Capítulo 4 Análisis reproducibles

En la discusión sobre los problemas de transparencia en torno a los procedimientos de investigación, se vuelve necesario precisar de qué manera es entendido el concepto de reproducibilidad en la ciencia. En esta línea, la laxitud con que se ha empleado el término ha llevado a definiciones poco claras, lo cual ha generado una tendencia a confundir lo que refiere a la transparencia de un proceso único que ya ha sido realizado, con un proceso nuevo y que puede realizarse de manera reiterativa, obteniendo los mismos resultados. Por este motivo, esta sección propone dar luces respecto a cómo entendemos el concepto de reproducibilidad, en contraste con el de replicabilidad en la ciencias sociales.

La discusión en torno a cómo se entiende la reproducibilidad, habitualmente lleva al contraste respecto al concepto de replicabilidad. Al respecto Earth & Behavioral (2019) mencionan que, por un lado, con el incremento de las herramientas computacionales a principios de los años 90’, el término de “investigación reproducible” era concebido como las investigaciones que proveían un compendio detallado de la documentación, código y datos que permitieran obtener los mismos resultados publicados por los autores, enfatizando que los análisis fueran transparentes y claros con el objetivo de ser verificados por sus pares. Por otro lado, los autores sostienen que, en otras disciplinas, el concepto de reproducibilidad era asociado a investigaciones independientes entre sí en términos de los datos empleados, los materiales, métodos e implementación de un estudio, lo cual estaría orientado a robustecer o cuestionar la evidencia previa (Earth & Behavioral, 2019, pp 33-34). Actualmente, a esta última práctica se la entiende como replicabilidad de una investigación y no debe ser confundida con el concepto de reproducibilidad (Barba, 2018).

Barba (2018) sugiere que la confusión entre reproducibilidad y replicabilidad ha contribuido a obstaculizar las prácticas en ambas dimensiones. En una revisión reciente realizada por la autora se han identificado al menos tres escenarios o versiones de cómo se entienden ambos conceptos en una amplia gama de disciplinas que van desde las ciencias sociales hasta estudios clínicos en las ciencias médicas. El primer escenario (A), y a la vez el más común, es donde el uso de ambos conceptos es indistinto, contribuyendo a la ya mencionada confusión. El segundo escenario (B1) es cuando la reproducibilidad es entendida como la situación en que los datos originales y el código de análisis son empleados para regenerar los resultados originales, mientras que la replicabilidad es entendida cuando investigadores o equipos independientes utilizan datos nuevos para obtener los mismos resultados que la investigación previa. Finalmente, un tercer escenario (B2) es cuando la reproducibilidad es entendida cuando investigadores o equipos independientes obtienen los mismos resultados empleando sus propios datos y métodos, mientras que la replicabilidad es entendida cuando investigadores o equipos independientes llegan a los mismos resultados empleando los artefactos digitales1 originales del autor con menores o mayores modificaciones, los cuales han sido puestos previamente a disposición de sus pares. La Figura N° 4.1 ilustra cómo podemos entender los escenarios B1 y B2 en relación a la distinción entre reproducibilidad y replicabilidad. El color rojo, tanto en los datos como en los métodos, indica que los componentes empleados son idénticos a los del estudio original. Por otro lado, el color azul indica que tanto los datos como los métodos son distintos a los del estudio original. Finalmente, el color morado en los métodos se entiende como un punto intermedio y refiere a cuando se han empleado métodos que siguen las indicaciones del estudio original, pero que han incorporado modificaciones, nuevos métodos u otras innovaciones metodológicas (p. ej. métodos nuevos, pruebas de robustez u otros).

Escenarios B1 y B2 en reproducibilidad y replicabilidad.

Figura 4.1: Escenarios B1 y B2 en reproducibilidad y replicabilidad.

En las ciencias sociales, el debate en torno a la investigación reproducible y la replicabilidad no ha estado ausente. Como fue reseñado en el capítulo de transparencia, existen casos icónicos en torno a prácticas cuestionables de investigación que han afectado la confianza en la investigación científica, lo cual ha contribuido a incrementar los esfuerzos por una ciencia social abierta y reproducible (Breznau, 2021; Nosek et al., 2015). En los tres escenarios descritos por Barba (2018), las ciencias sociales han experimentado de manera diversa el ajuste hacia una cultura de mayor apertura y precisión en torno a los problemas de la crisis de reproducibilidad, principalmente a través del estudio sistemático de dicha problemática, dentro de lo cual la psicología ha sido pionera en proveer evidencia para este debate (Gilbert et al., 2016; e.g. Open Science Collaboration, 2015). Al respecto D. Bishop (2019) sostiene que una de las principales amenazas para el progreso de la ciencia en general ha sido la falta de reproducibilidad de los resultados (irreproducibility), lo cual ha afectado principalmente la robustez y credibilidad de la evidencia reportada por las investigaciones, problema que también ha sido identificado en las ciencias sociales, principalmente por la falta de precisión en los procedimientos y las barreras de acceso a materiales clave del proceso de análisis (Freese & Peterson, 2017).

Entonces, retomando la distinción clave entre lo que entendemos por reproducibilidad y replicabilidad, en su revisión, Barba (2018) sugiere que una manera de entender y distinguir ambos conceptos de manera minimalista puede descansar en el carácter de los datos y los métodos. Al respecto Nosek et al. (2015) sostiene que en lo que refiere a estas dos dimensiones, los niveles en que una publicación los incorpora es gradual y puede entenderse como un continuo o espectro (Peng, 2011) y, por tanto, el nivel en que se cumplen bajo determinados criterios nos permite definir el carácter de una investigación en términos de su reproducibilidad. Por ejemplo, la Figura N° 4.2 nos muestra cómo podemos caracterizar una investigación publicada en torno al acceso y vinculación entre código y datos. Por un lado, se observa que en el polo donde únicamente disponemos de la publicación, se entiende como la ausencia de reproducibilidad. Por otro lado, en la medida que incrementa el acceso a los materiales, y se explicita el enlace entre ellos, se puede caracterizar a una publicación como reproducible.2

Espectro de Reproducibilidad. Traducción propia en base a @peng_Reproducible_2011

Figura 4.2: Espectro de Reproducibilidad. Traducción propia en base a Peng (2011)

Como sugieren Nosek et al. (2015), el problema de la ausencia o falta de reproducibilidad debe ser abordado a través de un cambio en las prácticas de investigación, para lo cual se requiere de una disposición por parte de la comunidad científica, es decir, que se le atribuya un sentido positivo a estas prácticas. Sin embargo, Peng (2011) sostiene que una de las principales barreras para promover estas prácticas ha sido la falta de mecanismos que faciliten la distribución de la investigación reproducible, como también la poca claridad respecto de los estándares asociados a ello. Siguiendo esta autocrítica de algunos sectores dentro de la comunidad científica, dentro de los últimos años han surgido iniciativas como, por ejemplo, el Open Science Framework, al alero del Center for Open Science, desde donde se busca contribuir con herramientas para el entrenamiento y educación de la comunidad científica en general, como también proveer de una infraestructura tecnológica que facilite la transición cultural hacia una ciencia abierta, transparente y reproducible (Nosek et al., 2015). Por este motivo, proponemos revisar tres iniciativas internacionales que han puesto sus esfuerzos en la promoción de estos principios, con particular atención en la reproducibilidad de la investigación científica, y en particular de las ciencias sociales empíricas cuantitativas. Dentro de estas iniciativas encontraremos esfuerzos orientados a la educación y entrenamiento, herramientas tecnológicas y fortalecimiento de redes de colaboración.

Referencias

Barba, L. A. (2018). Terminologies for Reproducible Research. arXiv:1802.03311 [cs]. http://arxiv.org/abs/1802.03311
Bishop, D. (2019). Rein in the Four Horsemen of Irreproducibility. Nature, 568(7753), 435-435. https://doi.org/10.1038/d41586-019-01307-2
Breznau, N. (2021). Does Sociology Need Open Science? Societies, 11(1), 9. https://doi.org/10.3390/soc11010009
Earth, D. on, & Behavioral, C. B. on. (2019). Reproducibility and Replicability in Science. undefined.
Freese, J., & Peterson, D. (2017). Replication in Social Science. Annual Review of Sociology, 43(1), 147-165. https://doi.org/10.1146/annurev-soc-060116-053450
Gilbert, D. T., King, G., Pettigrew, S., & Wilson, T. D. (2016). Comment on "Estimating the Reproducibility of Psychological Science". Science, 351(6277), 1037-1037. https://doi.org/10.1126/science.aad7243
Nosek, B. A., Alter, G., Banks, G. C., Borsboom, D., Bowman, S. D., Breckler, S. J., Buck, S., Chambers, C. D., Chin, G., Christensen, G., Contestabile, M., Dafoe, A., Eich, E., Freese, J., Glennerster, R., Goroff, D., Green, D. P., Hesse, B., Humphreys, M., … Yarkoni, T. (2015). Promoting an Open Research Culture. Science, 348(6242), 1422-1425. https://doi.org/10.1126/science.aab2374
Open Science Collaboration. (2015). Estimating the Reproducibility of Psychological Science. Science, 349(6251), aac4716-aac4716. https://doi.org/10.1126/science.aac4716
Peng, R. D. (2011). Reproducible Research in Computational Science. Science, 334(6060), 1226-1227. https://doi.org/10.1126/science.1213847

  1. Barba (2018) lo define como un compendio que detallar la estrategia de medición, diseño del estudio o código de análisis originales de un autor↩︎

  2. En la figura original, Peng (2011) muestra el polo derecho como el mejor escenario y lo clasifica como Full replication, sugiriendo que el mejor estándar para poner a prueba los hallazgos de una investigación científica es la replicación, pero en la ausencia de dicha posibilidad la reproducibilidad de los resultados debiese ser un estándar mínimo↩︎