloto, mostrar um efeito teto, devem ser feitos esforços para ajustar o instrumento para que o efeito possa ser mitigado e pesquisas informativas possam ser conduzidas.

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