REPRODUCTIBILITÉ EN SCIENCES EXPÉRIMENTALES

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Le soupçon de la fraude

Cet embellissement, le terme étant alors entendu au sens littéral, peut prendre la forme d'une retouche des images présentées à l'appui des résultats dans les articles scientifiques. En soumettant les clichés numériques accompagnant les articles qui leur étaient présentés au test de logiciels spécialisés, les éditeurs du Journal of Cell Biology, importante revue de biologie cellulaire, ont constaté que le quart d'entre eux avaient été retouchés, à un point tel que, dans 10 p. 100 des manuscrits, les manipulations relevaient de la fraude. Le même constat a été fait par le rédacteur en chef de la revue Organic Letters, dans le domaine de la chimie organique, les retouches ne portant plus alors sur des clichés de microscopie mais sur des spectres d'analyse, en particulier pour en éliminer les traces d'impuretés.

Une autre manière d'embellir les données est d'en manipuler les statistiques, un phénomène particulièrement bien documenté dans le domaine de la psychologie expérimentale. Lorsqu'il conduit une série d'expériences, un chercheur teste le plus souvent une hypothèse. Il mesure un certain nombre de fois (n) tel ou tel phénomène et cherche à savoir si son hypothèse permet de rendre compte des n résultats obtenus. Cependant, les variations du phénomène qu'il observe peuvent être aléatoires. La communauté scientifique admet généralement qu'un résultat est pertinent si l'on peut calculer qu'il y a moins d'une chance sur vingt qu'il soit dû au hasard. Les scientifiques notent cette probabilité statistique p. Ce seuil de p ˂ 0,05 (1 sur 20) est arbitraire. Notons au passage que cet usage entraîne automatiquement qu'au moins une étude scientifique sur vingt peut être fausse.

Deux psychologues nord-américains ont étudié les valeurs de p rapportées dans les expériences décrites de quelque 3 557 publications parues en 2008 dans trois revues respectées du domaine de la psychologie expérimentale. Ils ont observé que les valeurs de p comprises entre 0,045 et 0,050 – soit juste sous le seuil retenu pour faire d'une expérience une observation publiable – sont surreprésentées. Avec un pic particulièrement net entre 0,048 75 et 0,050 00, qui incite fortement à penser que les données ont été arrangées pour passer juste sous le seuil fatidique. Plusieurs manipulations sont possibles pour obtenir ce p juste inférieur à 0,05. On peut par exemple sélectionner de préférence les expériences jugées concluantes. On peut aussi décider d'arrêter la collecte de données quand les résultats obtenus permettent d'obtenir le fameux p ˂ 0,05, car poursuivre celle-là risquerait de s'en éloigner.

Preuve graphique d'une fraude scientifique

Dessin : Preuve graphique d'une fraude scientifique

Le statisticien américain Larry Wasserman a dessiné la distribution des valeurs de p dans plus de 3 000 publications en psychologie expérimentale parues en 2008. On note une rupture nette de la courbe à un seuil de p = 0,05 (une chance sur vingt que le résultat soit dû au hasard),... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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L'explosion des capacités de calcul, qui donne à un ordinateur de bureau la puissance d'un supercalculateur des années 1970, a sans doute contribué à amplifier la propension à arranger les résultats expérimentaux pour qu'ils soient juste significatifs. Avant leur apparition dans le quotidien des laboratoires, le calcul de p se faisait à l'aide de tables listant, pour les différentes proportions possibles de valeurs expérimentales, les intervalles de p correspondants. Aujourd'hui, on n'obtient plus un intervalle mais, en un clic, la valeur précise à plusieurs décimales près. Il devient alors très simple d'enlever quelques valeurs obtenues expérimentalement pour voir si p pourrait passer sous la valeur seuil de 0,05.

Une équipe de psychologues australiens a comparé les valeurs de p dans les articles publiés dans The Journal of Personality and Social Psychology en 1965 à celles des articles parus en 2005. Pour cette dernière année, si l'on recalcule la valeur de p, sur la base des résultats publiés, on trouve que 38 p. 100 d'entre eux l'ont sous-estimée. La propension à trouver des valeurs de p juste inférieures à 0,05 a explosé. Si elle existait déjà en 1965, elle est aujourd'hui devenue omniprésente.

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Nicolas CHEVASSUS-au-LOUIS, « REPRODUCTIBILITÉ EN SCIENCES EXPÉRIMENTALES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 04 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/reproductibilite-en-sciences-experimentales/