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Artículo especial
Importancia de la potencia y la hipótesis en el valor p
Importance of statistical power and hypothesis in P value
Jordi Cortésa,b,
Autor para correspondencia
jordi.cortes-martinez@upc.edu

Autor para correspondencia.
, Martí Casalsc,d, Klaus Langohra, José Antonio Gonzáleza
a Departamento de Estadística e Investigación Operativa, Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), Barcelona, España
b Institut Universitari d’Investigació en Atenció Primària Jordi Gol (IDIAP Jordi Gol), Barcelona, España
c Servei d’Epidemiologia, Agència de Salut Pública de Barcelona, Barcelona, España
d Centro de Investigación Biomédica en Red de Epidemiología y Salud Pública (CIBERESP), Barcelona, España
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ya que se define como la probabilidad de obtener un resultado tan significativo o m&#225;s que el observado &#8211;dar positivo en la prueba diagn&#243;stica&#8211; asumiendo cierta una hip&#243;tesis H&#58; el paciente est&#225; sano&#46; No obstante&#44; a un investigador o a un cl&#237;nico le puede resultar m&#225;s interesante conocer el valor positivo de una prueba&#58; cu&#225;n probable es una hip&#243;tesis H &#8211;que el paciente est&#233; enfermo&#8211; habiendo observado unos resultados extremos&#46;</p><p id="par0015" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En investigaci&#243;n&#44; la replicabilidad y transparencia de un experimento es fundamental&#44; ya que nos acerca al rigor cient&#237;fico&#58; cualquier investigador independiente deber&#237;a poder replicar nuestros resultados<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0085"><span class="elsevierStyleSup">2&#8211;4</span></a>&#46; Veremos que esta replicabilidad est&#225; muy relacionada con la probabilidad previa de que la hip&#243;tesis alternativa sea cierta&#44; con la potencia y la multiplicidad&#46;</p><p id="par0020" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Una baja replicabilidad tiene importantes implicaciones&#46; Por ejemplo&#44; si la investigaci&#243;n previa en animales no se ha realizado con el m&#225;ximo rigor&#44; los estudios posteriores con voluntarios humanos ser&#225;n in&#250;tiles<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0100"><span class="elsevierStyleSup">5</span></a>&#46; Lo mismo sucede con la inversi&#243;n material&#58; <span class="elsevierStyleItalic">The Lancet</span> dedic&#243; recientemente una serie de 5 art&#237;culos y 2 editoriales para denunciar el despilfarro de los recursos en investigaci&#243;n<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0105"><span class="elsevierStyleSup">6</span></a>&#46; A todo ello contribuye el uso indiscriminado del valor p&#58; Motulsky<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0110"><span class="elsevierStyleSup">7</span></a> enumera algunos de los abusos&#58; 1&#41; reanalizar los datos de distintas maneras o aumentar el tama&#241;o muestral hasta obtener un resultado significativo&#59; 2&#41; sobreinterpretar el valor p sin prestar atenci&#243;n al tama&#241;o del efecto estimado&#59; 3&#41; realizar m&#250;ltiples pruebas para la misma hip&#243;tesis sin corregir por multiplicidad&#44; y 4&#41; depender excesivamente de los errores est&#225;ndar&#44; frecuentemente malinterpretados&#46; Todo ello conlleva que el valor p no sea necesariamente un indicador de la replicabilidad de los resultados<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0115"><span class="elsevierStyleSup">8</span></a>&#46;</p><p id="par0025" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Entonces&#44; &#191;c&#243;mo sabremos que un estudio es replicable&#63; La replicabilidad o consistencia ser&#225; mayor cuanto mayor sea&#58; 1&#41; la base te&#243;rica y emp&#237;rica para establecer la hip&#243;tesis&#59; 2&#41; la potencia del estudio&#44; y 3&#41; el control de la multiplicidad&#46; Ve&#225;moslo con 2 aplicaciones&#46;</p><span id="sec0005" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0005">Analog&#237;a</span><p id="par0030" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Empezaremos con una analog&#237;a de las pruebas diagn&#243;sticas&#58; &#191;qu&#233; influye en el valor predictivo de un resultado positivo&#63; El lector puede encontrar en la direcci&#243;n <a id="intr0005" class="elsevierStyleInterRef" href="http://shiny-eio.upc.edu/bne/VPs">http&#58;&#47;&#47;shiny-eio&#46;upc&#46;edu&#47;bne&#47;VPs</a> una aplicaci&#243;n que proporciona los valores predictivos de los resultados de una prueba&#46; Supongamos una anciana de 78 a&#241;os con sospecha de embolismo pulmonar despu&#233;s de una cirug&#237;a abdominal<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0120"><span class="elsevierStyleSup">9</span></a>&#46; Los m&#233;dicos coinciden en que la probabilidad de dicho trastorno en su intervalo de edad est&#225; en torno al 70&#37;&#46; Este valor representa la probabilidad <span class="elsevierStyleItalic">a priori</span>&#46; Y aconsejan una gammagraf&#237;a pulmonar de ventilaci&#243;n-perfusi&#243;n que tiene una sensibilidad del 40&#37; y una especificidad del 98&#37;&#46; Con estos datos&#44; haciendo uso de la aplicaci&#243;n &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0005">fig&#46; 1</a>A&#41;&#44; se deduce que la probabilidad <span class="elsevierStyleItalic">a posteriori</span> de la enfermedad es del 97&#44;9&#37;&#46; La prueba ha aportado informaci&#243;n adicional y aumentado la probabilidad del trastorno de un 70&#37; previo <span class="elsevierStyleItalic">&#40;a priori&#41;</span> a un 97&#44;9&#37; tras el resultado positivo <span class="elsevierStyleItalic">&#40;a posteriori&#41;&#46;</span> En otro ejemplo&#44; un var&#243;n de 28 a&#241;os con probabilidad <span class="elsevierStyleItalic">a priori</span> del 20&#37; tendr&#237;a una probabilidad <span class="elsevierStyleItalic">a posteriori</span> del 83&#44;3&#37; &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0005">fig&#46; 1</a>B&#41;&#46; En ambos casos&#44; la prueba aporta una considerable evidencia&#46; &#191;Pero qu&#233; ocurrir&#237;a si la especificidad fuese del 66&#37; en vez del 98&#37; &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0005">fig&#46; 1</a>C y D&#41;&#63; Entonces&#44; las probabilidades <span class="elsevierStyleItalic">a posteriori</span> de la anciana y del joven habr&#237;an aumentado solo del 70 al 73&#44;3&#37; y del 20 al 22&#44;7&#37;&#46; Es decir&#44; la prueba habr&#237;a a&#241;adido muy poca informaci&#243;n&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0005"></elsevierMultimedia></span><span id="sec0010" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0010">&#191;Qu&#233; influye en la replicabilidad&#63;</span><p id="par0035" class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#191;Qu&#233; ocurre con la credibilidad que merece un resultado cient&#237;fico&#63; La aplicaci&#243;n est&#225; ahora en <a id="intr0010" class="elsevierStyleInterRef" href="http://shiny-eio.upc.edu/bne/efectos">http&#58;&#47;&#47;shiny-eio&#46;upc&#46;edu&#47;bne&#47;efectos</a>&#46; Supongamos que&#44; en una determinada intervenci&#243;n&#44; los estudios piloto &#8211;o de fase <span class="elsevierStyleSmallCaps">ii</span>&#44; <span class="elsevierStyleItalic">proof of concept</span>&#44; o <span class="elsevierStyleItalic">feasibility</span>&#44; seg&#250;n la terminolog&#237;a&#8211; han permitido avanzar desde la I<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#43;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>D&#46; Imaginemos que estos estudios previos han permitido seleccionar intervenciones de tal forma que 3 de cada 4 son realmente eficaces &#40;expectativa <span class="elsevierStyleItalic">a priori</span> de efecto real&#58; 75&#37;&#41;&#46; Amparados en este escenario&#44; se calcula el tama&#241;o muestral necesario para garantizar&#44; por ejemplo&#44; una potencia del 80&#37; para detectar tal efecto limitando el riesgo &#945; &#40;concluir que hay efecto cuando en realidad no lo hay&#41; a un 5&#37; unilateral &#40;1<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#8722;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#945;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>0&#44;95&#41;&#46; En caso de que el experimento alcanzara la significaci&#243;n estad&#237;stica&#44; la aplicaci&#243;n obtiene que la confianza en un resultado positivo &#40;proporci&#243;n de efectos reales entre los resultados significativos&#41; es del 98&#37; &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0010">fig&#46; 2</a>A&#41;&#44; una cifra que permite esperar su futura replicaci&#243;n&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0010"></elsevierMultimedia><p id="par0040" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Veamos ahora 3 maneras en las que podemos comprometer este buen resultado&#46; En primer lugar&#44; imaginemos que el equipo investigador no ha realizado un buen desarrollo previo de su hip&#243;tesis y pretende ir directamente al estudio confirmatorio sobre el que pivotar&#225;n decisiones posteriores&#46; Pongamos que estos falsos atajos bajan la expectativa del efecto a un 10&#37;&#46; En este caso&#44; la confianza en un resultado positivo bajar&#237;a al 64&#37; &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0010">fig&#46; 2</a>B&#41;&#46; En segundo lugar&#44; si estos autores no disponen de muchos casos&#44; el estudio tendr&#225; poca potencia&#46; Una vez m&#225;s&#44; la aplicaci&#243;n muestra que para una potencia del 30&#37;&#44; la confianza en un resultado positivo bajar&#237;a al 40&#37; &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0010">fig&#46; 2</a>C&#41;&#46; En este momento ya es m&#225;s probable que ese resultado significativo provenga en realidad de una intervenci&#243;n sin efecto&#46; Finalmente&#44; compruebe las consecuencias de atentar contra el tercer par&#225;metro&#44; &#945;&#46; Imaginemos que un investigador decide hacer muchas pruebas de hip&#243;tesis &#40;lo que se conoce como &#171;expedici&#243;n de pesca&#187;&#41; sobre diferentes variables&#44; o bien sobre una misma variable repetida en diferentes ocasiones&#44; ya sea a lo largo del tiempo o en diferentes condiciones de medida&#46; Esta multiplicidad descontrolar&#225; el riesgo &#945; y desvirtuar&#237;a la interpretaci&#243;n de los resultados&#46; Si&#44; por ejemplo&#44; este investigador calcula 14 valores p en sendas pruebas independientes&#44; la probabilidad de que simplemente por azar al menos una sea significativa es ligeramente mayor al 50&#37;&#46; En esta situaci&#243;n&#44; la confianza en un resultado significativo bajar&#237;a hasta el 6&#44;2&#37; &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0010">fig&#46; 2</a>D&#41;&#46; As&#237;&#44; 1&#41; sin un avance progresivo de I<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#43;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>D &#40;expectativa del efecto del 10&#37;&#41;&#59; 2&#41; sin un dise&#241;o y tama&#241;o muestral adecuados &#40;30&#37; de potencia&#41;&#44; y 3&#41; sin control del riesgo &#945; &#40;50&#37;&#41;&#44; solo 6 de cada 100 intervenciones significativas tienen detr&#225;s un efecto real &#8211;las que podr&#237;an ser replicadas en el futuro&#8211;&#46;</p></span><span id="sec0015" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0015">Recomendaciones</span><p id="par0045" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Esta alarmante situaci&#243;n de &#171;desconfianza&#187; en un resultado significativo fue descrita por John Ioannidis en 2005<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0125"><span class="elsevierStyleSup">10</span></a>&#44; donde los ensayos cl&#237;nicos y metaan&#225;lisis con una evidencia <span class="elsevierStyleItalic">a priori</span> de al menos el 50&#37;&#44; un &#945; del 5&#37; y una potencia del 80&#37; conllevan una probabilidad <span class="elsevierStyleItalic">a posteriori</span> de evidencia real del 94&#37;&#46; Por otra parte&#44; las expediciones exploratorias en busca de hip&#243;tesis al inicio de la I<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#43;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>D con una evidencia <span class="elsevierStyleItalic">a priori</span> que Ioannidis cuantifica por debajo del 1&#37; y sin control de la probabilidad de error de tipo <span class="elsevierStyleSmallCaps">ii</span> &#40;supongamos &#946;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>80&#37;&#41; pueden resultar en probabilidades del 3&#37; de hallazgo real&#46; En esta l&#237;nea&#44; la revista <span class="elsevierStyleItalic">Basic and Applied Social Psychology</span> ha decidido eliminar los valores p de sus originales a partir de 2015<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0130"><span class="elsevierStyleSup">11</span></a>&#44; originando una gran controversia<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0135"><span class="elsevierStyleSup">12&#8211;14</span></a>&#46;</p><p id="par0050" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La metodolog&#237;a de un investigador en el proceso de I<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#43;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>D debe sostenerse en la transparencia absoluta sobre la situaci&#243;n de la hip&#243;tesis&#46; No es ninguna verg&#252;enza plantear&#44; en lugar de contrastar&#44; una hip&#243;tesis&#46; Al contrario&#44; puede argumentarse que es m&#225;s novedoso plantear una nueva hip&#243;tesis que someter a contraste una ya conocida&#46; A fin de cuentas&#44; aunque se necesitaron varios viajes para abrir una v&#237;a comercial hacia las Am&#233;ricas&#44; la aut&#233;ntica novedad fue el primer viaje de Crist&#243;bal Col&#243;n&#44; en el que un hallazgo casual le permiti&#243; lanzar una hip&#243;tesis realmente innovadora&#46;</p><p id="par0055" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En resumen&#44; &#191;jubilamos ya el valor p&#63; Creemos que a&#250;n no es el momento&#44; y que todav&#237;a es relevante&#46; Sin embargo&#44; recomendamos preparar el terreno&#44; y de acuerdo con la transparencia<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0150"><span class="elsevierStyleSup">15</span></a>&#44; los autores deber&#237;an reportar&#58; 1&#41; si la hip&#243;tesis era anterior a los resultados&#59; 2&#41; si ten&#237;an c&#225;lculo previo de potencia&#44; y 3&#41; si han respetado el riesgo &#945; &#8211;por ejemplo&#44; si han realizado una sola prueba y han sido fieles al plan previsto&#8211;&#46; Si algo no fuera as&#237;&#44; deber&#237;an terminar diciendo que sus resultados sugieren pero no confirman su hip&#243;tesis&#44; avanzando qu&#233; caracter&#237;sticas deber&#237;an tener los estudios que permitir&#237;an contrastarla para&#44; as&#237;&#44; poder progresar m&#225;s r&#225;pidamente en la l&#237;nea continua del I<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#43;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>D&#46;</p></span><span id="sec0020" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0020">Financiaci&#243;n</span><p id="par0060" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Ayuda 2014 SGR 464 de la Generalitat de Catalunya &#40;JC y KL&#41;&#46;</p></span><span id="sec0025" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0025">Conflicto de intereses</span><p id="par0065" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Los autores declaran no tener ning&#250;n conflicto de intereses&#46;</p></span></span>"
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Información del artículo
ISSN: 00257753
Idioma original: Español
Datos actualizados diariamente
año/Mes Html Pdf Total
2023 Marzo 2 0 2
2019 Enero 1 2 3
2018 Noviembre 1 2 3
2018 Junio 2 0 2
2018 Mayo 1 0 1
2017 Diciembre 1 0 1
2017 Febrero 1 0 1
2017 Enero 1 0 1
2016 Diciembre 2 0 2
2016 Octubre 1 0 1
2016 Agosto 0 1 1
2016 Julio 0 1 1
2016 Junio 0 1 1
2016 Mayo 0 2 2
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