예측 구간의 성능과 한계에 대한 종합 평가

초록

본 논문은 무작위 효과 메타분석에서 사용되는 다양한 빈도주의 예측 구간(Prediction Interval, PI) 방법들의 커버리지, 길이 및 비정규성에 대한 강건성을 광범위한 시뮬레이션을 통해 평가한다. 평균 커버리지만이 아니라 커버리지 분포, 중앙값, 절대 오차 평균 등을 함께 검토함으로써, 특히 연구 수가 적은 경우 PI의 해석에 주의가 필요함을 강조한다.

상세 분석

본 연구는 무작위 효과 메타분석에서 이질성을 요약하는 도구로서 예측 구간(Prediction Interval, PI)의 통계적 특성을 체계적으로 검증한다. 먼저 기존 문헌에 보고된 HTS(히긴스‑톰슨‑스피겔하텔) 방법, Wang‑Lee 방법, Nagashima의 파라메트릭 부트스트랩 등 세 가지 주요 빈도주의 PI 추정기를 선정하고, 각각을 두 가지 이질성 추정법(DL과 REML)과 결합하였다. 시뮬레이션 설계는 연구 수(K)와 이질성 수준(τ²)의 조합을 다양하게 변형했으며, 정규성 가정이 깨지는 경우(왜도, 이중봉, 균등 분포)도 포함하였다.

핵심 평가지표는 전통적인 평균 커버리지(E