Ekologinen harhaluulo, jota kutsutaan myös nimellä ekologinen johtopäätösharhaluulo, epidemiologiassa, päättelyvirhe, joka syntyy, kun yksilöä koskeva johtopäätös tehdään ryhmän kokonaistietojen perusteella. Ekologisissa tutkimuksissa (havainnointitutkimukset riskiä muuttavien tekijöiden ja terveyden tai muiden tulosten välisistä suhteista populaatioissa) tietojen yhdistäminen johtaa tiettyjen yksityiskohtien häviämiseen tai salaamiseen. Tilastollisesti korrelaatio on yleensä suurempi, kun yhteyttä arvioidaan ryhmätasolla kuin kun sitä arvioidaan yksilötasolla. Yksilöitä koskevia yksityiskohtia voi kuitenkin jäädä huomaamatta aggregoiduissa tietokokonaisuuksissa. Ekologisesta harhaluulosta on useita esimerkkejä; tässä artikkelissa kuvataan kolme esimerkkiä.
Ensimmäisessä esimerkissä tutkijat haluavat tutkia syntyperäisyyden (jota edustaa ulkomailla syntyneiden prosenttiosuus väestöstä) ja lukutaidon (jota edustaa lukutaitoisten prosenttiosuus väestöstä) välisiä suhteita laskelmilla, jotka perustuvat Yhdysvaltojen eri osavaltioiden väestöön. Tällaisessa tutkimuksessa korrelaatiot saattaisivat menettää merkityksensä, jos ulkomailla syntyneillä henkilöillä on taipumus asua osavaltioissa, joissa syntyperäiset ovat lukutaitoisempia.
Toisessa tutkimuksessa, jonka tarkoituksena oli tutkia ruokavalion, elintapojen, sydänsairauksien ja aivohalvauksen välisiä suhteita, tutkijat havaitsivat, että keskimääräiset lähtötason verenpaineet ja aivohalvauskuolleisuusluvut olivat käänteisesti korreloituneita tietyissä 45-59-vuotiaiden miesten kohorteissa (tutkimusryhmissä), joita seurattiin 25 vuoden ajan. Havainto oli vastoin odotuksia. Yksilötasolla suoritetut myöhemmät analyysit osoittivat, että verenpaineen ja aivohalvauskuolleisuuden välinen yhteys oli vahvasti positiivinen useimmissa tutkimusryhmissä. Tämä paradoksi selittyy sillä, että kussakin kohortissa aivohalvauksen saaneilla ja aivohalvaukseen kuolleilla henkilöillä oli yleensä korkea verenpaine. Kun kunkin kohortin yksilölliset arvot kuitenkin keskiarvoistettiin ja niitä käytettiin korrelaation laskemiseen, kohortit, joissa keskimääräinen verenpaine oli korkeampi, saattoivat osoittautua pienemmiksi kuolleisuusluvuiksi pelkästään kohorttien välisten korrelaatioiden heterogeenisuuden vuoksi.
Kolmannessa esimerkissä tutkijat havaitsivat, että rintasyöpäkuolleisuusluvut olivat merkittävästi korkeammat maissa, joissa rasvankulutus oli korkeaa, verrattuna maihin, joissa rasvankulutus oli vähäistä. Tämä on assosiaatio aggregaattitiedoille, joissa havaintoyksikkönä on maa. Näin ollen maissa, joissa ruokavaliossa on enemmän rasvaa ja rintasyöpätapausten määrä on korkeampi, rasvaista ruokaa syövät naiset eivät välttämättä sairastu todennäköisemmin rintasyöpään. Ei voida olla varmoja siitä, että rintasyöpätapauksilla oli korkea rasvan saanti.
Mutta jotta voidaan selvittää, pitävätkö ryhmätason analyysien tuottamat ekologiset hypoteesit paikkansa yksilöiden osalta, on kerättävä yksilötason tietoja. Kausaalista päättelyä varten tarvitaan yksilötietoja, jotta voidaan ottaa huomioon populaation heterogeenisuus ja sekoittavat harhat.