[논문]소지역 추정법을 이용한 효율적인 지역 실업률 추정

김수택

doi:10.5351/kjas.2011.24.6.1129

소지역 추정법을 이용한 효율적인 지역 실업률 추정
An Efficient Estimation of Local Area Unemployment Rate Based on Small Area Estimation 원문보기

응용통계연구 = The Korean journal of applied statistics, v.24 no.6, 2011년, pp.1129 - 1138

초록
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지방자치제가 정착되면서 시군구와 같은 소지역 단위의 실업률에 대한 통계는 실업대책이나 고용지원 사업을 위한 예산 편성과 같은 지역 노동시장정책의 수립은 물론 정책 집행 후 그에 대한 사후평가를 하는데 있어서도 중요한 기준을 제공해주기 때문에 지자체 기관장들의 관심의 대상이 되고 있는 실정이다. 그러나 경제적, 시간적으로 많은 제약이 따르는 기초자치단체에서 지속적으로 실업률 통계를 생산하는 데에는 자료의 신뢰성, 연속성및 시의성 면에서 많은 문제를 노정하고 있다. 본 연구에서는 소지역 실업률 추정치에 대한 신뢰성(변동계수 25% 이하)을 확보하면서 통계생산에 소요되는 조사비용을 최소화할 수 있는 효율적인 추정법 및 최소 표본조사구 수를 모의실험을 통하여 제시하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Small area estimation has received significant intention in recent years due to a growing demand for reliable local area statistics. Traditional area-specific direct estimates based solely on sample survey data in the areas of interest do not provide adequate small area precision; however, design-based indirect local area estimators borrow strength from sample observations of related areas to increase the effective sample size. Design-based indirect estimation methods such as synthetic and composite estimators are considered to adjust local area unemployment rate estimates in the Korean Economically Active Population Survey. This study suggests an efficient alternative to minimize the cost to construct the unemployment rate of a local area through simulation under the condition that we can maintain a certain level of CV for the estimates. We obtained the results that the composite estimators using a sample size greater than 10 are more stable and significant at the level of CV 25% in our design scheme.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

그러나 본 연구의 목적은 연 1회 조사에 그치는 실업률에 대한 최상의 추정치를 구하는 것이 아니라 각 시군 등 소지역들이 최소한의 조사비용을 투입하여 매월 단위의 소지역 통계를 지속적으로 산출해낼 수 있는 방안을 모색하려는 데 있다.
이와 같이 크기가 작은 표본 자료로부터 실업률을 직접 추정하게 되면 추정 오차가 너무 커서 통계의 신뢰성을 보장할 수 없다. 따라서 경상남도에서는 2007년 9월 통계청의 지도하에 10개 각 시에서 평균 50개의 조사구를 선정하고 경제활동인구조사를 실시하여 소지역(시)의 실업률을 추정하고자 하였다. 통계청의 경제활동인구조사에서 각 소지역에 배정된 표본조사구 수보다 훨씬 많은 50여개에 달하는 조사구를 조사하여 직접추정법으로 실업률을 추정하였지만 통계청에서 요구하는 목표정도에 도달하지 못하는 결과를 초래하였다.
따라서 본 연구에서는 시·군과 같은 소지역 실업률 추정에서 추정치의 신뢰성(변동계 수 기준)을 확보하는 동시에 조사에 소요되는 비용을 최소화하여 지속적으로 소지역 실업률 통계를 생산할 수 있도록 하는 방안을 모색하고자 한다.
본 연구에서는 소지역 노동정책 수립에 반드시 필요한 실업률의 효율적 추정방안에 대하여 살펴보았다. 여기서의 효율성이란 추정치의 변동계수를 기준으로 일정 수준의 신뢰성을 유지한다는 전제 하에서 추정에 따른 비용을 최소화할 수 있는 표본조사구의 수를 도출하는 것을 의미한다.
본 연구에서는 통계청에서 매월 조사하여 발표하고 있는 경제활동인구조사와 매 5년마다 시행하고 있는 인구 및 주택센서스 자료를 이용하여 우리나라 지방자치단체가 처한 현실적인 상황에서 실업률 등과 같은 소지역 노동 통계를 생산해 낼 수 있는 방안을 모색하고자 한다. 통계청에서 2009년 경제활동인구조사를 수행하기 위하여 선정한 표본 조사구들 중에서 경남 지역 시·군에 배정된 조사구 수를 나타내고 있는 표 1.

제안 방법

모의실험에서 간접추정법에 의하여 실업률을 추정하기 위해서는 먼저 10개의 시들을 그 특성이 유사한 시들을 묶어서 그룹화 해야 한다. 각 소지역들에 대한 그룹화는 실업률과 관련 있는 지리적 및 인구학적 특성 변수들을 조사하여 군집분석 등의 방법으로 이루어져야 하는데 본 연구에서 지리적 위치와 직접추 정법으로 추정한 각 시의 실업률의 유사성을 고려하여 10개의 시를 4개의 집락으로 분류하였다. 다음으로 각 소지역(시)의 표본조사구 내 인구를 연령(30세 미만, 30세 이상)과 성별(남자, 여자)에 따른 4개의 범주로 구분한다.
여기서의 효율성이란 추정치의 변동계수를 기준으로 일정 수준의 신뢰성을 유지한다는 전제 하에서 추정에 따른 비용을 최소화할 수 있는 표본조사구의 수를 도출하는 것을 의미한다. 분석에서는 최근 경남도가 관내 10개 시에 대하여 실시한 경제활동인구조사의 표본조사구 정보를 이용하였으며, 주요 분석 방법은 모의실험을 통하여 직접추정, 합성추정 및 복합추정 등 각각의 추정방법에 따른 소지역 추정결과(실업률과 변동계수)를 비교하였다. 물론, 이러한 경제활동인구조사에서 각 소지역별로 약 50여개씩 설정한 모든 표본조사구에 관한 정보를 활용할 수 있다면 그 추정결과는 3가지 추정방법 모두에서 더 정확하게 나타날 것이다.
따라서 본 연구에서는 시·군과 같은 소지역 실업률 추정에서 추정치의 신뢰성(변동계 수 기준)을 확보하는 동시에 조사에 소요되는 비용을 최소화하여 지속적으로 소지역 실업률 통계를 생산할 수 있도록 하는 방안을 모색하고자 한다. 이를 위하여 일정 크기 이상의 표본을 필요로 하는 직접추정법 대신 보조정보를 이용하는 간접추정법을 활용하는 방안을 검토하고 모의실험을 통하여 최소 표본 조사구수를 결정하고자 한다.
따라서 표본조사구 수를 크게 늘리지 않으면서 직접추정법에 비하여 더 효율적인 추정법으로 실업률을 추정하는 방안을 고려할 필요가 있다. 이를 위하여 추정방법에 따른 소지역 실업률에 대한 추정치가 통계청에서 요구하는 목표 정도, 즉, CV 25%이하를 만족하기 위한 최소 표본 조사구 수를 도출하기 위하여 모의실험을 실시하였다.
이제, 추정에 사용될 표본조사구에 관한 자료는 조정된 표본조사구에서 n = 4개의 조사구를 랜덤하게 뽑고, 간접추정에 사용될 해당 지역과 동일한 집락으로 묶인 시에 대한 표본조사구 자료는 2006년 경제 활동인구조사에서 배정된 표본조사구 수만큼 조정된 표본조사구에서 랜덤하게 뽑은 다음, 각 소지역의 실업률을 직접추정법, 합성추정법, 복합추정법 등의 세 가지 방법으로 추정하는 과정을 5000번 반복해 5000개 실업률의 평균을 구한다. 다음으로 n을 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10으로 바꾸어 위와 같은 과정을 반복한다.

대상 데이터

모의실험에서 표본조사구를 추출하기 위하여 경남에서 통계청의 협조를 얻어 2007년 9월에 실시한 경제활동인구조사 자료를 이용하였다. 표 3.

이론/모형

그러나 이 추정량은 표본조사구의 수가 충분히 크지 않을 때는 불안정한 경향을 보인다. 보다 안정적이고 지역의 특성을 충분히 반영할 수 있는 추정법으로 Jackknife 추정법을 고려한다.
의 식으로 추정한다 (Rao, 2003). 복합추정량의 역시 보다 안정적인 값을 제공하는 Jackknife 추정법으로 추정한다 (이계오, 2002).

성능/효과

넷째, 통계청의 경제활동인구조사 자료를 이용할 수 있을 경우, 해당 소지역에 대해서라도 표본조사구수를 늘려줄 것을 요청할 필요가 있음을 발견하였다.
다섯째, 기초 지자체에서 자체 조사를 할 경우 각 소지역별로 최소한 10개의 표본조사구 수를 확보한다면 변동계수가 15% 이하인 통계청 요구 수준의 신뢰성을 확보할 수 있을 것으로 확인되었다.
51%으로 추정방법에 따라 변동계수가 크게 변함을 볼 수 있다. 다음으로 집락 내 여타 지역의 표본수가 고정되어 있는 상태에서 해당 소지역의 표본수가 증가함에 따라 각 추정방법에 따른 실업률 추정치와 추정치의 변동계를 보면 거제시와 통영시 모두 표본수가 증가함에 따라 추정된 실업률 및 변동 계수의 크기가 감소하는 것을 볼 수 있다. 여기서 주목할만한 사항은 거제시의 경우 표본수가 대략 8개 수준에서 복합추정법에 따른 변동계수의 크기가 17%대를 보이고 있으며, 통영시의 경우에는 표본수가 6개 수준 정도에서 17%대의 변동계수 값을 보임으로써 표본수가 그리 크지 않더라도 집락 내 여타 지역의 표본정보를 활용할 경우 추정치에 대한 상당한 정도의 통계적 신뢰성을 확보할 수 있다는 점이다.
둘째, 경제활동인구조사에서 표본 수가 매우 작은 시, 즉 진해시(4), 밀양시(4), 양산시(6), 사천시(4),거제시(6), 통영시(4) 등에서 표본조사구 수를 10개 정도로 늘리면 각 집락 내 모든 지역의 변동계수가 크게 감소할 것으로 예상된다.
셋째, 모의실험 결과에 의하면 각 소지역에서 최소 10개 정도의 표본조사구를 확보하면 복합추정법에 따라 변동계수 15% 이하의 수준에서 소지역 단위 실업률을 추정할 수 있을 것으로 보인다.
다음으로 집락 내 여타 지역의 표본수가 고정되어 있는 상태에서 해당 소지역의 표본수가 증가함에 따라 각 추정방법에 따른 실업률 추정치와 추정치의 변동계를 보면 거제시와 통영시 모두 표본수가 증가함에 따라 추정된 실업률 및 변동 계수의 크기가 감소하는 것을 볼 수 있다. 여기서 주목할만한 사항은 거제시의 경우 표본수가 대략 8개 수준에서 복합추정법에 따른 변동계수의 크기가 17%대를 보이고 있으며, 통영시의 경우에는 표본수가 6개 수준 정도에서 17%대의 변동계수 값을 보임으로써 표본수가 그리 크지 않더라도 집락 내 여타 지역의 표본정보를 활용할 경우 추정치에 대한 상당한 정도의 통계적 신뢰성을 확보할 수 있다는 점이다. 이러한 경향은 나머지 모든 집락 내의 소지역들에 있어서도 비슷한 결과를 보여주고 있다.
첫째, 집락 내에서 인근 소지역의 표본조사구 수가 클 경우 변동계수도 크게 감소하였다. 이와 같은 현상은 김해시, 밀양시 및 양산시를 묶은 제 2집락, 마산시, 진해시 및 창원시를 묶은 제 3집락, 그리고 사천시와 진주시를 묶은 제 4집락에서 나타났는데 그 중에서도 제 2집락의 밀양시가 집락 내 여타 지역으로부터 가장 큰 영향을 받은 것으로 나타났다.
그러나 표본조사구 수가 8개 이상이 되면 추정치들이 안정되고 있음을 볼 수 있다. 한편, 표 3.2를 보면 통영시의 표본이 4개로 주어지고 거제시 자체의 표본조사구 수가 4개일 경우 직접, 합성 및 복합 추정법에 의한 실업률 추정치는 2.03%, 2.87%, 2.13%인데 직접추정법에 의한 실업률이 가장 낮고 합성추정법에 의한 실업률이 가장 높게 나타났으며 그 차이는 0.84% 포인트이다. 그리고 직접, 합성 및 복합 추정치의 변동계수는 78.

후속연구

특히, 시·군·구와 같은 소지역 단위에서 실업률에 대한 통계는 실업대책이나 고용지원 사업을 위 한 예산 편성과 같은 지역 노동시장정책의 수립은 물론 정책 집행 후 그에 대한 사후평가를 하는데 있어서도 중요한 기준을 제공해주기 때문에 지자체 기관장들의 관심의 대상이 되고 있는 실정이다. 그렇지만 통계조사만으로 늘어나는 지역통계의 수요를 충족시키는 데에는 경제적, 시간적으로 많은 제약이 따르는데 이에 대한 대안으로 소지역 추정법을 활용할 수 있다.
끝으로, 소지역 통계의 개발과 관련해 같은 집락으로 묶이는 소지역들의 특성이 유사하지 않을 경우 간접추정량은 심각한 편향을 유발할 수 있으므로 최적 집락화 방안에 대한 연구가 이루어져야 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	시군구와 같은 소지역 단위의 실업률에 대한 통계가 지자체 기관장들의 관심 대상이 되는 이유는?	지방자치제가 정착되면서 시군구와 같은 소지역 단위의 실업률에 대한 통계는 실업대책이나 고용지원 사업을 위한 예산 편성과 같은 지역 노동시장정책의 수립은 물론 정책 집행 후 그에 대한 사후평가를 하는데 있어서도 중요한 기준을 제공해주기 때문에 지자체 기관장들의 관심의 대상이 되고 있는 실정이다. 그러나 경제적, 시간적으로 많은 제약이 따르는 기초자치단체에서 지속적으로 실업률 통계를 생산하는 데에는 자료의 신뢰성, 연속성및 시의성 면에서 많은 문제를 노정하고 있다.
	소지역 추정법에서 사용되는 추정량은 무엇이 있는가?	소지역 추정에 사용되는 추정량으로는 설계기반 추출법(design-based sampling)의 표본추출확률을 이용한 직접추정량(direct estimator)과 목표 소지역의 특성과 유사한 인근 소지역에 관한 통계정보(보조정보)를 이용하는 간접추정량(indirect estimator)이 있다. 간접추정량은 설계기반(design-based)과 모형기반(model-based) 간접추정량으로 구분할 수 있다.
	기초자치단체에서 실업률 통계를 생산함에 있어 겪는 어려움은?	지방자치제가 정착되면서 시군구와 같은 소지역 단위의 실업률에 대한 통계는 실업대책이나 고용지원 사업을 위한 예산 편성과 같은 지역 노동시장정책의 수립은 물론 정책 집행 후 그에 대한 사후평가를 하는데 있어서도 중요한 기준을 제공해주기 때문에 지자체 기관장들의 관심의 대상이 되고 있는 실정이다. 그러나 경제적, 시간적으로 많은 제약이 따르는 기초자치단체에서 지속적으로 실업률 통계를 생산하는 데에는 자료의 신뢰성, 연속성및 시의성 면에서 많은 문제를 노정하고 있다. 본 연구에서는 소지역 실업률 추정치에 대한 신뢰성(변동계수 25% 이하)을 확보하면서 통계생산에 소요되는 조사비용을 최소화할 수 있는 효율적인 추정법 및 최소 표본조사구 수를 모의실험을 통하여 제시하고자 한다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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