체계적 측정오차를 포함한 반응변수의 회귀모형 추론

송주원(Juwon Song) 한국자료분석학회 2021 Journal of the Korean Data Analysis Society Vol.23 No.6

회귀분석을 실시할 때 측정된 자료는 오차 없이 정확히 측정되었다고 가정하는 게 일반적이다. 하지만 실제 자료는 정확한 측정이 어려워 오차를 포함하여 측정되는 경우가 발생하며 이를 무시한 채 회귀분석을 실시한다면 회귀계수의 추정량에 편향이 발생할 수 있다. 회귀분석의 경우 설명변수가 오차를 포함하여 측정된 경우를 흔히 가정하지만 반응변수가 오차를 포함하여 측정된 경우에도 이를 보정하는 다양한 방법들이 제안되었다. 본 연구에서는 Nab et al.(2019)이 제안한 측정오차를 포함한 반응변수에 대한 선형 회귀분석에서 회귀계수의 보정 방법을 고려하였다. 특히 반응변수에 대한 체계적 측정오차 모형 하에서 선형 회귀분석의 회귀계수 보정 추정량의 특성을 살펴보았는데 이 추정량은 일치추정량이지만 불편추정량이 아니므로 유한표본에서는 편향이 발생할 수 있고 이에 영향을 미치는 요소들을 파악하기 위하여 모의실험을 실시하였다. 표본의 크기가 커짐에 따라 기울기 계수의 추정량에서 편향이 줄어들 뿐 아니라 분석 모형의 회귀계수값, 체계적 측정오차 모형의 회귀계수값, 분석모형의 결정계수, 체계적 측정오차 모형의 결정계수에 따라 편향 정도가 달라짐을 확인하였다. 또한 보정추정량에 대하여 델타방법을 사용하여 계산한 신뢰구간은 신뢰수준이 매우 높게 나타났다. Regression analysis assumes that variables are measured without errors. However, real data may include measurement errors due to various reasons, and it can cause bias in the estimation of regression parameters. Many researches have been conducted to adjust the bias of the regression parameters when the response variable is measured with errors. In this study, we consider the bias correction method suggested by Nab et al. (2019). Under the systematic measurement error model, it was shown that the bias corrected estimator of the linear regression parameters are consistent but biased. In this study, a simulation was conducted to evaluate performance of the suggested bias corrected estimator under the finite samples. It was found that the bias of the slope parameter was affected by the sample size, the size of the regression parameter in the analysis model, the size of the parameter in the systematic measurement error model, the coefficient of determination in the analysis model as well as in the systematic measurement error model. The coverage of the 95% confidence interval was very high when the delta method was applied for the bias corrected estimator.

품질이 관리된 스트레스 측정용 데이터셋 구축을 위한 제언

김태훈,나인섭 (사)한국스마트미디어학회 2024 스마트미디어저널 Vol.13 No.2

스트레스 측정용 데이터셋의 구축은 건강, 의료분야, 심리행동, 교육분야 등 현대의 다양한 응용 분야에서 핵심적인 역할을 수행하고 있다. 특히, 스트레스 측정용 인공지능 모델의 효율적인 훈련을 위해서는 다양한 편향성을 제거하고 품질 관리된 데이터셋을 구축하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 다양한 편향성 제거를 통한 품질이 관리 된 스트레스 측정용 데이터셋 구축에 관하여 제안하였다. 이를 위해 스트레스 정의 및 측정도구 소개, 스트레스 인공지능 데이터 셋 구축과정, 품질향상을 위한 편향성 극복 전략 그리고 스트레스 데이터 수집시 고려사항을 제시하였다. 특히, 데이터셋 품질을 관리하기 위해 데이터셋 구축시 고려사항과, 발생할 수 있는 선택편향, 측정편향, 인과관계편향, 확증편향, 인공지능편향과 같은 다양한 편향성에 대해 검토하였다. 본 논문을 통해 스트레스 데이터 수집시 고려사항과 스트레스 데이터셋의 구축에서 발생할 수 있는 다양한 편향성을 체계적으로 이해하고, 이를 극복하여 품질이 보장된 데이터셋을 구축하는데 기여할 것으로 기대된다. The construction of a stress measurement dataset plays a crucial role in various modern applications. In particular, for the efficient training of artificial intelligence models for stress measurement, it is essential to compare various biases and construct a quality-controlled dataset. In this paper, we propose the construction of a stress measurement dataset with quality management through the comparison of various biases. To achieve this, we introduce stress definitions and measurement tools, the process of building an artificial intelligence stress dataset, strategies to overcome biases for quality improvement, and considerations for stress data collection. Specifically, to manage dataset quality, we discuss various biases such as selection bias, measurement bias, causal bias, confirmation bias, and artificial intelligence bias that may arise during stress data collection. Through this paper, we aim to systematically understand considerations for stress data collection and various biases that may occur during the construction of a stress dataset, contributing to the construction of a dataset with guaranteed quality by overcoming these biases.

사회적 바람직성 편향이 자기보고식 측정에 미치는 영향

권희경,이현주 한국청소년정책연구원 2020 한국청소년연구 Vol.31 No.4

This study aims to investigate the effect of social desirability bias, the desire to appear socially desirable, on the measurement of self-reported responses of Korean students. The results of the present study indicated that : 1) the proportion of students with higher social desirability bias decreased as the grade went up, and the proportion of boys with higher social desirability bias was higher than that of girls in Seoul (among elementary school students) and metropolitan cities (among middle school students; 2) Elementary school students, boys, students from metropolitan cities and townships, and groups with high social desirability bias tended to report their academic competencies as being more exaggerated than their actually competencies; 3) Regarding the self-reported global community and knowledge processing ability, there was a larger inconsistent tendency for male students and students with high social desirability bias to respond to positive statements in a more desirable way than to negative ones; 4) Regarding artistic activities, students with high social desirability bias gave rather inconsistent responses. These findings support the hypothesis that social desirability bias affects the accuracy and consistency of self-reporting measurements, and suggests that attention should be paid to interpreting clear the gender differences in such self-reporting measurement results. 본 연구는 우리나라 초․중․고등학생을 대상으로 사회적 바람직성 편향(social desirability bias), 즉 사회적으로 바람직하게 보이고자 하는 욕구가 자기보고식 측정(자기보고된 학업성취의 정확도, 응답일관성)에 미치는 영향을 살펴보았다. 이를 위하여 전국의 초6, 중3, 고2 학생 10,195명의 자료를 분석하였다. 본 연구의 결과를 요약하면, 첫째, 학급이 올라갈수록 사회적 바람직성 편향이 높은 학생의 비율이 감소하며, 남학생 중에서, 특별시(초등학생)와 광역시(중학생)에서 사회적 바람직성 편향이 높은 학생의 비율이 높았다. 둘째, 자기보고된 학업성취의 정확도 측정을 위하여 실제 학업역량과 자기보고된 학업역량을 비교한 결과, 초등학생, 남학생, 광역시와 읍면지역 학생들, 사회적 바람직성 편향이 높은 집단이 실제보다 자신의 학업역량을 과장해서 보고하는 경향이 높게 나타났다. 셋째, 응답일관성을 확인하기 위하여 지식정보처리능력. 지구공동체의식, 예술활동에 대한 동일 문항내용의 긍정진술과 부정진술에 대한 응답차이를 분석한 결과, 사회적 바람직성 편향이 높은 학생들은 사회적 바람직성 편향이 낮은 학생들에 비하여 모든 영역에서 부정문항보다 긍정문항에 보다 바람직한 방향으로 응답하는 비일관적 경향이 크게 나타났다. 마지막으로 남학생은 여학생에 비하여 예술활동을 제외한 지식정보처리능력과 지구공동체의식에서 부정문항보다 긍정문항에서 보다 바람직한 방향으로 응답하는 경향이 높았다. 이는 자기보고식 측정 결과의 활용에 있어서 성별 차이에 주의해야 함을 시사한다. 본 연구 결과는 사회적 바람직성 편향에서 발달적 차이와 인구학적 특성에 따른 차이가 존재하며 사회적 바람직성 편향이 자기보고식 측정의 정확도와 일관성에 영향을 미친다는 가설을 지지한다.

Hilbert 변환과 투과형 편향법을 이용한 3차원 측정연구

나실인,유영훈,Na, Silin,Yu, Younghun 한국광학회 2016 한국광학회지 Vol.27 No.2

광학 부품 표면의 3차원 측정을 위하여 투과형 편향법을 이용하였다. 한 장의 영상으로부터 변화된 위상을 추출하기 위하여 Hilbert 변환을 이용하였다. 편향법은 면적이 비교적 크고 거울과 같이 산란이 거의 없는 물체의 3차원 측정을 하는데 유용하다. 편향법을 통해 얻은 왜곡 무늬와 hilbert 변환한 영상을 이용하여 위상을 구했으며, 이로부터 파면의 기울기를 측정하고, 구한 기울기로부터 3차원 프로파일을 구하기 위해 최소자승법을 이용하였다. 전산기 시늉과 실험을 통해 Hilbert 변환을 이용한 3차원 측정법이 유용함을 확인하였다. We used transmission deflectometry to measure the three-dimensional shapes of optical components, and we used the Hilbert transform to retrieve the phases from measured deformed fringe images. Deflectometry is useful for measuring large-scale samples, and specular samples. We have retrieved the phases from deformed fringe images and Hilbert-transformed images, and have used the least-squares method to find the height information. We have verified that phase retrieval using Hilbert transform is useful by computer simulation and experiment.

액체와 투과형 편향법을 이용한 광학부품의 굴절률 분포 측정

신상훈,유영훈,Shin, Sanghoon,Yu, Younghun 한국광학회 2014 한국광학회지 Vol.25 No.6

Phase-measuring deflectometry is a full-field gradient measuring technique that lends itself very well to testing specular optical surfaces. We have measured the deformation of the surface of a lens by transmission deflectometry with liquids. In this study, a method is proposed for measuring the refractive index distribution of a transparent object component. The proposed method combines transmission deflectometry with liquids. The deformed fringe patterns of a sample immersed in different fluids are recorded, and then the three-dimensional phase information of the sample is reconstructed numerically. We have used phase-shifting and temporal phase-unwrapping methods to retrieve the phase from the measured deformed fringe pattern, and we have used a least-squares method to find the height information of the specular surface from the calculated slope. In particular, we have proposed a theoretical model for determining the refractive index of sample and planar convex lens are demonstrated experimentally. 액체 속에 담긴 시료를 투과형 편향법을 이용하여 3차원 형상을 측정하고 시료의 굴절률 분포를 측정하였다. 편향법은 면적이 비교적 크고 거울과 같이 산란이 거의 없는 물체의 3차원 측정을 하는데 유용하다. 편향법을 통해 얻은 왜곡 무늬로부터 위상과 기울기를 구하기 위해 위상이동법과 시간추적 위상펼침 (TPU:Temporal Phase Unwrapping) 방법을 이용하였고, 구한 기울기로부터 높이를 구하기 위해 최소자승법을 이용하였다. 굴절률 분포 측정을 위해 2개의 유체를 이용하였다. 전산기 시늉과 실험결과 액체를 이용한 투과형 편향법을 이용하여 시료내의 굴절률 분포를 측정 할 수 있음을 확인하였다.

편향법을 이용한 웨이퍼 변형 측정

이호동,신상훈,유영훈,Lee, Hodong,Shin, Sanghoon,Yu, Younghun 한국광학회 2013 한국광학회지 Vol.24 No.6

편향법을 이용하여 면적이 비교적 크고 거울과 같이 산란이 거의 없는 물체의 3차원 측정을 하였다. 편향법을 통해 얻은 왜곡 무늬로부터 위상과 기울기를 구하기 위해 푸리에변환 방법을 이용하였고, 구한 기울기로부터 높이를 구하기 위해 최소자승법을 이용하였다. 웨이퍼에 미세 응력을 주었을 때 변형을 편향법을 이용하여 측정할 수 있음을 확인하였다. Phase-measuring deflectometry is a full-field gradient measuring technique that lends itself very well to testing specular optical surfaces. We have measured deformation of a large specular surface by deflectometry. In this work, we have used a Fourier-transform method to get the phase from a measured deformed fringe pattern, and we have used least squares method to obtain the height information of the specular surface from the calculated slope. Experimentally, we have confirmed that deflectometry can be used for deformation measurement of a specular surface like that of a wafer.

서베이에 의한 정부 성과의 측정과 자기본위 편향 및 갈등적 인식의 영향: 민원행정서비스를 중심으로

박흥식,윤창렬,나현 한국행정연구원 2011 韓國行政硏究 Vol.20 No.2

성과 측정의 유용성은 정확도, 객관성에서 출발한다. 하지만 서베이 방법을 통한 성과 측정 결과는 똑같은 내용을 놓고도 공무원과 시민 간에 차이가 크게 나타난다. 그렇다면 서베이에 의한 성과측정은 순수한 성과 외에 다른 어떤 요인들의 영향을 반영한 때문은 아닌가? 이 연구에서는 첫째, 자기본위 편향(self-serving bias)의 가설 - 자기본위 편향적 사고가 성과 인식에 유의한 영향을 주는가? 그렇다면 영향은 어떠한 양태, 즉 지표, 방향과 크기인가? 둘째, 갈등적 인식 - 갈등이 성과 인식에 영향을 미치는가? 그런 경우, 지표의 종류, 성격에 따른 영향은 어떻게 다른가를 연구문제로 설정하고, 민원행정서비스 공무원과 시민 간의 성과 인식에 대한 차이를 중심으로, 위의 편향과 갈등이 어떻게 작용하는가를 검토하였다. 서울시 3개 구청 공무원과 민원인을 대상으로 한서베이에서 472명으로부터 응답을 받아 T-Test와 회귀분석 방법으로 가설을 검증하였다. 분석결과, 공무원은 만족도, 공정성을 민원인보다 높게, 비윤리 행동은 그 반대로 인식했다. 둘간의 인식 차이는 비윤리 행동 인식에서 가장 컸다. 갈등적 인식은 민원인의 성과 지표에 대한 평가에서, 그리고 업무상의 기능적 성과보다는 비윤리 행동을 보다 효과적으로 설명하는 것으로 나타났다. 이러한 연구결과에 기초해 서베이 방법에 의한 성과 측정의 개선, 결과의 정확한 해석등을 위한 시사점을 기술하였다.

서베이 기반 정치 엘리트 이념 측정방식에 대한 비판적 고찰

구본상(Bon Sang Koo) 한국정치학회 2016 한국정치학회보 Vol.50 No.4

본 연구는 지금까지 한국 정치학에서 가장 빈번하게 활용되어 온 서베이에 기반한 정치 엘리트의 이념 측정이 지니는 다음과 같은 문제점을 제19대 국회 개회 전 서로 다른 두 매체(SBS와 중앙일보)에 의해 시행된 서베이 결과를 활용하여 입증하였다. 첫째, 대중에 비해 훨씬 높은 수준의 정치지식을 가진 의원들 역시 확고한 이념에 근거하여 정책 태도를 결정하는 것이 아닐 수 있다는 점, 그리고 의원들은 여러 외적 충격, 특히 선거 결과 등을 고려하기 때문에 언제든지 자가평가 이념이나 정책 관련 응답을 바꿀 수 있다는 점이다. 이러한 전반적 응답 불안정성에도 불구하고 정책 관련 선호를 통해 측정한 이념지수가 자가평가 이념지수에 비해서는 훨씬 안정적인 것으로 나타났다. 둘째, 결측치(응답거부) 문제 역시 서베이 시행 매체별 편향성을 가진다는 점이다. 이에 대한 보다 엄격한 검증을 위해 본 연구는 본회의 표결데이터 분석으로부터 개별 의원들의 최적점을 추정하는 방식인 W-NOMINATE 결과를 활용하였다. 이처럼 서로 다른 측정 방식 결과 간 교차검증(cross-validation)은 단순하게 서베이 기반 측정 방식의 한계를 지적하는 것에 그치지 않고, 그렇게 얻어진 이념값을 어느 정도까지 신뢰할 수 있는가를 가늠해 볼 수 있게 할뿐만 아니라, 최적점 추정방식으로 얻은 정책 공간상의 여러 추상적 차원이 과연 무엇을 의미하는지 규명하는 것에 도움을 줄 수 있다. This paper demonstrates the limitations of the survey-based measure of political elites’ ideology which has been most frequently used in Korean politics by using the two similar surveys conducted by different media (SBS and Joongang Ilbo) right before and right after the 19th legislative election. First, even legislators who are politically more sophisticated than the public may not respond to the questionnaires on the basis of latent ideology. Furthermore, many legislators who seriously consider election outcomes can change their responses to the same questionnaires regarding ideologically divided policies as well as self-placed ideology. Despite the overall response instability, ideology scores based on their attitudes toward policies are more stable than those placed by themselves. Second, this paper confirms that missing values (nonresponse) are not randomly generated in surveys, but are biased by media conducting a survey. For more rigorous tests, we test the validity of the survey-based measure by employing the W-NOMINATE, one of the most popular roll-call-based ideal point estimators. This cross-validation not only allows researchers to assess how reliable the survey-based estimates are, but it also helps to specify the multi-dimensional policy spaces reduced by roll-call-based ideal point estimation.

돌발통 유무에 따른 만성통증 환자의 주의편향: 안구운동측정장비를 사용하여

배수정,최종범,조성근 한국건강심리학회 2021 한국심리학회지 건강 Vol.26 No.2

Breakthrough pain (BTP) is temporary and considerably severe. Thus, patients with BTP are more likely to perceive pain-related stimuli as a threat than those without BTP. The purpose of this study was to investigate the differences in attentional bias in patients with and without BTP. This study recruited 17 patients and 25 patients with and without BTP, respectively, from among patients with chronic pain at a university hospital in Suwon, Republic of Korea. The participants’ eye movements were recorded using an eye tracker during a free viewing task that features sensory pain-neutral, affective pain-neutral, and neutral-neutral word pairs. Two-way ANOVA(group*word type) was conducted on the attentional bias indices. The results were as follows: First of all, looking at the attentional-orientation index, it was found that in the time taken until the first fixation, patients with BTP were more vigilant towards sensory pain words and affective pain words than patients without BTP. In addition, during the first 250ms, patients with BTP was more vigilant towards affective pain words than patients without BTP. Finally, looking at the attentional-maintenance index, in the total time for taking the Area Of Interest (AOI), the patients without BTP showed more difficulty with distraction for sensory pain words than patients with BTP. The patients with BTP showed more difficulty with distraction for affective pain words than the patients without BTP. The results of the study provide the need for correction of the existing vigilance-avoidance pattern, and they suggest that characteristics, such as the presence or absence of BTP and word type in chronic pain patients, should be considered in the attention bias modification (ABM) program. 이 연구에서는 안구운동측정장비를 사용하여 만성통증 환자의 돌발통 유무와 단어 유형(감각통증단어, 정서통증단어)이 주의편향에 미치는 영향을 검증하고자 했다. 이 연구는 수원 소재 대학병원 신경통증클리닉에 통증치료를 목적으로 내원한 환자 중 돌발통이 있는 만성통증 환자 17명과 돌발통이 없는 만성통증 환자 25명을 대상으로 실시했다. 참여자들이 감각통증단어-중립단어, 정서통증단어-중립단어, 중립단어-중립단어 자극쌍으로 구성된 free-viewing 과제를 수행하는 동안 이들의 안구운동이 측정되었다. 주의편향 지표(주의지향, 주의유지)에 대해 각각 2(집단: 돌발통-무, 돌발통-유)*2(자극: 감각통증단어, 정서통증단어) 반복측정 분산분석을 실시했다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫 고정까지 걸린 시간에서 돌발통-유 집단이 중립단어보다 감각통증단어 및 정서통증단어를 경계하는 것으로 나타났다. 또한, 첫 250ms동안 자극응시시간에서 돌발통-유 집단이 돌발통-무 집단에 비해 정서통증단어를 경계하며, 돌발통-유 집단 내에서도 감각통증단어에 비해 정서통증단어를 더 경계하는 것으로 나타났다. 마지막으로, 주의유지 지표를 살펴보면 AOI에 응시한 총 시간에서 돌발통-무 집단은 중립단어보다 감각통증단어 및 정서통증단어로부터 주의이탈의 어려움을 보였고, 돌발통-유 집단은 중립단어보다 정서통증단어로부터 주의이탈의 어려움을 보였다. 연구 결과는 기존 경계-회피 패턴에 대한 수정이 필요하고, 주의편향 수정 프로그램에서 만성통증 환자의 돌발통 유무 및 단어 유형과 같은 특성이 고려되어야 한다는 것을 시사한다.

Hilbert 변환과 Lissajous Ellipse Fitting을 이용한 Specular 표면의 3차원 측정

신상훈(Sanghoon Shin),유영훈(Younghun Yu) 한국물리학회 2022 새물리 Vol.72 No.11

이 논문에서는 한장의 줄무늬 데이터와 Hilbert 변환된 줄무늬 데이터로부터 데이터 전처리 없이 측정 대상체의 3차원 위상 데이터를 얻어내는 방법을 연구하였다. 줄무늬 투영 3차원(3-Dimensional) 측정 기법은 물체의 3차원 형상을 측정하는 효과적인 기법이고, 변형된 줄무늬로부터 위상을 추출하는 것은 3차원 측정에서 중요한 과정이다. 한장의 줄무늬 데이터를 이용하여 위상 데이터를 얻기 위해서는 백그라운드 잡음 제거와 모듈레이션 규격화를 위한 전처리가 필요하다. 본 연구에서는 줄무늬 데이터와 이를 Hilbert 변환한 데이터를 이용하여 Lissajous 도형을 구성하고, 이를 타원방정식 피팅 방법을 이용하여 전처리 없이 Lissajous 도형으로부터 줄무늬 문양의 변형된 위상을 얻는 방법을 전산기 시늉과 투과형 편향법 실험을 통해 연구하였다. This work presents a method for obtaining phase data from fringe image data and investigated Hilbert-transformed data without data preprocessing. The fringe projection technique is an effective method for measuring the three-dimensional shape of an object, and phase extraction from the deformed fringe is an important process in three-dimensional measurement. Preprocessing for background noise removal and modulation normalization is required to obtain phase data by using a single fringe image data. In this study, a Lissajous figure was constructed from fringe and Hilbert-transformed data, and the method for obtaining the deformed phase of the stripe pattern without preprocessing using the elliptic equation fitting method was studied through computer simulation and transmission-type deflection experiments.