실험군에 대한 평균 처치 효과(ATE, Average Treatment Effect)

실험군에 대한 평균 처치 효과(ATE, Average Treatment Effect)는 처치(또는 처리, 인터벤션)를 받은 집단(실험군)과 받지 않은 집단(대조군) 간의 결과 차이의 평균을 나타냅니다. ATE를 통해, 특정 처치가 전체 대상 집단에 미치는 평균적인 영향을 측정할 수 있습니다.

ATE의 정의

실험군에 대한 평균 처치 효과(ATE)는 다음과 같이 정의됩니다.

 

$$  \text{ATE} = E[Y(1) - Y(0)] $$

 

여기서, \(E[\cdot]\)는 기대값을 의미하며, \(Y(1)\)은 개인이 처치를 받았을 때의 잠재적 결과, \(Y(0)\)은 개인이 처치를 받지 않았을 때의 잠재적 결과를 나타냅니다. 간단히 말해, ATE는 처치를 받았을 경우와 받지 않았을 경우의 결과 차이의 평균을 의미합니다.

 

ATE는 정책 입안자, 연구자, 의사 결정자들에게 중요한 정보를 제공합니다. 예를 들어, 어떤 교육 프로그램이 학생들의 성적에 미치는 평균적인 영향을 알고 싶다면, ATE를 계산하여 그 프로그램의 효과를 평가할 수 있습니다. 만약 ATE가 긍정적이라면, 그 교육 프로그램이 전반적으로 학생들의 성적을 향상시키는 데 기여한다고 볼 수 있습니다.

 

실제로 ATE를 계산하는 것은 여러 가지 도전이 따릅니다. 이론적으로는 각 개인에 대해 처치를 받았을 때와 받지 않았을 때의 결과를 모두 알아야 하지만, 실제로는 한 개인에 대해 두 상태를 동시에 관찰할 수 없습니다(잠재적 결과의 문제). 따라서, 연구 설계(예: 무작위 대조 실험)와 통계적 방법(예: 회귀 분석)을 통해 이 문제를 해결하려고 노력합니다.