Towards Global Eminence Research Design JIA LEE, PhD, RN College of Nursing Science Kyung Hee University
Types of Research Design Experimental Design Randomized Control Group Pretest-Posttest Design Randomized Control Group Posttest Only Design Nonequivalent Control Group Pretest-Posttest Design Nonequivalent Control Group Posttest Only Design Non-Experimental Design Descriptive Design Comparative Design Correlational Design Predictive Design
I. Experimental Design 순수실험설계의 3 가지기본조건 1. Manipulation: 연구자가대상자에게처치를행하는것 2. Random assignment: 실험군과대조군을확률적으로배정하는것 3. Control: 독립변수에의해서만종속변수의결과가나타나도록외생변수를조절하는것. ex 대조군을두는방법 2 or 3 결핍시 Quasi-experimental 유사실험설계
Experimental Design 연구문제생성후 대상자를실험군 대조군에무작위배정가능 대상자를각군에무작위배정불가능 순수실험설계 유사실험설계 사전조사가능사전조사불가능사전조사가능사전조사불가능 무작위대조군전후설계무작위대조군사후설계비동등성대조군전후설계비동등성대조군사후설계 < 순수실험설계와유사실험설계를결정하기위한방법 >
순수실험설계 Experimental Pretest-posttest control group design 무작위대조군전후설계, 전통적실험설계 Post-test only control group design 무작위대조군사후설계, 사후실험설계 Solomon Four-Group design KYUNG HEE UNIVERSITY 5
유사실험설계 Quasi-experimental Nonequivalent control group pretest-posttest design 비동등성대조군전후설계 Nonequivalent control group posttest only design 비동등성대조군사후설계 Nonequivalent control group non-synchronized design 비동등성대조군전후시차설계 Time series design 시계열설계 One group pretest-posttest design 단일군전후설계 One group posttest only 단일군사후설계 KYUNG HEE UNIVERSITY 6
Pretest-posttest control group design 무작위대조군전후설계, 전통적실험설계 사전조사처치사후조사 실험군 (R) EO 1 X EO 2 대조군 (R) CO 1 CO 2 R: 무작위배정 EO: 실험군종속변수의측정 X: 실험처치 CO: 대조군종속변수의측정 KYUNG HEE UNIVERSITY 7
Posttest only control group design 무작위대조군사후설계, 사후실험설계 사전조사처치사후조사 실험군 (R) X EO 1 대조군 (R) CO 1 KYUNG HEE UNIVERSITY 8
Posttest only control group design 사전조사를하지않기때문에무작위배정만으로두군이동등하다고보기어려움 대조군의종속변수가실험군의독립변수투입전에비하여얼마나달라졌는지를알수있는방법이없으며, 다만실험군과대조군의사후비교를통해간접적으로알수있음 표본수가크게되면무작위배정으로두군의동질성을거의유지할수있기때문에이설계를이용할때는표본수가커야 KYUNG HEE UNIVERSITY 9
Solomon Four-Group design 솔로몬 4 집단설계 사전조사처치사후조사 실험군 1 (R) EO 1 X EO 2 대조군 1 (R) CO 3 CO 4 실험군 2 (R) X EO 5 대조군 2 (R) CO 6 KYUNG HEE UNIVERSITY 10
순수실험설계의장단점 장점 실험설계는변수간의원인과결과관계의가설검증가능 단점 성별, 키, 지능, 날씨등과같은실험으로통제될수없는특성이있음 실험실상황에서만가능한연구가있음 실험의효과로인한것이아닌실험대상이되었기때문에오는위장효과 (placebo effect) 의일종인 Hawthorn 효과가올수있음 KYUNG HEE UNIVERSITY 11
Nonequivalent control group pretest-posttest design 비동등성대조군전후설계 사전조사처치사후조사 실험군 EO 1 X EO 2 대조군 CO 1 CO 2 KYUNG HEE UNIVERSITY 12
Nonequivalent control group pretest-posttest design 실험전에실험군과대조군에게각각의종속변수를측정하여두군의차이를확인하여야 독립변수의효과를주장하기위해서는외생변수를충분히통제하여야 KYUNG HEE UNIVERSITY 13
Nonequivalent control group posttest only design 비동등성대조군사후설계 사전조사처치사후조사 실험군 X EO 2 대조군 CO 2 KYUNG HEE UNIVERSITY 14
Nonequivalent control group posttest only design 수술후회복정도처럼수술전에측정할수없고실험군과대조군을무작위배정할수없는경우 사전측정이시험효과를나타낼우려가있을때에도사용 다른표본을대상으로반복연구하여일관성있는결론을얻을수있을때일반화가능 KYUNG HEE UNIVERSITY 15
Nonequivalent control group non-synchronized design 비동등성대조군전후시차설계 사전조사사후조사사전조사처치사후조사실험군 EO 1 X EO 2 대조군 CO 1 CO 2 사전조사처치사후조사사전조사처치사후조사사전조사처치사후조사 대조군 CO 1 CO 2 실험 1 군 EO 1 X1 EO 2 실험 2 군 EO 1 X2 EO 2 KYUNG HEE UNIVERSITY 16
Nonequivalent control group non-synchronized design 같은시기에대상자를많이선정할수없는경우나실험처치의정보가대조군에게확산 (contamination) 될수있는경우에시도 CO 1 과 EO 1 의일반적특성과종속변수의측정이유사성이있다면이두군은같은모집단에서선정된표본이라고가정할수있으므로 CO 2 와 EO 2 를비교가능 CO 1 과 EO 1 이유의한차이가있게다르면 CO 2 와 EO 2 를비교하는것이무의미해지므로 CO 1 과 EO 1 을통제한상태에서 CO 2 와 EO 2 를비교하는 ANCOVA(analysis of covariance) 분석방법을이용하는것이바람직 KYUNG HEE UNIVERSITY 17
Time series design 시계열설계 사전조사처치사후조사 실험군 EO 1, EO 2, EO 3, EO 4 X EO 5, EO 6, EO 7, EO 8 대조군 CO 1, CO 2, CO 3, CO 4 CO 5, CO 6, CO 7, CO 8 KYUNG HEE UNIVERSITY 18
Time series design 사전조사나사후조사를얼마동안의간격으로몇회를조사하는지는그연구의특성에따라다름 반복되는조사를통해제 3 변수의개입 (history), 성숙 (maturation) 또는평균으로의수렴 (statistical regression) 의개입여부를알수있는장점 시험효과가예측되는내용을다룰때에도사전조사를여러회실시하기때문에사전조사를한마지막결과와실험처치직후의사후조사결과를비교하면시험효과가크게영향을미치지않을수있음 KYUNG HEE UNIVERSITY 19
One-group posttest-only design 단일군사후설계 사전조사처치사후조사 실험군 X EO 1 KYUNG HEE UNIVERSITY 20
One-group pretest-posttest design 단일군전후설계 사전조사처치사후조사 실험군 EO 1 X EO 2 KYUNG HEE UNIVERSITY 21
유사실험설계의장단점 장점 유사실험설계는실용성과실행가능성이있을뿐아니라실제간호세계와직접관련됨 단점 유사실험설계는순수실험설계만큼의통제는부족 KYUNG HEE UNIVERSITY 22
II. Non-Experimental Design 조사연구 방법론적연구 질적연구 KYUNG HEE UNIVERSITY 23
Descriptive Design 서술 ( 조사 ) 연구 survey란한집단의특성, 의견, 의도를조사할목적으로모집단으로부터자료를수집하는연구활동 조사연구의형태ㄱ. 대상자의형태에따라 : 전수조사, 표본조사ㄴ. 자료수집방법에따라 : 질문지법, 면접법ㄷ. 연구목적에따라 : comparative( 비교조사 ), correlational design( 상관성조사 ) ㄹ. 연구시점에따라 : 전향적조사, 후향적조사, 횡단적조사, 종단적조사 KYUNG HEE UNIVERSITY 24
서술연구 장점 1 연구과정에융통성이있고 2 비교적시간과비용이적게들고 3 많은대상으로부터자료를수집가능 4 평가와반복연구가용이 단점 예상된질문이대상자와관련이없거나그들을혼동시킴으로써자료가 의미없게될가능성 KYUNG HEE UNIVERSITY 25
Typical Descriptive Design 전형적인서술 ( 조사 ) 연구 Variable 1 Description of variable1 Interpretation of meaning Variable 2 Variable 3 Description of variable2 Description of variable3 Development of hypotheses Variable 4 Description of variable4 KYUNG HEE UNIVERSITY 26
Comparative Descriptive Design 비교서술 ( 조사 ) 연구 Group I (variables measured) Group II (variables measured) Describe Comparison of groups on selected variables Describe Interpretation of meaning Development of hypothesis KYUNG HEE UNIVERSITY 27
Descriptive Correlational Design 서술적상관연구 ( 상관성조사연구 ) Measurement Research variable 1 Description of variable Examination of relationship Interpretation of meaning Research variable 2 Description of variable Development of hypotheses KYUNG HEE UNIVERSITY 28
Predictive Design 예측연구 Value of Intercept + Value of Independent Variable 1 + Value of Independent Variables 2 = Predicted Value of Dependent Variable KYUNG HEE UNIVERSITY 29
방법론적연구 개념을측정하기위한도구를개발하기위한연구 도구개발의각단계는개발된최종도구가간결하며정확하고개념측정에민감할수있도록하여측정오차를최소화하도록해야 측정오차는도구개발과정에서비단타당도와신뢰도검증시에만고려하는것은아니고도구개발과정의각단계마다충분한통제를가하여측정오차를최소화하여야 KYUNG HEE UNIVERSITY 30
도구개발과정 1. 측정하려는개념을구성하는변수들을파악하여개념적기틀 (conceptual framework) 개발 2. 개념적기틀을이용하여문항의범위와내용을결정하고, 내용분류표를이용하여그개념이포함하고있는모든개념을총망라하여열거하고각각에대하여몇개씩문항을만들계획을세움 3. 잠정적으로결정된문항을이용하여광범위한대상자로부터자료수집. 이대상자는그내용에대해충분한의견을갖고있는사람이어야 4. 도구의신뢰도를검사하기위한방법으로재검사법, 반분신뢰도및 Cronbach s alpha 값을산출하여도구의안정성및내적일관성을측정 5. 도구가연구하고자하는개념틀과일치하고있는지를확인하기구성타당도측정. 흔히이용되는방법은요인분석 (factor analysis) 이있고다른방법으로는같은개념을다루고있는신뢰도높은도구로인정받은도구와의상관성을측정함으로써새로운도구의타당성을검사 KYUNG HEE UNIVERSITY 31
질적연구 질적연구는잘알려지지않은현상에대한탐구에아주적절 질적연구는연구하고자하는현상이아주복합적인경우, 그리고그현상에서일어나고있는과정에대한깊이있는이해와설명이필요할때적절 실험적인연구가불가능할때, 혹은이미밝혀진것에대한회의를가질때에도질적연구를수행할합리적인이유가됨 KYUNG HEE UNIVERSITY 32
Retrospective 후향적 vs. Prospective 전향적 Retrospective: 과거에수집된자료를조사 예 : s/p MI 환자들의과거 cholesterol levels 을의무기록을통해조사 Prospective: 현재수집되고있는자료를조사 예 : 난소암여성들에게서사회적지지와질병의적응과정을조사 KYUNG HEE UNIVERSITY 33
횡단적 Cross-Sectional vs. 종단적 Longitudinal Cross-sectional: 한시점의자료수집 What exists today? Longitudinal: 어떠한기간동안의관심변수연구 이점 동일한대상자에서의시간에따른변화측정가능 KYUNG HEE UNIVERSITY 34
연구설계상의고려점 연구통제 내적타당도 외적타당도 KYUNG HEE UNIVERSITY 35
III. 연구통제 종속변수와독립변수간의실제관계를알기위하여외생변수통제 외생변수 : 종속변수와부적절한관계가있으며이것으로인해연구가설을검정할때혼동을일으킬수있는변수 < 외생변수의 2 가지형태 > 1 연구대상자의내부에있는내적요인 2 연구상황에영향을주는외적요소 KYUNG HEE UNIVERSITY 36
연구통제 : 외적요인통제 연구의각단계별로상황적오염이최소가되도록 : 환경은인간의정서나행동에중요한영향을주므로연구가수행되는환경에주의를기울여야 시간요인 연구의주제에따라종속변수가자료수집시간이나시기에따라영향을받을수있으므로연구자는시간의일관성을유지하도록하는것이중요 연구대상자와연구자간의의사소통이일관성이있어야 KYUNG HEE UNIVERSITY 37
연구통제 : 내적요인통제 연구참여자의성별, 연령, 직업등의변수는종속변수에영향을줄수있으므로 ( 외생변수 ) 통제하여야 : 무작위화 동질성 연구설계내외생변수포함 짝짓기 통계적인통제 중복노출 KYUNG HEE UNIVERSITY 38
Randomization 무작위화 외생변수를통제할수있는가장효과적인방법으로대상자군을확률적으로배정 무작위화방법의일차적인기능은비교군을두어외생변수가양쪽군에똑같이배정되게하는것 다른방법에비하여무작위화가유리한점은연구자가통제할필요가있는변수에관해잘알수없거나모든가능한외생변수를통제할수있다는점 KYUNG HEE UNIVERSITY 39
Homogeneity 동질성 외생변수라고생각될수있는변수를동질화하는것 예를들면성별이종속변수에영향을주는중요변수라면대상자를남자 ( 혹은여자 ) 만으로국한하여자료를수집 제한점은연구의결과를전체에일반화시킬수없고참여한대상자의유형에만일반화시킬수있다는점 KYUNG HEE UNIVERSITY 40
연구설계내외생변수포함 독립변수로서외생변수를연구설계내에포함시키면이들외생변수의효과는연구자가최초로연구하기를원하는변수의효과와분리해서측정가능 실험연구에서뿐아니라서술적연구에서도이변수의효과가통계적으로제거가능 최면반응자 최면무반응자 집단중재 간호중재 개인중재 [ 무작위 block 설계에의한외생변수통제예 ] KYUNG HEE UNIVERSITY 41
Matching 짝짓기 정해진외생변수를양쪽군에맞게짝짓기 예를들면 라마즈교육방법이임산부의분만진통에미치는효과 에관한연구에서라마즈교육을받을군과받지않을군을윤리적문제등으로확률배정할수없기때문에교육을받은군에맞추어분만진통에영향을미칠수있는외생변수로서분만순위나체중변화등을짝짓기방법으로양쪽군에배정 1. 짝짓기를효과적으로하기위해서연구자가관련된외생변수를먼저알아야. 이외생변수를전부안다는것은무척어려운일 2. 외생변수가세개이상이될때는이를적절하게짝짓기한다는것이상당히어려움 3. 자료수집시시간소모가많이되며대상선정시주관성이개입 KYUNG HEE UNIVERSITY 42
통계적인통제 (ANCOVA) 공변량분석 (Analysis of covariance: ANCOVA) 은종속변수에대한외생변수의효과를통계적으로제 거함으로써외생변수를통제 KYUNG HEE UNIVERSITY 43
중복노출 한대상자가일정한상황이나처치에만참여하는것이아니라실험군과대조군에모두참여 반복측정설계 동일대상자들이두가지이상의상황에중복하여노출되므로그상황은각기동질성을갖게되어외생변수들이통제 KYUNG HEE UNIVERSITY 44
IV. 연구의타당도 다른요인에의하지않고독립변수의영향에의하여나온연구결과를일반화할수있는정도 내적타당도 : 결과의정확성 외적타당도 : 결과의일반화 KYUNG HEE UNIVERSITY 45
내적타당도 연구의결과가독립변수의결과에의해서나온것이며다른어떤것에의해서도영향을받은것이아니라고할때내적타당도 (Internal validity) 가높다고할수있음 제3변수의개입 성숙 대상자탈락 시험효과 측정상의문제 평균치로의수렴 대상자선택편중 KYUNG HEE UNIVERSITY 46
제 3 변수의개입 History 독립변수의개입이외에환경이나사건의변화가사전조사나사후조사의측정과정내에서동시에일어나는것 실험중에일어난독립변수이외의어떤특정변수가독립변수와함께종속변수에작용하여실험결과에영향을미침으로써마치독립변수의영향으로착각하기쉬운경우 KYUNG HEE UNIVERSITY 47
성숙 Maturation 시간이지남에따라연구대상자내부에서스스로일어난생리적, 심리적변화를의미 이는연구자가실험처치한결과로오는것이아니고, 시간이경과함에따라나타날수있는결과 성장발달이나, 상처치유, 지적성장, 피로등 KYUNG HEE UNIVERSITY 48
대상자탈락 Experimental mortality 연구자가모든연구대상자로부터완전한자료를수집하기어렵게하는것으로서대상자가탈락되어나가는것 자료수집과정이 2회이상측정해야하는경우처음정한 대상자가두번째측정시탈락하는경우문제가됨 KYUNG HEE UNIVERSITY 49
시험효과 Testing 사전검사가대상자를변화시켜사후조사결과에영향을미치는것 사전조사와사후조사의점수차이가독립변수때문이아니고사전조사때문에온결과라면이는시험효과때문 KYUNG HEE UNIVERSITY 50
측정상의문제 Instrumentation 측정도구나관찰자또는측정자가잠재적으로종속변수의측정을변화시킬수있기때문에발생되는문제 사후조사와사전조사의점수차이가독립변수때문이라고말할수있으려면같은상태에서같은도구로반복측정하여같은결과를나타낼수있어야 그러나같은결과가나오지않는다면이는독립변수로인한변화가아니라측정도구상의문제이거나혹은관찰자의문제로기인될수있음 측정의안정성 (reliability) 은같은도구로언제측정해도같은결과를얻을수있는것을말하는데이것을신뢰도 (reliability) 라고함. 이것이부족할때타당도가감소. KYUNG HEE UNIVERSITY 51
평균치로의수렴 Statistical regression 첫번째측정에서극단적인점수를보였던대상자가두 번째측정시특별한이유없이평균점수로움직이는것 KYUNG HEE UNIVERSITY 52
대상자선택편중 Selection bias 대상자의선정시확률배정에기초를두지않고선정했을때실험군과대조군이처음부터차이가나는상태 실험군에게실험조작을하기전부터실험군과대조군에차이가있다면그결과도실험의결과때문이라고주장할수없음 이를해결하기위한가장좋은방법은같은모집단에서실험군과대조군을무작위선정방법으로선정하는것 KYUNG HEE UNIVERSITY 53
외적타당도 External Validity 연구결과를다른상황이나표본에일반화시킬수있음을의미 표본의대표성 호손효과 진기성효과 시험자효과 측정효과 KYUNG HEE UNIVERSITY 54
표본의대표성 연구의결과는실제로확률적으로선정된표본을대상으로연구한모집단에게만일반화가능 연구자는표본선정시일반화를가능하게하기위하여대표성을확인할수있는방법을사용하여야 연구자가쉽게접근할수있는집단인근접모집단을명확히정의하여확률적으로표본을추출 실제로는대상자의탈락이나협조거부또는높은비용때문에이러한방법이어려울수있으므로내적타당도를위협하지않도록실험군대조군의동질성확보에더많은노력을하여야 KYUNG HEE UNIVERSITY 55
호손효과 Hawthon effect 조사대상자가그들자신이연구에참여한다는사실을 알기때문에평상시와는다른태도로행동하는데서 발생되는문제 KYUNG HEE UNIVERSITY 56
진기성효과 Novelty effect 연구자가수행하는처치가새로울때대상자는여러방향으로행동에변화를가져올수있음 새로운처치방법을수행하는데있어서의욕적으로반응할수도있고또는회의적으로반응할수도있음 이결과는진기성효과에대한반응일수있어서일단처치가더욱익숙해지면앞의연구결과와같은결과는기대하기어려움 KYUNG HEE UNIVERSITY 57
실험자효과 실험자의특성은대상자의행동에영향을줄수있음 연구자는연구의가설이옳다는것을주장하고싶어무의식적으로연구자의기대가대상자에게전달될수있음 이는관찰결과에다소간의오차를가져올수있음 KYUNG HEE UNIVERSITY 58
측정효과 연구자가자료수집하는과정에서사전조사에대한정보에노출된집단에게자료수집한결과는이러한정보에전혀노출되지않은대상자에게수집한결과와다를수있음 그러므로측정시사전조사로서정보가노출된집단의결과는그렇지않은대상에게일반화할수없음 KYUNG HEE UNIVERSITY 59
THANK YOU! Kyung Hee University Towards Global Eminence