인과추론 가이드
어떤 변화가 정책이나 처치 때문에 발생했는지 살펴보려면, 비교할 대상과 시점을 어떻게 정했는지가 중요합니다. 연구 설계에 따라 적절한 인과추론 방법을 선택해 보세요.
장학금 지원이 학업 성취도를 높였을까요? 새로운 정책이 지역 고용률을 바꾸었을까요? 정책 시행 후 성적이나 고용률이 달라졌다는 사실만으로는 정책의 효과라고 단정할 수 없습니다. 같은 기간에 다른 변화가 일어났을 수도 있기 때문입니다.
인과추론에서는 정책이나 처치가 없었다면 결과가 어떻게 달라졌을지를 비교 기준으로 삼습니다. 하지만 한 대상에게 처치를 적용한 경우와 적용하지 않은 경우를 동시에 관찰할 수는 없습니다. 따라서 자료와 제도의 특성을 활용해 신뢰할 만한 비교 대상을 찾는 것이 핵심입니다.
이 가이드는 개별 분석방법의 계산이나 결과표 해석보다는, 어떤 자료와 연구 설계를 갖고 있을 때 어느 방법을 고려할 수 있는지에 집중합니다.
분석을 고르기 전에 네 가지를 확인하세요
분석기법보다 먼저 자료가 어떻게 만들어졌는지 살펴보세요.
누가 처치를 받았나요?
처치 대상이 결정된 방식은 비교 집단의 타당성을 좌우합니다.
시행 전후 자료가 있나요?
전후 변화와 비교 집단을 함께 관찰할 수 있다면 DID 등을 검토할 수 있습니다.
비교할 대상이 있나요?
처치를 받지 않은 대상이 어떤 의미에서 비교 가능한지 확인합니다.
어떤 편향이 우려되나요?
관찰되지 않은 요인까지 통제할 수 있는지는 방법마다 다릅니다.
인과추론 방법은 자료의 형태만 보고 자동으로 결정할 수 없습니다. 처치 배정 방식과 식별 가정이 얼마나 설득력 있는지가 가장 중요합니다.
인과추론 방법 선택 지도
연구 설계의 특징에 따라 먼저 검토할 방법을 정리했습니다.
이 지도는 출발점입니다. 예를 들어 전후 자료가 있다고 해서 DID가 항상 타당한 것은 아닙니다. 처치가 없었을 때 두 집단이 비슷한 추세를 보였을 것이라는 가정이 설득력 있어야 합니다.
정책 시행 전후의 변화를 비교한다면
시간의 변화와 비교 집단을 함께 활용하는 방법입니다.
정책을 적용한 집단과 적용하지 않은 집단이 있다면
한 지역은 정책을 시행하고 다른 지역은 시행하지 않았으며, 양쪽 모두의 시행 전후 결과가 있다면 이중차분법(DID)을 고려할 수 있습니다. DID는 처치 집단의 변화에서 비교 집단의 변화를 뺀 값을 활용합니다.
| 상황 | 먼저 고려할 방법 | 핵심 조건 |
|---|---|---|
| 두 집단의 정책 시행 전후 비교 | DID | 처치가 없었다면 평행추세였을 것이라는 가정 |
| 한 지역에 정책이 시행되고 여러 비교 지역이 있는 경우 | 합성통제 | 시행 전 추세를 잘 재현하는 가중 비교 집단 |
| 여러 시점에 걸쳐 정책 효과의 변화 확인 | 이벤트 스터디 | 시점별 추세와 다른 동시 변화 검토 |
정책 적용 대상이 한 지역뿐이라면
하나의 도시나 국가에만 정책이 시행됐다면, 다른 지역을 가중 결합해 비교 대상을 만드는 합성통제법이 유용할 수 있습니다. 다만 적절한 기여 지역이 충분해야 하고, 정책 이전의 추세가 잘 맞는지 확인해야 합니다.
자격 기준이나 유사한 비교 대상이 있다면
누가 처치를 받게 되었는지에 따라 방법이 달라집니다.
특정 점수나 기준값으로 지원 대상이 나뉜다면
소득이 일정 금액 이하이면 지원금을 받거나, 시험 점수가 기준을 넘으면 교육 프로그램에 참여할 수 있는 제도라면 회귀불연속설계(RDD)를 고려합니다. 경계값 바로 근처의 사람들을 비교하므로, 일반적으로 그 근방의 국소적인 효과를 추정합니다.
처치를 받은 사람과 받지 않은 사람의 특성이 다르다면
나이, 소득, 이전 성과처럼 관측한 특성에서 차이가 있다면 성향점수매칭(PSM)이나 성향점수 가중치를 검토할 수 있습니다. 다만 관측되지 않은 요인으로 인한 차이까지 자동으로 해결해 주지는 않습니다.
PSM은 관측한 공변량의 균형을 개선하는 도구입니다. 처치 배정과 결과에 영향을 주는 중요한 교란요인을 관측하지 못했다면 여전히 편향이 남을 수 있습니다.
설명변수와 결과에 공통 원인이 있다면
내생성 문제와 반복 관측 자료를 어떻게 다룰지 생각해 봅니다.
처치 여부가 결과와 서로 영향을 주거나 누락변수가 우려된다면
교육기간과 임금의 관계에서는 개인의 능력이 두 변수 모두에 영향을 줄 수 있습니다. 이처럼 설명변수가 오차항과 연관될 가능성이 있다면 도구변수법(IV)을 검토합니다. 단, 도구변수는 처치에 영향을 주면서 결과에는 처치를 통하지 않고 직접 영향을 미치지 않는다는 등의 강한 조건이 필요합니다.
같은 개인이나 지역을 여러 시점에 관찰했다면
패널 고정효과 분석은 시간에 따라 변하지 않는 개인·지역 특성을 통제하는 데 도움이 됩니다. 하지만 시간에 따라 바뀌는 교란요인이나 역인과성까지 해결되는 것은 아닙니다. 패널 자료가 있다는 사실만으로 인과효과를 식별할 수 있는 것도 아닙니다.
| 분석 상황 | 방법 | 꼭 확인할 점 |
|---|---|---|
| 외생적인 도구변수 후보가 있음 | IV | 관련성·배제제약·독립성 |
| 개인·기업·지역의 반복 관측 | 패널 고정효과 | 시간불변 교란 통제 범위, 시간가변 교란 |
| 처치 전후 효과의 시점별 변화 | 이벤트 스터디 | 사전추세와 동태적 효과, 처치시점 차이 |
분석을 실행하기 전에는 무엇을 점검하나요?
통계적으로 유의한 결과보다 먼저 식별 가정과 자료의 타당성을 점검합니다.
| 확인 항목 | 왜 중요한가요? |
|---|---|
| 처치와 비교 대상 | 누가 언제 어떤 처치를 받았고 누구와 비교하는지 분명해야 합니다. |
| 처치 전 차이 | DID는 사전추세, 합성통제는 시행 전 적합도를 살펴야 합니다. |
| 기준값 조작 여부 | RDD는 경계값 근처의 대상이 인위적으로 선택되지 않았는지 점검해야 합니다. |
| 공변량 균형과 중첩성 | PSM 등에서는 비교 가능한 대상이 충분하고 중요한 특성이 균형을 이루는지 확인합니다. |
| 도구변수 타당성 | IV의 도구변수는 강도와 배제제약에 대한 근거가 필요합니다. |
| 동시에 시행된 변화 | 다른 정책이나 사건이 결과를 설명할 가능성을 검토합니다. |
| 효과가 적용되는 대상 | 추정값이 전체 평균인지, 처치집단 평균인지, 경계 근처의 효과인지 구분합니다. |
가능하다면 위약검정, 민감도 분석, 사전추세 확인 등 연구 설계에 맞는 검증을 병행하세요. 모든 방법에 같은 진단 항목을 일괄 적용하는 것은 적절하지 않습니다.
인과추론 분석방법 7개 한눈에 보기
데이터가 아니라 비교 설계의 특징을 기준으로 정리했습니다.
이 목록은 가이드 구성을 위한 7개 대표 방법입니다. 실제 아카데미에 등록된 분석방법 명칭 및 URL과 연결할 때 최종 대조가 필요합니다.
인과추론에서는 분석방법보다 비교 설계가 먼저입니다.
처치를 받지 않았다면 어떤 결과가 나타났을지를 설득력 있게 비교할 수 있어야 합니다.
정책 시행 전후의 비교 집단이 있다면 DID를, 기준값이 처치 여부를 결정한다면 RDD를, 여러 비교 지역을 결합해야 한다면 합성통제를 살펴볼 수 있습니다. 관측된 특성 차이를 줄이고 싶을 때는 PSM을, 타당한 외생적 변동이 있다면 IV를 검토합니다.
어떤 방법을 선택하든 중요한 것은 가정을 분명히 밝히고 자료로 확인할 수 있는 부분과 확인할 수 없는 부분을 구분하는 것입니다.
인과추론의 출발점은 처치가 없었다면 나타났을 결과를 어떻게 비교할지 정하는 것입니다. 정책의 시행 시점, 처치 배정 기준, 비교 대상의 특성, 내생성 가능성을 먼저 정리하세요. DID·RDD·PSM·IV·합성통제 등의 선택은 이러한 연구 설계와 각 방법의 가정에 따라 달라집니다.