Lesson 10 of 20

무작위배정 — 나누는 사람의 손을 묶는다

실험 설계와 재현성 · 왜 눈대중으로 나누면 안 되나

마우스 28마리를 네 군에 7마리씩 나눕니다. 어떻게 나눌까요?

"비슷하게 보이도록 눈으로 맞춰 나눈다" — 아주 자연스러운 생각이고, 아주 위험한 생각입니다.

👁️

눈대중

본인도 모르게 기대하는 쪽에 좋은 개체를 넣는다

🎲

무작위

사람의 손을 빼 버린다

⚖️

층화

종양 크기로 줄 세워 짝을 지어 뽑는다

무작위배정이 하는 일은 "군을 똑같이 만드는 것" 이 아닙니다. 우리가 모르는 차이까지 골고루 섞는 것입니다.

몸무게처럼 아는 것은 눈으로도 맞출 수 있어요. 하지만 장내세균 구성, 그날의 스트레스, 유전적 미세한 차이 — 모르는 것은 눈으로 맞출 수 없습니다. 뽑기만이 그것을 섞습니다.

High school나누는 사람의 손을 묶는다

마우스를 군에 나눌 때 눈대중으로 하면 어떻게 될까요?

무의식적으로	결과
건강해 보이는 마우스를 치료군에	치료가 좋아 보임
종양이 작은 것을 치료군에	같음
손에 잡히는 대로	케이지 순서가 반영됨

고의가 아니어도 일어납니다 — 그래서 손을 묶는 절차가 필요해요.

High school층화 무작위배정

종양 크기가 다르면 그것만으로 결과가 갈립니다. 그래서 크기로 층을 나눠 배정해요.

단계	내용
1	배정 시점에 종양 부피를 측정
2	크기 순으로 줄 세움
3	비슷한 크기끼리 묶음 (블록)
4	각 블록 안에서 무작위로 군에 배정

이렇게 하면 군마다 평균 종양 크기가 비슷해집니다.

블록 안에서만 섞으므로, 네 군의 출발 크기가 저절로 비슷해집니다.

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# 층화 무작위배정 — 종양 크기로 줄 세운 뒤 네 마리씩 묶어 각 군에 하나씩
import numpy as np
rng = np.random.default_rng(20250225)

마우스 = [{"id": i + 1, "부피": v} for i, v in
          enumerate(np.round(rng.normal(60, 18, 28).clip(25), 1))]

# 1) 종양 크기 순으로 줄을 세운다
마우스.sort(key=lambda m: m["부피"])

# 2) 네 마리씩 블록으로 묶고, 블록 안에서 순서를 섞어 네 군에 하나씩
군이름 = ["WT+아이소", "WT+PD1", "KD+아이소", "KD+PD1"]
배정 = {g: [] for g in 군이름}
for i in range(0, 28, 4):
    블록 = 마우스[i:i + 4]
    for g, m in zip(군이름, rng.permutation(블록)):
        배정[g].append(m)

for g in 군이름:
    부피들 = [m["부피"] for m in 배정[g]]
    print(f"{g:10s}  n={len(부피들)}  평균 {np.mean(부피들):5.1f}  "
          f"범위 {min(부피들):5.1f}~{max(부피들):5.1f}")

High school배정 후 확인할 것

확인	기준
군별 평균 종양 부피	비슷한가
군별 체중	비슷한가
군별 마리 수	같은가
케이지 분포	한 군이 한 케이지에 몰리지 않게

마지막 줄이 5강의 장내 미생물 문제와 이어집니다 — 케이지가 배치가 됩니다.

High school가능하면 맹검

단계	맹검 가능한가
투약	어려움 — 누가 무엇을 주는지 알아야
측정	가능 — 군을 모르고 캘리퍼로 잼
분석	가능 — 라벨을 나중에 붙임

측정 맹검이 가장 중요합니다 — 캘리퍼 측정은 주관이 들어갈 여지가 있어요.

🤔 Check yourself

무작위배정이 가장 잘 해내는 일은 무엇일까요?