공분산분석, 즉 ANCOVA는 실험이나 비교연구에서 그룹 간 차이를 보다 정확하게 비교하고자 할 때 자주 사용됩니다.
특히 초기 상태의 차이나 외부 영향을 통제하려는 목적에서 많이 선택되지요.
표면적으로는 분산분석(ANOVA)에 공변량 하나를 추가하는 정도로 보이지만, 실제로는 몇 가지 중요한 전제조건을 충족해야 신뢰할 수 있는 결과를 얻을 수 있습니다.

우선 공변량은 종속변수와 유의미한 상관이 있어야 합니다.
공변량이 종속변수와 아무런 관련이 없다면, 굳이 ANCOVA를 적용할 이유가 없습니다.
오히려 필요 없는 변수를 넣음으로써 모델이 불필요하게 복잡해질 수 있습니다.
따라서 분석에 앞서 공변량과 종속변수 간 상관관계를 반드시 확인해야 하며, 단순히 유의성 여부를 보는 것을 넘어, 실제로 의미 있는 수준의 상관계수(correlation coefficient)가 확보되는지도 고려해야 합니다.

또한 공변량의 평균은 집단 간 차이가 없어야 합니다.
실험군과 통제군 간에 이미 공변량 수준이 유의하게 다르다면, 공정한 비교를 기대하기 어렵습니다.
이 조건은 독립표본 t-검정을 통해 확인할 수 있으며, 만약 공변량 평균이 집단 간 유의하게 다르다면 ANCOVA 결과를 해석할 때 매우 신중해야 합니다.

필요하다면 분석 설계를 다시 검토하는 것도 고려해야 합니다.

마지막으로, 공변량과 종속변수 간의 관계(회귀선의 기울기)가 집단별로 동일해야 합니다.
이를 '회귀선의 동질성(homogeneity of regression slopes)'이라 부르는데, 쉽게 말해 집단 A와 집단 B 모두에서 공변량이 종속변수에 미치는 영향이 유사해야 한다는 의미입니다.
이 조건은 공변량과 집단 간 상호작용항을 추가해 검정할 수 있습니다.
만약 집단별로 기울기가 다르다면, 단순한 ANCOVA가 아니라 집단과 공변량 간 상호작용까지 고려한 복잡한 모델을 적용해야 합니다.

많은 대학원생들이 ANCOVA를 적용할 때 '공변량 하나만 넣으면 된다'고 가볍게 생각하는 경우가 있습니다.
하지만 위의 조건들이 충족되지 않으면 ANCOVA 결과는 왜곡될 수 있으며, 논문 심사 과정에서 심각한 지적을 받을 위험이 있습니다.
공변량 설정이 적절하지 않거나, 전제조건 검증이 누락되었다면 분석을 다시 해야 하는 경우도 적지 않습니다.

본격적인 분석에 앞서 이런 조건들을 철저히 점검하는 것은 연구의 완성도를 높이는 기본이 됩니다.
논문 통계 분석에 대해 더 궁금한 점이 있거나, ANCOVA를 포함한 고급 분석을 계획하고 계시다면, 함께 방향을 꼼꼼히 잡아가는 과정부터 도와드릴 수 있습니다.

처음부터 정확하게 출발하면 연구도 훨씬 매끄럽게 완성될 수 있습니다.

 



뭐든지 그런것 같습니다. 처음 시작할때는 쉬운것 같다가 하면 할수록 복잡해지고 난해해지고 ..

 

통계가 그런것 같습니다. 단순 빈도를 통해서 그래프만 나와도 재미난적이 있었는데 이제는 그렇게 싫어했던 수학용어가 복잡하게 얽힌 분석을 하고 있으니 말입니다.

 

이번에는 공분산분석을 살짝쿵 알아보고 가겠습니다.

 

공분산분석은 매개변수가 연속변수일때 이의 영향을 통계적인 방법으로 통제하여 독립변수의 효과를 검정하는 것으로서

 

회귀분석 + 분산분석 이라고 보시면 되겠습니다.

 

예를들어 교육학 에서 많이 사용하는 사전 사후 검정에 있어서 사전에 공부를 잘했던 아이들은 사후에도 점수가 높을것입니다. 반면에 사전에 공부를 못했던 아이들은 당연히 사후에도 점수가 낮겠지요. 이는 만일 처치효과 즉, 어떠한 방법을 가하였다고 하여도 그 효과로 인해서가 아니라 원래 잘했던 아이들은 잘하고 못했던 아이들은 못하게 나오는것입니다.

 

따라서 집단별 사전능력이 다르기 때문에 공분산분석에서는 사전점수 즉 집단의 사전능력의 평균이 동일해지도록  회귀식을 이용하여 교정점수를 계산합니다.

 

분석방법은 전과 마찬가지로 분석-일반선형모형-일변량 으로 들어갑니다.

 

여기서 사후점수가 종속변수가 될것이며, 공변량은 매개변수인 사전점수를 넣습니다. 그리고 모수요인에 처치방법을 넣게 됩니다.

 

전과 달리 이번 분석에서는 모형을 제1유형으로 바꿔주셔야 하는데 공변량을 주효과 전에 입력학 결과를 얻기 위해서 제1유형의 제곱합을 선택합니다.

 

옵션에서 처치법을 평균출력기준으로 넣어주시고 확인을 누르시면 쭈르르르륵 결과가 나옵니다.

 

결과에서 주요히 볼 내용은 사전능력이 사후점수에 유의한 영향을 미치는가를 보고 사전점수가 사후점수에 미치는 영향을 통제한 후의 사후점수값을 확인함으로서 처치법에 따른 차이가 있는지를 확인 합니다.

 

문의는 언제든지 chsoo.lee@gmail.com 입니다.