자연 실험

Natural experiment

자연 실험은 개체(또는 개체의 군집)가 자연 또는 연구자의 통제 밖에 있는 다른 요인에 의해 결정되는 실험 및 관리 조건에 노출되는 경험적 연구입니다.노출을 지배하는 프로세스는 거의 무작위 할당과 유사하다.따라서 자연 실험은 관측 연구이며 랜덤화 실험(개입 연구)의 전통적인 의미에서 제어되지 않습니다.자연 실험은 결과의 변화가 [1][2]피폭에 타당하게 기인할 수 있도록 잘 정의된 하위 모집단과 관련된(및 유사한 하위 모집단의 노출이 없는 경우) 명확하게 정의된 노출이 있을 때 가장 유용하다.이런 의미에서 자연실험과 비실험적 관찰 연구의 차이점은 전자는 인과적 추론의 길을 열어주는 조건의 비교를 포함하지만 후자는 그렇지 않다는 것이다.

때 통제 실험 극도로 구현하거나, 그러한 여러개의 연구 지역 역학에 의해서 해결에 비윤리적인(원자 blast[3]의 시간에 있는 사람들이 히로시마 근처에 살고 있는에서 전리 방사선에 노출되는 것의 다양한 정도의 건강 영향 평가처럼) 어렵자연 실험 연구 설계로 고용되어 있다.de코노믹스(미국[4] [1][2]성인의 교육량에 대한 경제적 수익 추정 등)

역사

1854년 런던 전염병 당시 소호에서 콜레라 환자 집계를 보여주는 존 스노의 지도

가장 잘 알려진 초기 자연 실험 중 하나는 1854년 영국 런던에서 발생한 브로드 스트리트 콜레라이다.1854년 8월 31일, 콜레라의 대발병이 소호를 덮쳤다.그 후 3일 동안 브로드 스트리트 근처에서 127명이 사망했다.발병이 끝날 무렵에는 616명이 사망했다.의사 존 스노는 펌프 주변의 사례들을 보여주는 사망과 질병의 지도를 사용하여 가장 가까운 공공 양수기로서 발병의 원인을 확인했다.

이 사례에서 스노우는 펌프에서 나오는 물의 사용과 콜레라로 인한 사망과 질병 사이의 강한 연관성을 발견했습니다.스노우는 공격율이 높은 지역에 물을 공급했던 사우스워크와 보크홀 수도회사가 템스강 하류에서 물을 얻어 원하수를 강으로 흘려보낸 사실을 발견했다.반면 하수도 배출 지점에서 상류로 물을 공급받은 람베스 수도회사가 공급한 지역은 공격률이 낮았다.스노우는 19세기 중반 런던의 수도 공급의 거의 무계획적인 패치워크 개발을 고려할 때 이 개발을 "가장 [5]큰 규모의 실험"으로 보았다.물론 오염된 물에 대한 노출은 어느 과학자의 통제하에 있지 않았다.따라서 이 노출은 자연 실험으로 [6][7][8]인식되어 왔다.

최근의 예

패밀리 사이즈

Angrist와 Evans(1998)[9] 연구의 목적은 어머니의 노동 시장 결과에 대한 가족 규모의 영향을 추정하는 것이었다.적어도 두 가지 이유로, 가족 크기와 다양한 결과(예: 소득) 사이의 상관관계는 가족 크기가 노동 시장 결과에 어떻게 인과적으로 영향을 미치는지에 대해 우리에게 알려주지 않는다.첫째, 노동 시장 결과와 가족 규모 모두 관찰되지 않은 "제3" 변수(예: 개인 선호도)에 의해 영향을 받을 수 있다.둘째, 노동 시장의 결과 자체가 가족 규모에 영향을 미칠 수 있다('역 인과관계'라고 불린다).예를 들어, 여성은 직장에서 봉급이 인상되면 아이 갖는 것을 연기할 수 있다.저자들은 두 명의 남자아이 또는 두 명의 여자아이를 둔 두 명의 자녀 가정이 한 명의 남자아이와 한 명의 여자아이를 둔 두 명의 자녀 가정보다 실질적으로 세 번째 아이를 가질 가능성이 더 높다는 것을 관찰했다.첫 번째 두 아이의 성별은 일종의 자연실험을 구성한다. 실험자가 무작위로 어떤 가정에 두 명의 아이를 갖게 하고 다른 가정에 세 명의 아이를 갖게 하는 것과 같다.그 후 저자들은 셋째 아이를 갖는 것이 노동 시장의 결과에 미치는 인과적 영향을 신뢰할 수 있게 추정할 수 있었다.앤그리스트와 에반스는 셋째 아이를 낳는 것의 소득 영향은 13번째 생일이 되면 사라지는 경향이 있지만, 가임여성이 고학력 여성보다 가난하고 교육 수준이 낮은 여성들에게 더 큰 영향을 미친다는 것을 발견했다.그들은 또한 셋째 아이를 갖는 것이 남편의 [9]수입에 거의 영향을 미치지 않는다는 것을 발견했다.

게임쇼

경제학에서, 게임 쇼는 자주 연구되는 자연 실험의 한 형태이다.게임쇼는 인위적인 맥락으로 보일 수 있지만, 그 맥락이 과학자의 간섭 없이 발생한다는 사실 때문에 자연 실험으로 간주될 수 있다.게임쇼는 위험 하에서의[10] 의사결정과 협력적 [11]행동과 같은 다양한 유형의 경제 행동을 연구하기 위해 사용되어 왔다.

금연

몬태나 주 헬레나에서는 2002년 6월부터 2002년 12월까지 6개월 동안 술집과 식당을 포함한 모든 공공장소에서 흡연을 금지했습니다.헬레나는 지리적으로 고립되어 있고 오직 한 병원에서 치료를 받고 있다.연구진은 흡연 금지가 시행되는 동안 심장마비 발병률이 40%까지 떨어진 것을 관찰했다.이 법에 반대하는 사람들은 이 법의 시행을 6개월 만에 중단시키는 데 우세했고, 그 후 심장마비 발생률은 [12]다시 높아졌다.이 연구는 사례 교차 실험이라고 불리는 자연 실험의 한 예로서, 노출을 한 시간 동안 제거한 후 다시 돌아오는 것입니다.이 연구는 또한 자연 실험에서 변수를 통제할 수 없는 것이 연구자들이 확고한 결론을 도출하는 것을 방해할 수 있다는 것을 잠재적으로 시사하는 그 자체의 약점에 주목했다.'[12]

핵무기 실험

핵무기 실험은 많은 양의 방사성 동위원소를 대기 중으로 방출했으며, 그 중 일부는 생물학적 조직으로 통합될 수 있었다.1963년 대기권 핵실험을 금지한 부분 핵실험 금지 조약 이후 방출이 중단됐다.이는 대규모 맥박추적 실험과 비슷했지만 과학윤리상 인간에게는 정기적인 실험으로 할 수 없었다.여러 유형의 관찰이 가능했다(예: 1963년 이전에 태어난 사람). 예를 들어, 다른 인체 조직의 세포에 대한 교체율 결정이었다.

베트남 전쟁 초안

경제학 연구에서 중요한 질문은 무엇이 수입을 결정하느냐이다.Angrist(1990)는 군 복무가 평생 [13]소득에 미치는 영향을 평가했다.계량경제학에서 [14]개발된 통계적 방법을 사용하여, Angrist는 베트남 전쟁 징병 복권의 대략적인 무작위 할당을 이용하여, 병역 자격(또는 비적합성)과 관련된 수단 변수로 사용했다.병역 여부를 예측할 수 있는 요소가 많기 때문에 징병 복권은 병역 전에 두 그룹이 크게 달라서는 안 되기 때문에 징병 복권과 미징병 복권을 비교할 수 있는 자연실험을 담고 있다.Angrist는 퇴역 군인들의 수입이 평균적으로 비퇴역 군인들의 수입보다 약 15퍼센트 적다는 것을 발견했다.

공업용 흑색증

19세기 산업혁명과 함께 잘 연구된 후추나방을 포함한 많은 종의 나방이 산업 멜라닌증으로 도시 주변의 이산화황과 그을음의 대기 오염에 반응했고, 이것은 이전에 풍부했던 창백하고 얼룩진 형태에 비해 어두운 형태의 빈도가 극적으로 증가했습니다.20세기에는 규제가 개선되고 오염이 감소하면서 대규모 자연실험의 여건이 마련되면서 산업용 멜라닌화 경향이 역전되어 멜란화 형태가 급속히 희박해졌다.그 영향으로 진화생물학자 L. M. 쿡과 J. R. G. 터너는 "자연 선택이 전체적인 감소에 대한 믿을 수 있는 유일한 설명"[15]이라고 결론지었다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b DiNardo, J. (2008). "Natural experiments and quasi-natural experiments". In Durlauf, Steven N.; Blume, Lawrence E (eds.). The New Palgrave Dictionary of Economics (Second ed.). Palgrave Macmillan. pp. 856–864. doi:10.1057/9780230226203.1162. ISBN 978-0-333-78676-5.
  2. ^ a b Dunning, Thad (2012). Natural Experiments in the Social Sciences: A Design-Based Approach. Cambridge University Press.
  3. ^ Friedman, G. D. (1980). Primer of Epidemiology (2nd ed.). New York: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-022434-6.
  4. ^ Rosenzweig, M. R.; Wolpin, K. I. (2000). "Natural 'Natural Experiments' in Economics". Journal of Economic Literature. 38 (4): 827–874. doi:10.1257/jel.38.4.827.
  5. ^ 스노우, J. (1855)콜레라의 통신 방식에 대하여 (제2판)런던:처칠.MacMahon, B. & Pugh, T.F.에서 발췌(1970).전염병학.보스턴: 리틀 브라운.
  6. ^ 1854년 콜레라 발생은 데이비드 A에 의해 자주 논의된 자연 실험의 한 예이다. Freedman(통계 모델): 이론과 실천 (Cambridge University Press) [1], 1.3장 (p. 6-9).
  7. ^ MacMahon, B. & Pugh, T.F.(1970).역학: 원칙과 방법.보스턴: 조금, 브라운.
  8. ^ 스노우의 질병 패턴에 대한 연구는 지방 의회가 펌프의 손잡이를 제거함으로써 펌프를 비활성화하도록 설득하기에 충분했다.웰 펌프의 핸들을 교체한 후 새로운 케이스 발생률이 감소했습니다.당국은 우물 펌프의 물 사용을 중단하면서 사실상 두 번째 연구, 통제되지 않은 개입 연구, 개입 그룹이 있지만 통제 그룹이 없는 연구를 수행했다.
  9. ^ a b Angrist, J.; Evans, W. (1998). "Children and Their Parents' Labor Supply: Evidence from Exogenous Variation in Family Size". American Economic Review. 88 (3): 450–477. JSTOR 116844.
  10. ^ Post; Van den Assem; Baltussen; Thaler (2008). "Deal or No Deal? Decision Making under Risk in a Large-Payoff Game Show" (PDF). American Economic Review. 98 (1): 38–71. doi:10.1257/aer.98.1.38. JSTOR 29729963. S2CID 12816022. SSRN 636508.
  11. ^ van den Assem; van Dolder; Thaler (2012). "Split or Steal? Cooperative Behavior When the Stakes Are Large". Management Science. 58 (1): 2. doi:10.1287/mnsc.1110.1413. hdl:1765/31292. S2CID 1371739. SSRN 1592456.
  12. ^ a b Sargent, R. P.; Shepard, R. M.; Glantz, S. A. (2004). "Reduced incidence of admissions for myocardial infarction associated with public smoking ban: before and after study". British Medical Journal. 328 (7446): 977–980. doi:10.1136/bmj.38055.715683.55. PMC 404491. PMID 15066887.
  13. ^ Angrist, Joshua D. (1990). "Lifetime Earnings and the Vietnam Draft Lottery: Evidence from Social Security Administrative Records". American Economic Review. 80 (3): 313–336. JSTOR 2006669.
  14. ^ 램버트, B. (2013).계량경제학의 자연실험.유튜브 동영상
  15. ^ Cook, L. M.; Turner, J. R. G. (2008). "Decline of melanism in two British moths: spatial, temporal and inter-specific variation". Heredity. 101 (6): 483–489. doi:10.1038/hdy.2008.105. PMID 18941471.