1-2주. 고급연구방법 및 통계
변해원
고급연구방법 및 통계
1주차 수업 개요
• 수업 계획 및 과제 설명
• 연구적 추론
By 변해원
수강생 소개
이름, 학기, 전공, 관심 학문 분야, 연구 경험, 직업, 향후 계획
수업계획 및 과제 설명
By 변해원
수업 자료실 소개
• 교수학습개발원
Why? why? - 동영상
왜 연구방법 및 통계학을 공부해야 하는가?
• 추론 = 과학적 검증의 필요성
• 전통적인 추론방법 - 귀납법
- 연역법
귀납법
• 관찰된 몇 개의 사례나 경험으로부터 일반적 명제나 법칙을 유도하는 추론형식
ex. 까마귀는 하늘을 난다(경험).
까치도 난다…모든 새는 하늘을 난다(경험,지식) ---
모든 새는 하늘을 난다(일반화의 명제).
• 연구목적: 일반법칙을 유도
(ex. ‘모든 새는 하늘을 난다.)• 한계:
1. 관찰된 사실에만 국한됨(일반화의 문제) 2. 인간은 상식적 사고의 수준에서 판단을 함.
By 변해원
인간의 상식적 수준에 의한 오류들(1)
• 실험
1.
K로 시작하는 영어단어와 3번째 글자가 k인 영어단어 중에 어느 것이 더 많은가?- 인간은 정확한 자료를 갖고 있지 않기 때문에 평소 자신이 알고 있는 몇 개 단어를 생 각하면서 판단함. 실제로는 후자가 전자보다 많지만 전자가 더 많다고 판단해 버림.
인간의 상식적 수준에 의한 오류들(2)
• 실험
2.
동전을 6회 던졌을 때, [앞-앞-앞-뒤-뒤-뒤]의 확률과 [앞-뒤-앞-뒤-뒤-앞]이 나올 확률 중 어느 것이 많은가?- 확률 특성상 앞과 뒤가 나올 확률은 각각 ½ 이며, 이전의 결과가 이후의 결과에 영향 을 주지 않기 때문에 정답은 동률이다. 그러나 우리는 교차로 나올 확률이 상대적으 로 높다고 생각하기 때문에 오류를 범하기 쉬움.
연역법
• 이미 정립된 보편적 법칙이나 이론을 전제로 어떤 사 실에 대한 결론을 논리적으로 유도하는 추론형식
ex. 모든 사람은 죽는다(보편적 법칙).
-> 나는 사람이다(사실).
--- -> 따라서 나도 죽는다(결론).
• ‘모든’이라는 정확성만 보증된다면 논리적으로 타당 한 결론을 이끌어 낼 수 있음.
• 그러나, 예외가 존재하는 경우에는 오류를 범함.
전통적 추론 방법의 문제(2) 인간의 논리적 추론의 오류
• 인간은 추론과정에서 오류를 범하기 쉬움.
- 특정 연관성에 있어서 장기기억 창고에 저장되어 있 는 사실만을 가지고 판단하는 경향이 강함.
-> Bias(편견; 편향)
ex. 축구할 때마다 비가 온다.
- 실제로 축구할 때 비가 안 온 날이 더 많았음.
- 축구 할 때 비가 오지 않은 사실은 약한 자극이기 때문 에, 착각을 함.
By 변해원
• 회귀(regression) : 돌아간다는 의미.
• 회귀 현상: 어떤 측정치가 극단적인 수치를 나타 낸 이후에는 평균치의 방향으로 돌아가는 경향.
ex 1. 중간고사 대박 -> 기말고사는 중간고사 보다 점수가 낮을 확률이 높음
ex 2. 2년차 프로선수의 징크스 : 대뷔 때 매우 우수한 성적 을 거둔 선수는 2년차 때 성적이 떨어질 가능성이 높음.
전통적 추론 방법의 문제(3)
회귀의 착오인식
• 실험에서의 회귀 착오 인식 - 특정 실험의 측정치:
실제 능력 + 우연의 오차(ex. 컨디션, 기분)
• 따라서, 오차에 의한 결과인지를 확인하기 위해 서는 결과에 대한 통계적인 추론이 필요함.
By 변해원
•
Schaffner(1985) : 칭찬과 꾸중에 관한 그릇된 신념에 대해서 입증.•
심리학에서는 꾸중보다는 칭찬이 효과가 크다고 봄.But, 회귀 효과로 해석하면,
•
칭찬: 어른이 기대하는 모습을 보일 경우 칭찬을 함. 그러나, 칭찬 받을 행동을 보인 이후에는 바람직하지 않는 행동을 보일 확률이 상대적으로 높을 것임.•
꾸중: 바람직하지 못한 행동을 보일 경우 꾸중을 함. 그러나, 이 후 행동들은 바람직한 행동을 보일 확률이 상대적으로 높아짐.->회귀현상으로 인해 마치 칭찬보다 꾸중이 효과가 큰 것 처럼 보임.
전통적 추론 방법의 문제(4)
칭찬과 꾸중 효과의 착오 현상
• Schaffner(1985) 의 실험: 컴퓨터로 피실험자에게 아이들 이 일정 기간 등교하는 모습을 시뮬레이션으로 보여줌.
• 피실험자: 꾸중/칭찬을 사용함.
• 아이들의 등교시간: 이미 입력된 프로그램에 의해 다양한 등교시간이 정해져 있었음. -> 피실험자의 칭찬/꾸중에 영 향을 받지 않음.
• 피실험자는 프로그램의 내용에 대해서는 모름.
• 실험 결과: 피실험자는 대부분 칭찬 보다는 꾸중이 등교시 간을 지키도록 하는 데 효과적이었다고 결론을 내림.
By 변해원
• T. Gilovich(1991)
“추론의 오류는 미신을 만들어 낸다. 맞아떨어지지 않는 경우가 훨씬 많음에도 불구하고 이는 무시해버리고, 드물 게 맞아 떨어진 경우에만 흥분해서 야단법석을 떨고 있는 것에 지나지 않는다.”
• 과학적 추론 : 다음을 검증하는 과정임.
추론이 정말 사실에 가까운가?
추론이 드물게 맞아 떨어진 것은 아닌가?
• 현상의 원인을 명확하게 규명하기 위해서는 과학적 연구
가 필요함.
과학적 추론 : 인과관계 vs 연관성
“'담배' 온몸 만신창이 만드는 유해성분 덩어리”
- 메디컬 투데이 2011년 2월 3일자 -
•
담배 속에는 약 4000종 이상의 다른 화학물질이 함유되어 있으며 이 중 상 당수가 독성이 있어 세포를 손상시킬 수 있으며 이 들 대부분은 암을 유발할 수 있는 발암물질 이다.우선 담배 연기속에는 아세트알데하이드라는 성분이 들어 있는 바 이는 발 암물질로 잘 알려져 잇으며 이 같은 성분이 기관지로 모에 해로운 다른 화학 물질이 흡수되기 쉽게 만들 수 있다.
또한 아세톤이라는 용매에 주로 사용되는 성분 역시 들어 있는 바 이 같은 성분은 눈과 코, 목구멍을 자극할 수 있으며 장기간 사용시에는 간과 신장 역시 손상시킬 수 있다.
그 밖에 살충제와 폴리에스테르 레진및 와파린이라는 화학물질에 흔히 사 용되는 아크로라인(Acrolein) 역시 담배 연기 속에 들어 있는 바 이 같은 성 분 역시 독성이 있고 눈과 상기도를 자극할 수 있다.
… 중략 …
“흡연으로 인한 폐암' 인정할 증거없다"
- 연합뉴스 2007년 1월 25일자 -
•
"역학적 인과관계 개별 적용 어려워"..항소심서 공방 재연될 듯7년을 넘게 끌어온 국내 최초의 `담배소송'에서 "폐암ㆍ후두암이 흡연 으로 인한 것이라는 점을 인정할 증거가 없다"는 원고 패소 판결이 나왔 다. … 중략….
재판부는 "`역학적 인과관계'는 집단을 대상으로 하여 다른 요인들이 모두 같다는 가정 아래 추출한 특정 요인과 질병 사이의 통계적 관련성 이므로, 이를 특정 개인의 구체적 질병 발생의 원인을 규명하는 개별적 인과관계에 직접 적용하기 어렵다"고 설명했다.
… 후략 …
By 변해원
“' 흡연과 폐암 인과관계 논란 확산 ” - 메디팜스 투데이 2004년 11월 11일자 -
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최근 담배소송에서 흡연과 폐암의 관계를 확인할 수 없다는 논란에 대 해 국립암센터가 이번 감정서는 원뜻을 충분히 전달하지 않았다며 인과 관계가 있다는 입장을 밝혔다.… 후략 …
“흡연·폐암 인과관계”
- 서울신문 2011년 2월 16일-
… 선략…..
담배와 폐암 사이에는 역학적 인과관계뿐 아니라 개별적 인과관계도 인정된다.”고 밝혔다.
하지만 재판부는 “KT＆G의 담배에 결함이 존재하거나 KT&G가 고의로 정보 를 감추고 거짓 정보를 제공하는 등 위법행위가 있다고 보기 어렵고 첨가제 투여나 니코틴 함량 조작을 통한 의존증 유지 등을 인정할 증거가 부족하다.”
면서 “배상책임은 없다.”고 판시했다.
… 후략 ….
연관성(association)과 인과성(cause-and-effect relationship)
• 사례 1. 불경기에는 여성의 치마 길이가 짧아진다.
• 사례2. 영수는 세 달전 길에서 넘어져서 발목을 다 쳤다. 그 후 아무런 증상이 없다가 오늘 갑자기 두 통증세가 나타났다.
• 사례3. 변해원은 현재 강의실이 어둡다고 생각했
다. 그래서 바로 강의실의 불을 켰다.
인과관계(Causality)
• Causal relationship : by Haper Collins Dictionary of Sociology
(1) 두 사건 A와 B사이에 공간적, 시간적 인접성이 존재하고,
(2) 한 사건 A가 다른 사건 B에 선행하며,
(3) 전자 A가 일어나지 않았더라면 후자 B는 발생할 것 같지 않았을 경우를 말한다. -> Counter factual condition(반사실적 조건화)
By 변해원
•
사례 1. 불경기에는 여성의 치마 길이가 짧아진다.-> 조건2(선행성), 조건3(반사실적조건화) 위배. 인과관계X
•
사례2. 영수는 세 달전 길에서 넘어져서 발목을 다쳤다. 그 후 아무 런 증상이 없다가 오늘 갑자기 두통증세가 나타났다.-> 조건1(공간적 시간적 인접성) 위배. 인과관계 X
•
사례3. 변해원은 현재 강의실이 어둡다고 생각했다. 그래서 바로 강 의실의 불을 켰다.-> 조건 1, 2, 3 모두 만족. -> 인과관계 O
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사례 4.3개월간 끝말잇기 치료를 매일 했더니 (3개월 전보다)수용어휘가 10% 향상되었다.
-> 조건1 (공간적, 시간적 인접성) 조건2 (선행성) 조건3 (반사실적 조건화)
인과관계 O
이 사례에서는 인과관계의 조건은 성립될 수 있지만 증명 없이는 인과관계가 실제 효과에 의한 것인지, 우연에 의한 것인지는
알 수 없다.
의학(과학)적 증거: 연구의 수준
Level 1: RCT 또는 systematic review of RCTs Level 2: Prospective cohort, poor quality RCT Level 3: Case control, retrospective chort
Level 4: Case series Level 5: Expert opinion
인과 관계가 있다.
연관성이있다.
