교육연구에서 다중처치의 선택편의를 조정하기 위한 경향점수 활용

Abstract

관찰자료를 활용한 인과효과 분석에 있어 경향점수는 사전공변인을 활용한 선택편의 조정방법으로 유용하게 사용되어져 왔으며, 보다 다양한 처치상황을 반영할 수 있도록 확장되어져 왔다. 기존의 연구물들은 처치변수가 이분변수인 경우뿐만 아니라 다분인 경우, 서열변수인 경우, 연속변수인 경우와 같이 처치변수의 다양한 형태를 고려한 경향점수를 제안하였다. 그런데 현실에서 의사결정자는 동시적인 혹은 결합된 선택 상황에 직면하게 되는 경우가 있다. 학습자는 정규 학교 수업 이외에 추가적인 교육 프로그램에 참여하고자 할 수 있고, 이 때 다양한 프로그램 각각에 대해 참여 여부를 선택해야 하는 상황이 있을 수 있다. 예컨대, 사교육에 참여할 것인지 여부, 방과후학교에 참여할 것인지 여부에 대한 의사결정을 동시에 해야 하는 상황이 있을 수 있다. 이 때, 하나의 선택 결과가 다른 결과에 영향을 미치거나, 의존하는 경우 내생성의 문제가 야기된다. 이러한 동시성과 내생성이 결합된 문제를 설명하기 위해 선택모형을 다루는 학문분야에서 몇몇 연구들이 수행되어 관련 모형들이 개발되어 왔다. 그러나 이러한 모형들이 경향점수 산출에 접목되지는 못 하였다. 즉, 기존의 방과후학교 효과나 사교육 효과에 대한 연구물들은 대부분 방과후학교나 사교육 둘 중 어느 하나의 선택편의의 문제만 조정하여 연구를 진행하여 왔다. 이에, 이 논문은 동시선택 상황에서 처치 간 상관을 고려할 수 있는 모형을 적용하여 다중처치의 선택편의를 조정할 수 있는 경향점수를 산출·분석하고, 그 결과를 단일처치의 선택편의만을 고려한 경향점수를 활용한 분석결과와 비교하고자 한다. 이를 위하여 방과후학교 참여 혹은 사교육 참여 둘 중 한 처치의 선택편의만 고려한 단일처치의 선택편의 조정 모형과 방과후학교 참여와 사교육 참여를 모두 고려한 다중처치의 선택편의를 동시에 고려한 모형(SUBP 모형과 다항프로빗 모형)을 설정하여 모의실험자료 분석과 실제자료 분석을 수행하였다. 이 연구 결과를 요약하여 제시하면 다음과 같다. 첫째, 단일처치의 선택편의만을 고려한 모형은 다중처치의 선택편의를 동시에 고려한 모형에 비하여 편의가 큰 효과추정치를 산출하였다. 단일처치의 선택편의만 고려한 모형에서는 선택편의가 조정되지 않은 처치의 추정치뿐만 아니라 선택편의가 조정된 처치의 추정치도 다른 처치의 선택편의가 조정되지 않았을 경우 편향되게 된다. 둘째, 단일처치의 선택편의만을 고려한 모형에서 나타나는 주효과 추정치의 상대적 편의는 두 처치 간 상호작용이 실재함에도 분석에서 상호작용항을 포함시키지 않은 경우 가장 큰 것으로 나타났다. 상호작용항의 효과추정치는 단일처치의 선택편의를 조정한 경우에도 다중처치의 선택편의를 조정한 경우와 유사한 결과를 도출한다. 셋째, 다중처치의 선택편의를 고려한 모형 내에서는 전반적으로 유사한 추정치가 산출되지만, 다항프로빗 모형을 적용한 경우는 SUBP 모형을 적용한 경우에 비하여 모형설정의 오류나 처치를 예측하는 공변인의 양호도, 처치 간 상관 및 사례수에 따른 추정치의 변화가 상대적으로 큰 것으로 나타난다. 결론적으로 서로 상관이 있는 두 처치의 선택편의를 동시에 고려한 모형이 단일처치의 선택편의만을 고려한 모형에 비해 우수한 모형인 것으로 나타났다.