• 제목/요약/키워드: average causal effect

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잠재범주분석을 이용한 원인적 영향력 추론에 관한 연구 (Estimating Average Causal Effect in Latent Class Analysis)

  • 박가영;정환
    • 응용통계연구
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    • 제27권7호
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    • pp.1077-1095
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    • 2014
  • 관찰연구를 이용하여 인과관계를 추론할 경우 무작위 통제시험과는 달리 교란변수로 인한 편향을 제어하기 위한 통계적 전략이 필요하다. 최근에는 성향점수(propensity score) 를 이용한 짝짓기나 원인변수의 역확률을 가중치로 사용하는 주변구조모형이 제안되어 사용되고 있다. 이러한 인과관계 추론은 처치(treatment)가 명확히 주어진 경우에 교란변수를 통제하고 그 처치가 결과에 미치는 영향을 평가하는 방법에 초점이 맞추어져 있다. 하지만 기존의 방법의 경우 원인변수인 처치가 직접관측이 가능한 범주형 변수이고 결과변수 또한 직접관측이 가능한 변수인 경우에만 사용할 수 있는 한계를 갖고 있다. 본 연구에서는 원인변수인 처치와 결과변수의 결괏값의 직접적인 관측이 어려운 경우, 측정오차를 고려한 잠재범주모형(latent class analysis)의 변수로 모형화 함으로써 잠재범주 간의 원인적 영향력을 추정하는 방법을 제시하고자 한다. 그리고 미국의 The National Longitudinal Study of Adolescent Health 자료를 이용하여, 약물사용의 잠재범주에 대한 청소년기의 비행(delinquency)이라는 잠재범주의 원인적 영향력을 추정하였다.

잠재범주회귀모형의 성향점수를 이용한 잠재변수의 원인적 영향력 추론 연구 (Latent causal inference using the propensity score from latent class regression model)

  • 이미솔;정환
    • 응용통계연구
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    • 제30권5호
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    • pp.615-632
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    • 2017
  • 무작위 통제시험에서와 달리, 관찰연구에서는 편향되지 않은 인과관계를 추론하기 위한 통계적 전략이 필요하다. 최근 잠재범주분석(latent class analysis; LCA)에서 처치의 평균인과효과(average causal effect; ACE)를 추정하기 위한 새로운 방법들이 제안되었으나 이러한 방법들은 실제 데이터를 분석하는 응용 연구에 초점이 맞춰있다. 따라서 ACE의 참값을 알 수 없어 추정 방법의 성능을 평가하는 데 한계가 있다. 본 연구에서는 Park과 Chung(2014)이 제안한 방법을 개선하여, 다항범주형 처치변수가 잠재변수인 상황에서 다항범주형 결과변수에 미치는 인과효과 추정방법을 제안하고 처치변수와 결과변수가 잠재변수 또는 관측변수를 포함하는 여러 상황에서 본 연구가 제안한 인과효과 추정방법의 성능을 모의실험연구를 통하여 평가하고자 한다. 더불어 'National Longitudinal Study of Adolescents Health'자료를 사용하여 미국 여성 청소년 성장과 약물사용에 대한 인과효과를 추론하고자 한다.

Exploring modern machine learning methods to improve causal-effect estimation

  • Kim, Yeji;Choi, Taehwa;Choi, Sangbum
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제29권2호
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    • pp.177-191
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    • 2022
  • This paper addresses the use of machine learning methods for causal estimation of treatment effects from observational data. Even though conducting randomized experimental trials is a gold standard to reveal potential causal relationships, observational study is another rich source for investigation of exposure effects, for example, in the research of comparative effectiveness and safety of treatments, where the causal effect can be identified if covariates contain all confounding variables. In this context, statistical regression models for the expected outcome and the probability of treatment are often imposed, which can be combined in a clever way to yield more efficient and robust causal estimators. Recently, targeted maximum likelihood estimation and causal random forest is proposed and extensively studied for the use of data-adaptive regression in estimation of causal inference parameters. Machine learning methods are a natural choice in these settings to improve the quality of the final estimate of the treatment effect. We explore how we can adapt the design and training of several machine learning algorithms for causal inference and study their finite-sample performance through simulation experiments under various scenarios. Application to the percutaneous coronary intervention (PCI) data shows that these adaptations can improve simple linear regression-based methods.

비실험 자료로부터의 인과 추론: 핵심 개념과 최근 동향 (Causal inference from nonrandomized data: key concepts and recent trends)

  • 최영근;유동현
    • 응용통계연구
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    • 제32권2호
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    • pp.173-185
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    • 2019
  • 과학적 연구에서 핵심적인 연구 주제 또는 가설은 대부분 인과적 질문(causal question)을 포함한다. 예를 들어, 전염병 예방을 위한 치료법의 효과 연구, 특정 정책의 시행으로 인한 효용(utility)의 평가에 대한 연구, 특정 사용자를 대상으로 노출된 광고의 종류에 따른 광고의 효과성에 대한 연구는 모두 인과 관계(causal relationship)의 추론이 요구된다. 이러한 인과 관계를 다루는 통계적 인과 추론(statistical causal inference)의 주요 관심사 중 하나는 모집단에 일종의 개입(정책 혹은 처치)을 적용한 후 개입의 효과를 정확하게 추정하는 것이다. 인과 추론은 임상실험과 정책결정에서 주로 이용되었으나, 이른바 빅데이터 시대의 도래로 가용한 관측자료가 폭발적으로 증가하였고 이로 인하여 인과 추론에 대한 잠재적 응용가치와 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 하지만 가용한 대부분의 자료는 임의실험 기반의 자료와 달리 개입이 임의로 분배되지 않은 비실험 관측자료이다. 따라서, 본 논문은 비실험 관측자료로부터 개입의 효과를 추정하기 위한 인과 추론의 핵심 개념과 최근의 연구동향을 소개하고자 한다. 이를 위하여 본문에서는 먼저 개입의 효과를 Neyman-Rubin의 잠재 결과(potential outcome) 모형으로 나타내고, 개입의 효과를 추정하는 여러 접근법 중 특히 성향점수(propensity score) 기반 추정법과 회귀모형 기반 추정법을 중점적으로 소개한다. 최근 연구동향으로는 (1) 평균 효과 크기 추정을 넘어선 개인별 효과 크기의 추정, (2) 효과크기 추정에 있어서 자료 규모의 증대로 인한 차원의 저주가 야기하는 난제들과 이에 대한 해결방안들, (3) 복합적 인과관계를 반영하기 위한 Pearl의 구조적 인과 모형(structural causal model) 및 잠재 결과 모형과의 비교의 3가지 주제로 구분하여 소개한다.

Exploring the Role of Preference Heterogeneity and Causal Attribution in Online Ratings Dynamics

  • Chu, Wujin;Roh, Minjung
    • Asia Marketing Journal
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    • 제15권4호
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    • pp.61-101
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    • 2014
  • This study investigates when and how disagreements in online customer ratings prompt more favorable product evaluations. Among the three metrics of volume, valence, and variance that feature in the research on online customer ratings, volume and valence have exhibited consistently positive patterns in their effects on product sales or evaluations (e.g., Dellarocas, Zhang, and Awad 2007; Liu 2006). Ratings variance, or the degree of disagreement among reviewers, however, has shown rather mixed results, with some studies reporting positive effects on product sales (e.g., Clement, Proppe, and Rott 2007) while others finding negative effects on product evaluations (e.g., Zhu and Zhang 2010). This study aims to resolve these contradictory findings by introducing preference heterogeneity as a possible moderator and causal attribution as a mediator to account for the moderating effect. The main proposition of this study is that when preference heterogeneity is perceived as high, a disagreement in ratings is attributed more to reviewers' different preferences than to unreliable product quality, which in turn prompts better quality evaluations of a product. Because disagreements mostly result from differences in reviewers' tastes or the low reliability of a product's quality (Mizerski 1982; Sen and Lerman 2007), a greater level of attribution to reviewer tastes can mitigate the negative effect of disagreement on product evaluations. Specifically, if consumers infer that reviewers' heterogeneous preferences result in subjectively different experiences and thereby highly diverse ratings, they would not disregard the overall quality of a product. However, if consumers infer that reviewers' preferences are quite homogeneous and thus the low reliability of the product quality contributes to such disagreements, they would discount the overall product quality. Therefore, consumers would respond more favorably to disagreements in ratings when preference heterogeneity is perceived as high rather than low. This study furthermore extends this prediction to the various levels of average ratings. The heuristicsystematic processing model so far indicates that the engagement in effortful systematic processing occurs only when sufficient motivation is present (Hann et al. 2007; Maheswaran and Chaiken 1991; Martin and Davies 1998). One of the key factors affecting this motivation is the aspiration level of the decision maker. Only under conditions that meet or exceed his aspiration level does he tend to engage in systematic processing (Patzelt and Shepherd 2008; Stephanous and Sage 1987). Therefore, systematic causal attribution processing regarding ratings variance is likely more activated when the average rating is high enough to meet the aspiration level than when it is too low to meet it. Considering that the interaction between ratings variance and preference heterogeneity occurs through the mediation of causal attribution, this greater activation of causal attribution in high versus low average ratings would lead to more pronounced interaction between ratings variance and preference heterogeneity in high versus low average ratings. Overall, this study proposes that the interaction between ratings variance and preference heterogeneity is more pronounced when the average rating is high as compared to when it is low. Two laboratory studies lend support to these predictions. Study 1 reveals that participants exposed to a high-preference heterogeneity book title (i.e., a novel) attributed disagreement in ratings more to reviewers' tastes, and thereby more favorably evaluated books with such ratings, compared to those exposed to a low-preference heterogeneity title (i.e., an English listening practice book). Study 2 then extended these findings to the various levels of average ratings and found that this greater preference for disagreement options under high preference heterogeneity is more pronounced when the average rating is high compared to when it is low. This study makes an important theoretical contribution to the online customer ratings literature by showing that preference heterogeneity serves as a key moderator of the effect of ratings variance on product evaluations and that causal attribution acts as a mediator of this moderation effect. A more comprehensive picture of the interplay among ratings variance, preference heterogeneity, and average ratings is also provided by revealing that the interaction between ratings variance and preference heterogeneity varies as a function of the average rating. In addition, this work provides some significant managerial implications for marketers in terms of how they manage word of mouth. Because a lack of consensus creates some uncertainty and anxiety over the given information, consumers experience a psychological burden regarding their choice of a product when ratings show disagreement. The results of this study offer a way to address this problem. By explicitly clarifying that there are many more differences in tastes among reviewers than expected, marketers can allow consumers to speculate that differing tastes of reviewers rather than an uncertain or poor product quality contribute to such conflicts in ratings. Thus, when fierce disagreements are observed in the WOM arena, marketers are advised to communicate to consumers that diverse, rather than uniform, tastes govern reviews and evaluations of products.

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아동소비자의 식품위생에 대한 지식과 행동의 인과관계 분석 (An Analysis of the Causal Relationship between Knowledge and Behavior towards Food Hygiene among Child Consumers)

  • 김미라;김효정
    • 대한가정학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.143-151
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    • 2006
  • The purpose of this study was to investigate the levels of knowledge and behavior towards food hygiene among child consumers, examine the factors influencing them, and analyze the causal relationship between them. The data were collected from 521 elementary school students in Youngnam area by a self-administered questionnaire. Frequencies, Pearson's correlation analysis, multiple regression analyses, and path analysis were conducted by SPSS Windows. The results from this study were as follows. First, the level of knowledge towards food hygiene was not particularly high, and the level of behavior was somewhat more than the average. Second, the factors influencing the level of knowledge towards food hygiene were school record (upper and middle), and concerns about food hygiene. In addition, concerns about food hygiene, the frequency of food hygiene education in the family, and the level of knowledge towards food hygiene had an effect on the level of behavior towards food hygiene. Third, in the analysis of the causal relationship between the knowledge and behavior towards food hygiene, school record indirectly influenced the behavior towards food hygiene, and the frequency of food hygiene education in the family directly affected the behavior towards food hygiene. On the other hand, concerns about food hygiene had direct and indirect influence on the behavior towards food hygiene. In addition, the knowledge towards food hygiene showed a direct effect on the behavior towards food hygiene. These results imply that knowledge towards food hygiene is a very important factor to improve the children's behavior towards food hygiene and that parents' concerns and guidance for children are needed.

일반계 고등학생의 성별 과학 선호도와 인과 요인 분석 (An Analysis of High School Students' Preference for Science and Its Causal Factors in terms of Gender Difference)

  • 김회백;김미영;임성민
    • 한국과학교육학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.387-398
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    • 2004
  • 본 연구는 일반계 고등학교 학생의 과학 선호도와 이에 영향을 미치는 인과 요인을 조사하고, 남학생과 여학생 사이에 나타나는 차이 분석을 통해 과학 선호도 증진을 위한 방안을 제시하는데 그 목적이 있다. 고등학생의 진로 선택과 밀접한 관련을 가질 수 있도록 과학 선호도를 감정 반응, 행동 의지, 가치 확립 등의 세 범주로 구분하고, 이에 영향을 미치는 인과 요인은 개인적, 교육적, 사회적 요인 등의 세 범주로 구분한 다음, 각 범주를 평가할 문항들로 구성된 설문지를 개발하였다. 8개 고등학교의 남학생 429명과 여학생 449 명에게 설문 조사를 한 결과, 과학 선호도 점수는 3.16으로 그다지 높지 않았다. 그러나 과학 분야와 의약학 분야의 진로를 선택하고자 하는 학생의 과학 선호도는 다른 학생들에 비해 높았다. 과학 선호도는 남학생과 여학생 사이에 통계적으로 유의미한 차이가 없었지만, 인과 요인의 평균 점수는 남학생이 여학생보다 높게 나타났다. 공변량 구조 분석을 이용하여 과학 선호도에 대한 인과 요인의 영향을 조사한 결과, 남학생은 여학생에 비해 좀더 단순한 경로를 나타냈다. 특히 남학생의 경우에 교육 요인이 과학 선호도의 세 범주에 간접적 영향을 주는데 비해, 여학생의 경우는 교육 요인이 간접적 영향 이외에 직접적 영향을 주는 것으로 분석되었다. 이는 교육적 요인이 학생들에게 직접, 간접적인 영향을 줌으로써 과학 선호도를 높이는데 기여함을 시사하며, 특히 여학생의 경우에 과학 선호도 증진을 위해 교육적 요인의 개선이 더욱 필요함을 나타낸다.

교육대학교 재학생의 녹색소비자행동과 환경지식 및 환경태도의 관계 (Relationship between Green Consumer Behavior, Environmental Knowledge, and Environmental Attitudes among Students at the University of Education)

  • 금지헌
    • 대한가정학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.89-95
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    • 2013
  • The purpose of this study is to identify a causal relationship among green consumer behavior, environmental knowledge and environmental attitudes of students at the university of education. A total of 366 copies of questionnaires were used for the data analysis; 31 copies were excluded due to lack of response to any given question. To ensure the reliability and validity of the questions, technical statistics were performed, such as frequency, ratio, average, standard deviation, skewness, and kurtosis via SPSS 15.0, item-total correlation and the totality, and reliability analysis. A structural analysis was undertaken via AMOS 7.0 in a bootstrapping method in order to perform a path analysis among variables as well as to assess the suitability of the model. The findings of the study were led to the following conclusions: First, the causal model among green consumer behavior, environmental knowledge and environmental attitudes of students at the university of education is suitable to the empirical analysis on research variables. Second, the environmental attitudes of students at the university of education has a direct, positive effect on green consumer behavior. Third, the environmental knowledge of students at the university of education has an indirect, positive effect on green consumer behavior.

차원축소 방법을 이용한 평균처리효과 추정에 대한 개요 (Overview of estimating the average treatment effect using dimension reduction methods)

  • 김미정
    • 응용통계연구
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    • 제36권4호
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    • pp.323-335
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    • 2023
  • 고차원 데이터의 인과 추론에서 고차원 공변량의 차원을 축소하고 적절히 변형하여 처리와 잠재 결과에 영향을 줄 수 있는 교란을 통제하는 것은 중요한 문제이다. 평균 처리 효과(average treatment effect; ATE) 추정에 있어서, 성향점수와 결과 모형 추정을 이용한 확장된 역확률 가중치 방법이 주로 사용된다. 고차원 데이터의 분석시 모든 공변량을 포함한 모수 모형을 이용하여 성향 점수와 결과 모형 추정을 할 경우, ATE 추정량이 일치성을 갖지 않거나 추정량의 분산이 큰 값을 가질 수 있다. 이런 이유로 고차원 데이터에 대한 적절한 차원 축소 방법과 준모수 모형을 이용한 ATE 방법이 주목 받고 있다. 이와 관련된 연구로는 차원 축소부분에 준모수 모형과 희소 충분 차원 축소 방법을 활용한 연구가 있다. 최근에는 성향점수와 결과 모형을 추정하지 않고, 차원 축소 후 매칭을 활용한 ATE 추정 방법도 제시되었다. 고차원 데이터의 ATE 추정 방법연구 중 최근에 제시된 네 가지 연구에 대해 소개하고, 추정치 해석시 유의할 점에 대하여 논하기로 한다.

교육대학생의 진로준비행동과 부모의 사회적 지지, 진로결정자기효능감 및 진로성숙의 관계 (The Relationship between the Career Preparation Behavior, Parental Social Support, Career Decision Making Self-Efficacy, and the Career Maturity of the Pre-Service Elementary School Teachers)

  • 금지헌
    • 대한가정학회지
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    • 제50권7호
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    • pp.59-66
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    • 2012
  • The purpose of this study was to identify a causal relationship in the career preparation behavior, parental social support, career decision making self-efficacy and the career maturity of the pre-service elementary school teachers. A total of 374 questionnaires were used for data analysis, excluding the 23 copies deemed insincere in response. To ensure the reliability and validity of the questions, technical statistics of the frequency, ratio, average, standard deviation, skewness, and kurtosis via PASW 18.0, item-total correlation, the totality, and the reliability analysis. The structural analysis via AMOS 7.0 in the bootstrapping method was undertaken to perform the path analysis among the variables and to assess the suitability of the model. The findings of the study led to the following conclusions: First, the causal model for the career preparation behavior, parental social support, career decision making self-efficacy, and the career maturity of the pre-service elementary school teachers is suitable to empirical analysis on research variables. Second, the career decision making self-efficacy of pre-service elementary teachers has direct effect on career preparation behavior positively. Third, parental social support of the pre-service elementary teachers has indirect effects on the career preparation behavior positively.