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비실험자료를 이용한 연구에서 인과적 추론의 강화: 성향점수와 도구변수 방법의 적용
Strengthening Causal Inference in Studies using Non-experimental Data: An Application of Propensity Score and Instrumental Variable Methods 원문보기

Journal of preventive medicine and public health = 예방의학회지, v.40 no.6, 2007년, pp.495 - 504  

김명희 (을지의과대학교 예방의학교실) ,  도영경 (노스캐롤라이나대 보건대학원 보건정책관리학과)

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Objectives : This study attempts to show how studies using non-experimental data can strengthen causal inferences by applying propensity score and instrumental variable methods based on the counterfactual framework. For illustrative purposes, we examine the effect of having private health insurance ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 즉, 잠재적 결과를 가져올 관찰되지 않은 집단(unobserved counterfactual)과 실제 관찰된 대체 집단(observed counterfactual substitute) 사이 의교환성 (exchangeability) 보장을 전제하는 것이다. RCT는 확률할당을 통해 폭로(처치) 변수 외에는 다른 모든 조건이 동일한 실험군과 대조군을 구축함으로써 반사 실적 조건을 '인위적으로 창조'하는 반면, 비 실험 연구는 회귀 모형 에 혼란요인들을포함시키거나 층화 분석을 통해 이러한 교환성을 보장하고자 한다. 즉, 비정규 고용 이외에 연령, 성별, 학력 등건강에 영향을 미칠 수 있는 혼란 요인들을 보정함으로써 이러한 혼란 요인들이 모두 동일하다고 가정된 상황에서 비정규고용의 '독립적인' 효과를 추정하려는 것이다.
  • 예시 사례로는 현재 한국 사회에서 중요한 사회적, 정책적 문제로 부상하고 있는 사적의료보험(이하, 사보험) [31-33] 문제를 다루고자 하였다. 앞서 설명한 반사 실적 조건의 개념 틀에 따라, 다른 모든 조건이 동일하고 사보험 가입(구매) 여부만이 다를 때 입원 의료 이용 확률에 차이가 있는지 검정하려는 것이다. 보건 경제 학적 관점 에서 보자면 보험 가입은 자가선택 (self-selection)의 가능성이 높은 전형적 변수라 할 수 있다.
  • 이 글에서는 비실험자료를 이용한 연구에서 인과성 추론을 강화하기 위해 쓰이는 대표적 방법으로서 성향점수와 도구변수 방법을 소개하고 실제 분석에 적용해 보였다. 사보험의 입원 의료 이용에 미치는 효과를 분석한 결과에서 성향점수와 도구변수 방법은 통상적인 선형, 비선형다중회 귀분석 에서 는 나타나지 않은, 사보험의 입원의료 이용 증가 효과를 보여 주었다.
  • 이 논문에서는 이러한 방법론적 한계를 보완할 수 있는 접근법으로 제시되고 있는 방법 성향 향점 수(propens剪 score)와 도구변수 (instrumental variable) 방법을 다루고자 한다. 이 두 가지 방법은 모두 반사 실적 조건 개념과밀접하게 연관되어 있다.
  • 다른 한편으로 보험자에게는 위 험도가 낮은 사람을 선택 적으로 가입시키려는 경향이 존재하기 때문에 ( '위험 선택'), 사보험의 효과는 과소추정될 수도 있다. 이 논문에서는, 두 가지 방법론을 소개하는 것이 본래의 목적인바, 사보험 자체에 대한 내용적 논의는 방법론 적용과 해석 에 필요한 정도로만 최소화하여 다룰 것임을 미리 밝힌다.
  • 서술되는 경우가 흔하다. 논문에서도 동일 자료에 대한 두 가지 방법의 분석 예시를 통해 비실험자료에 기반한 인과성 추론의 강화 방법을 소개하고자 한다. 예시 사례로는 현재 한국 사회에서 중요한 사회적, 정책적 문제로 부상하고 있는 사적의료보험(이하, 사보험) [31-33] 문제를 다루고자 하였다.
  • 이 논문은 성향점수와 도구변수 방법을 이용하여 비실험자료분석에서 인과성 추론을 강화할 수 있는 방법을 실제 분석을 통해 예시하고자 하였다. 두 가지 방법을 이용하여 사보험 이 입 원 의료 이 용에 미 치는 영향을 분석한 결과, 통상적인 선형, 비선형 다중회귀분석에서는 통계적으로 유의하게 나타나지 않았던 사보험의 입원 의료 이용 증가 효과를 성향점수 분석의 일부 결과와 IV-2SLS 결과에서 확인할 수 있었다.
  • [1]. 즉, 다른 모든 조건이 동일하고 사보험 가입의 잠재적 확률만이 다르게 나타나도록 하는 자연적 실험 (natural experiment) 상황을 찾는 것이다. 이를테면 규모나 부가급여 등 여러 측면에서 비슷하고, 고용된직 원들도 비슷한 사회경제적 위치에 속해있으며 건강수준도 다르지 않은 A기 업과 B기업을 가정해보자.

가설 설정

  • 사회학 사전의 정의에 의하면, 인과적 관계 란 (1) 두 사건 A와 B 사이에 공간적, 시간적 인접 성 이 존재하고, (2) 한 사건 A가 다른 사건 日에 선행하며, (3) 전자A가 일어나지 않았더 라면 후자 B는 발생할 것 같지 않았을 경우를 말한다. [4], 이 중 세 번째 조건은, 실제로는 A와 B가 일어났지만 만일 A가 발생하지 않았더라면 B가 일어나지 않았을 것이라는, 즉 실제 일어난 사실 (factual)에 반하는 반 사실적 조건을 가정한다. 이는 만일 첫 번째 객체가 없었더라면 두 번째 객체가 결코 존재하지 않았을 때, 선행하는 요인을 원인이라고 정의한다' 는 철 학자 David Hume의 인과관계 개념을 따르고 있다(재인용) [5].
  • [6], 그러나 다른 모든 조건이 동일한 가운데 의심되는 원인 X의 유무에 따른 두 상황을 동시에 관찰하는 것은 현실에서 불가능하다. 그래서 우리는 비정규직 노동자 집단과 정규직 노동자 집단을 비교하되, 이 두 집 단이 고용형 태를 제외한다면 모든 면에서 동일한속성을 가졌다고 가정한다. 즉, 잠재적 결과를 가져올 관찰되지 않은 집단(unobserved counterfactual)과 실제 관찰된 대체 집단(observed counterfactual substitute) 사이 의교환성 (exchangeability) 보장을 전제하는 것이다.
  • 둘째, 추정 결과의 해석에서도 차이가 있다. 성향점수 방법을 이용한 주정치는(다른 모든 조건이 동일할 때) 실제 사보험 가입자 군과 비가입자군 사이의 차이의 평균, 즉 폭로군의 폭로 평균효과(Average Treatment Effect on the Treated, ATT)를 나타낸다.
  • 포함하였다. 이 는 저 축성 보험에 가입 한 가구는 위 험회피 성향이 높고, 따라서 사보험 가입 가능성도 높을 것이라는 가정에 기초하고 있다.
  • 즉, 다른 모든 조건이 동일하고 사보험 가입의 잠재적 확률만이 다르게 나타나도록 하는 자연적 실험 (natural experiment) 상황을 찾는 것이다. 이를테면 규모나 부가급여 등 여러 측면에서 비슷하고, 고용된직 원들도 비슷한 사회경제적 위치에 속해있으며 건강수준도 다르지 않은 A기 업과 B기업을 가정해보자. 그런데 A기업은 직원들에게 사보험 가입 보조금을 지급한 반면 B기 업은 비슷한 금액을 문화생활비로 지급하였고, 그 결과, A 직원들의 50%, B 직원들의 30%가 사보험에 가입 하였다면 이를 어떻게 평가할 수 있을까? 우리는 이 20%point의 사보험 가입 차이를 보조 금지 급의 효과라고 볼 수 있으며, 만일 A 직원들의 의료이용이 더 많은 것으로 나타난다면, 이미 앞서 두 집단의 유사성을 가정하였기 때문에, 이 차이를 사보험 가입에서 비롯된 것이라고 추론할 수 있다.
  • 이를테면, 비정규 고용이 노동자의 건강에 악영향을 초래할 것이라는 가설을 상정해보자. 이를 검정하는 가장 좋은 data-checked="false">연구방법은노동자A가동일한기간동안비정 규 노동자이면서 동시에 정규직 노동자가 되어 '다른 모든 상태가 똑같을 때 비정규고용의 효과'를 것이다.
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