관찰연구 인과추론을 위한 표본크기와 검정력 계산

초록

본 논문은 관찰자료를 이용한 인과추론에서 평균처치효과(ATE)를 추정하기 위한 표본크기와 검정력 공식을 이론적으로 정립한다. 역확률가중(IPW) 추정량의 분산을 세 요소(성향점수 분포, 잠재결과 분포, 두 분포의 상관)로 분해하고, 혼란변수‑처치·혼란변수‑결과 연관성을 각각 하나의 파라미터(중첩계수와 R² 기반 민감도 파라미터)로 요약한다. 이를 통해 관찰연구 설계 시 필요한 최소 정보는 치료 비율과 두 파라미터뿐이며, 제안된 방법은 R 패키지 PSpower로 구현된다.

상세 분석

본 연구는 관찰연구에서 인과효과를 추정할 때 가장 널리 쓰이는 역확률가중(Hájek) 추정량의 대수적 분산식을 출발점으로 삼는다. 분산 V는 E