Ecological fallacy, ook wel ecological inference fallacy genoemd, in de epidemiologie, falen in redeneren dat optreedt wanneer een gevolgtrekking wordt gemaakt over een individu op basis van geaggregeerde gegevens voor een groep. In ecologische studies (observationele studies naar relaties tussen risicobeperkende factoren en gezondheid of andere uitkomsten in populaties) leidt de aggregatie van gegevens tot het verlies of het verhullen van bepaalde informatiedetails. Statistisch gezien is een correlatie meestal groter wanneer een verband op groepsniveau wordt beoordeeld dan wanneer het op individueel niveau wordt beoordeeld. Niettemin kunnen details over individuen worden gemist in geaggregeerde gegevensreeksen. Er zijn verschillende voorbeelden van ecologische denkfouten; drie ervan worden in dit artikel beschreven.
In het eerste voorbeeld willen onderzoekers verbanden bestuderen tussen autochtoon zijn (weergegeven door het percentage van de bevolking dat in het buitenland geboren is) en geletterdheid (weergegeven door het percentage van de bevolking dat geletterd is), met berekeningen op basis van bevolkingsaantallen in verschillende Amerikaanse staten. In een dergelijk onderzoek zouden correlaties betekenisloos kunnen worden als in het buitenland geboren personen de neiging hebben om in staten te wonen waar de autochtonen meer geletterd zijn.
In een ander voorbeeld, in een studie die was opgezet om de relaties tussen dieet, levensstijl, hartziekten en beroerte te onderzoeken, ontdekten onderzoekers dat de gemiddelde bloeddruk bij binnenkomst en de sterftecijfers voor beroertes omgekeerd gecorreleerd waren voor bepaalde cohorten (studiegroepen) van mannen tussen 45 en 59 jaar met een follow-up van 25 jaar. De bevinding was in strijd met de verwachtingen. Latere analyses op individueel niveau toonden aan dat het verband tussen bloeddruk en beroerte-sterfte sterk positief was in de meeste studiegroepen. De verklaring voor deze paradox is dat binnen elk cohort de personen die een beroerte hadden doorgemaakt en aan een beroerte waren overleden, de neiging vertoonden een hoge bloeddruk te hebben. Wanneer echter de individuele waarden in elk cohort werden gemiddeld en gebruikt om de correlatie te berekenen, bleken cohorten met een hogere gemiddelde bloeddruk wellicht kleinere sterftecijfers te hebben, gewoon vanwege de heterogeniteit van de correlaties tussen de cohorten.
In een derde voorbeeld ontdekten onderzoekers dat het sterftecijfer aan borstkanker significant hoger was in landen met een hoge vetconsumptie dan in landen met een lage vetconsumptie. Dit is een associatie voor geaggregeerde gegevens waarin de eenheid van waarneming het land is. In landen met meer vet in de voeding en hogere percentages borstkanker hebben vrouwen die vet voedsel eten dus niet noodzakelijkerwijs meer kans om borstkanker te krijgen. Men kan er niet zeker van zijn dat de borstkankergevallen een hoge vetinname hadden.
Om te bepalen of ecologische hypothesen die zijn gegenereerd door analyses op groepsniveau waar zijn voor individuen, moeten gegevens op individueel niveau worden verzameld. Voor causale gevolgtrekkingen zijn individuele gegevens nodig om rekening te houden met heterogeniteit van de populatie en verstorende vertekeningen.