Comparisons of Imputation Methods for Wave Nonresponse in Panel Surveys

패널조사 웨이브 무응답의 대체방법 비교

We compare various imputation methods for compensating wave nonresponse that are commonly adopted in many panel surveys. Unlike the cross-sectional survey, the panel survey is involved a time-effect in nonresponse in a sense that nonresponse may happen for some but not all waves. Thus, responses in neighboring waves can be used as powerful predictors for imputing wave nonresponse such as in longitudinal regression imputation, carry-over imputation, nearest neighborhood regression imputation and row-column imputation method. For comparison, we carry out a simulation study on a few income data from the Korean Welfare Panel Study based on two performance criteria: predictive accuracy and estimation accuracy. Our simulation shows that the ratio and row-column imputation methods are much more effective in terms of both criteria. Regression, longitudinal regression and carry-over imputation methods performed better in predictive accuracy, but less in estimation accuracy. On the other hand, nearest neighborhood, nearest neighbor regression and hot-deck imputation show higher performance in estimation accuracy but lower predictive accuracy. Finally, the mean imputation shows much lower performance in both criteria.

본 논문에서는 패널조사에서 발생하는 웨이브 무응답을 대체하는 방법을 고찰하였다. 패널조사에서는 이전 조사 데이터를 무응답 대체에 활용할 수 있기 때문에 이러한 성질을 이용하면 횡단면 무응답 대체보다 더 효과적인 웨이브 무응답 대체법을 찾을 수 있다. 먼저 웨이브 무응답 대체를 사용하는 해외의 주요 패널조사를 살펴보고, 웨이브 무응답 대체방법 중 종단면 회귀대체법, 이월대체법, 최근방 회귀대체법, 그리고 행렬대체법을 고찰하였다. 그리고 웨이브 무응답 대체법의 성능을 비교하기 위하여 한국복지패널 데이터를 대상으로 모의실험을 실시하였다. 성능을 비교하기 위하여 평균대체, 회귀대체, 비대체, 최근방 대체, 핫덱 대체를 고려하였고 성능평가 지표로는 예측 정확성 지표와 추정 정확성 지표를 이용하였다. 모의실험 결과 비대체, 행렬대체는 두 지표 모두 우수했고, 회귀대체, 종단면 회귀대체, 이월대체는 예측 정확성은 우수한 반면 추정 정확성은 다소 떨어졌으며, 반대로 최근방 회귀대체, 최근방 대체, 핫덱 대체는 예측 정확성은 떨어지나 추정 정확성은 높은 것으로 나타났다. 마지막으로 평균 대체는 두 지표 모두 좋지 않았다.