준실험 및 자연 실험 설계

준실험 설계는 무작위 할당이 불가능하거나, 비윤리적이거나, 비현실적인 경우에 개입 또는 노출의 효과를 평가하기 위해 구조화되었지만 비무작위적인 변동을 사용하여 통제된 비교를 근사화합니다. 자연 실험은 연구자의 할당이 아닌 정책 변경, 프로그램 또는 외부 사건으로부터 노출이 발생하는 밀접하게 관련된 형태로, 연구자들이 무작위화할 수 없는 인구 수준의 개입을 연구할 수 있도록 합니다.

Definition

준실험 설계는 무작위 할당 없이 개입의 효과를 추정하며, 개입의 효과를 분리하기 위해 구조화된 비교(시간 경과에 따른, 그룹 간, 또는 임계값을 통한)에 의존합니다. 자연 실험은 연구자의 통제 범위를 벗어난 사건에 의해 노출이 결정되는 준실험입니다.

Scope

이 주제는 준실험과 자연 실험이 공유하는 논리, 중단된 시계열, 통제된 전후 연구, 이중차분법, 회귀 불연속성 등 일반적인 설계, 그리고 이러한 설계가 무작위 배정 시험과 순수 관찰 연구 사이에 어떻게 위치하는지를 다룹니다. 이는 근거 중심 실천 내의 방법론적 참고 자료이며 임상 지침을 제공하지 않습니다.

Core questions

• 무작위화가 불가능할 때 인과 효과를 어떻게 추정할 수 있는가?
• 중단된 시계열, 이중차분법, 회귀 불연속성은 어떤 비교 구조를 활용하는가?
• 할당이 무작위가 아닐 때 어떤 타당성 위협이 남아 있는가?

Key concepts

• 비무작위 할당
• 중단된 시계열
• 이중차분법
• 회귀 불연속성
• 통제된 전후 연구
• 반사실적 상황 및 비교 그룹
• 교란 및 세속적 추세

Mechanisms

무작위화가 없기 때문에, 이러한 설계는 우연이 아닌 구조로부터 반사실적 상황을 구성합니다. 중단된 시계열은 개입 전의 추세와 개입 후의 추세를 비교하며, 개입 전의 궤적을 개입이 없었을 경우의 예상 경로로 사용합니다 (Kontopantelis et al., 2015). 이중차분법은 노출된 그룹의 시간 경과에 따른 변화와 노출되지 않은 비교 그룹의 변화를 대조하여 공유된 세속적 추세를 상쇄하고, 회귀 불연속성은 노출을 할당하는 임계값 규칙을 이용하여 절단점 근처의 효과를 추정합니다. 할당이 무작위가 아니기 때문에 잔여 교란, 역사 효과 및 선택은 설계 및 분석을 통해 해결해야 할 위협으로 남아 있습니다 (Shadish et al., 2002).

Clinical relevance

준실험과 자연 실험은 무작위화가 종종 불가능한 건강 분야의 인구 수준 및 정책 개입에 대한 많은 증거를 제공합니다. 이 항목은 그러한 증거가 어떻게 생성되고 평가되는지를 설명하며, 개별 임상 결정의 근거가 아닙니다.

Evidence & guidelines

의학 연구 위원회(Medical Research Council) 지침은 자연 실험이 인구 건강 개입을 얼마나 신뢰성 있게 평가할 수 있는지, 그리고 어떤 조건이 그 추론을 강화하는지를 제시합니다 (Craig et al., 2012). 방법론적 설명은 무작위화가 불가능할 때 중단된 시계열 및 관련 회귀 기반 접근 방식을 기술하며 (Kontopantelis et al., 2015), 등급 분류 프레임워크에서 이러한 설계는 일반적으로 비교가 강력할 때 상향 조정될 수 있는 관찰 증거로 취급됩니다 (Guyatt et al., 2008).

History

개념적 토대는 20세기 중반 사회 과학에서 Campbell과 동료들에 의해 마련되었으며, 실험 설계와 준실험 설계를 구별하고 타당성에 대한 위협을 분류했으며, 이후 Shadish, Cook, Campbell (2002)에 의해 통합되었습니다. 건강 연구는 정책 및 프로그램을 평가하기 위해 이러한 설계와 자연 실험을 점점 더 많이 채택했으며, 인구 건강을 위한 전용 지침이 등장했습니다 (Craig et al., 2012).

Debates

준실험적 증거가 얼마나 많은 인과적 가중치를 가질 수 있는가?

잘 수행된 자연 실험 및 회귀 불연속성과 같은 강력한 설계는 특정 질문에 대해 시험의 신뢰성에 근접할 수 있지만, 무작위화가 없으면 인과 추론에 필요한 가정이 더 강력하고 검증하기 어렵기 때문에 증거적 가중치는 논쟁의 여지가 있으며 설계에 따라 달라집니다.

Key figures

• Donald Campbell
• Thomas Cook
• William Shadish
• Peter Craig

Seminal works

• shadish-2002
• craig-2012-natural
• kontopantelis-2015-its

Frequently asked questions

준실험은 무작위 배정 시험과 어떻게 다른가?

둘 다 개입을 비교 대상과 비교하여 평가하지만, 준실험은 개입을 무작위로 할당하지 않습니다. 대신 타이밍, 그룹 차이 또는 임계값과 같은 구조에 의존하여 비교를 구축하며, 이는 교란의 여지를 더 많이 남깁니다.

자연 실험이란 무엇인가?

자연 실험은 연구자의 통제 범위를 벗어난 사건, 정책 또는 프로그램에 의해 노출이 생성되는 준실험으로, 종종 인구 규모에서 무작위로 할당할 수 없는 개입을 연구할 수 있게 합니다.