비모수적 방법을 이용한 공간검색통계량

Abstract

지리학적 공간 역학이나 질병 감시 연구에서 공간 검색 통계 방법은 공간 데이터에서 결과 변수의 비율이 현저하게 높거나 낮은 특정 군집을 찾아내고 통계학적 유의성을 평가한다. 기존의 연구 방법들은 자료가 어떠한 분포 가정을 따른다고 생각하는 모수적 방법이다. 하지만 자료가 해당 분포를 따르지 않고 비대칭적 분포나 꼬리가 두꺼운 분포를 따르는 경우에는 분포 가정이 적합하지 않으므로 기존의 방법들을 적용시키기 어렵다. 그러므로 기존 Kulldorff, Huang, Konty (2009)가 제안한 normal 방법을 기반으로 분포 가정이 필요 없는 비모수적 방법을 적용하여 scanning window 안과 밖을 비교할 때 우도비 검정 대신 윌콕슨 순위합 검정을 사용한 방법을 제안한다. 자료가 비대칭적이거나 꼬리가 두꺼운 분포를 따를 때 기존에 제시된 대부분의 방법과 같이 모수 통계분석 방법을 사용하는 경우 검정력과 정확도가 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다. 기존 normal 방법에서 정규분포를 따르지 않는 경우 검정력과 정확도를 확인해 본 바가 없으므로 본 논문에서 모의실험을 통해 여러 가지 분포 하에서 normal 방법과 비모수적 방법의 검정력, 정확도를 비교한다. 또한 우리나라 여성 유방암 사망률 자료에 비모수적 방법을 적용하여 기존 방법들을 적용한 결과와 비교해 본다. 모의실험 결과를 통해 자료가 비대칭적이거나 꼬리가 두꺼운 분포를 따를 경우에 normal 방법의 검정력과 정확도는 떨어지는 반면 비모수적 방법은 높게 유지되는 것을 확인하였다. 실제 자료 분석에서도 normal 방법과 weighted normal 방법으로 찾은 군집은 포아송 방법을 이용해서 찾아낸 군집과 일치하지 않고 유의성에도 차이를 보였지만 비모수적 방법은 비슷한 군집을 찾았고 유의성 또한 일치하였다. 이를 통해 연속적 자료의 분포가 비대칭적이거나 꼬리가 두꺼운 경우에는 비모수적 방법을 사용하는 것이 검정력과 정확도를 높일 수 있는 방법이 될 것으로 기대된다.