Ökológiai tévedés, más néven ökológiai következtetési tévedés, az epidemiológiában az érvelés hibája, amely akkor merül fel, amikor egy csoport összesített adatai alapján következtetnek egy egyénre. Az ökológiai vizsgálatokban (a kockázatot módosító tényezők és az egészségi állapot vagy más kimenetel közötti összefüggések megfigyeléses vizsgálatai populációkban) az adatok összesítése az információk bizonyos részleteinek elvesztését vagy elrejtését eredményezi. Statisztikailag a korreláció általában nagyobb, ha az összefüggést csoportszinten értékelik, mint ha egyéni szinten. Mindazonáltal az egyénekre vonatkozó részletek kimaradhatnak az összesített adatkészletekből. Az ökológiai tévedésnek számos példája van; ebben a cikkben három példát ismertetünk.
Az első példában a kutatók az őshonosság (amelyet a külföldön született népesség százalékos aránya képvisel) és az írástudás (amelyet az írástudók százalékos aránya képvisel) közötti kapcsolatokat kívánják vizsgálni, a számításokat az Egyesült Államok különböző államainak népességére alapozva. Egy ilyen vizsgálatban az összefüggések értelmetlenné válhatnak, ha a külföldön született egyének általában olyan államokban élnek, ahol az őslakosok írástudóbbak.
Egy másik példában, az étrend, az életmód, a szívbetegségek és a stroke közötti összefüggések vizsgálatára irányuló tanulmányban a kutatók azt találták, hogy a 45-59 éves férfiak bizonyos kohorszai (vizsgálati csoportjai) esetében az átlagos belépési szintű vérnyomás és a stroke halálozási aránya fordítottan korrelált 25 éves követés mellett. Az eredmény a várakozásokkal ellentétes volt. Az ezt követő, egyéni szinten végzett elemzések azt mutatták, hogy a vérnyomás és a stroke-halálozás közötti összefüggés a legtöbb vizsgálati csoportban erősen pozitív volt. Ennek a paradoxonnak a magyarázata az, hogy az egyes kohorszokon belül a stroke-ot átélt és a stroke-ban meghalt egyéneknek általában magas volt a vérnyomásuk. Amikor azonban az egyes kohorszokban az egyéni értékeket átlagolták és az összefüggés kiszámításához használták, a magasabb átlagos vérnyomással rendelkező kohorszokról kiderülhetett, hogy kisebb a halálozási arányuk, egyszerűen a kohorszok közötti összefüggések heterogenitása miatt.
Egy harmadik példában a kutatók azt találták, hogy a mellrák okozta halálozási arány jelentősen megnőtt azokban az országokban, ahol magas volt a zsírfogyasztás, szemben azokkal az országokkal, ahol alacsony volt a zsírfogyasztás. Ez az asszociáció olyan aggregált adatokra vonatkozik, amelyekben a megfigyelési egység az ország. Így azokban az országokban, ahol több zsír van az étrendben és magasabb a mellrák aránya, a zsíros ételeket fogyasztó nők nem feltétlenül kapnak nagyobb valószínűséggel mellrákot. Nem lehetünk biztosak abban, hogy a mellrákos esetek magas zsírbevitellel rendelkeztek.
Hogy megállapíthassuk, hogy a csoportszintű elemzések által generált ökológiai hipotézisek igazak-e az egyénekre, egyéni szintű adatokat kell gyűjteni. Az oksági következtetéshez egyéni adatokra van szükség a populációs heterogenitás és a zavaró torzítások figyelembevételéhez.