독립표본에서 두 모비율의 차이에 대한 가중 POLYA 사후분포 신뢰구간

The Weighted Polya Posterior Confidence Interval For the Difference Between Two Independent Proportions

모비율 차이의 구간 추정에서 표준으로 인식되고 있는 Wald 신뢰구간은 모비율 구간 추정과 마찬가지로 포함확률의 근사성에서 문제가 있다는 것이 알려져 있다. 이에 대한 대안으로 모비율 차이의 신뢰구간에 대한 많은 연구가 있어 왔으나 대부분의 신뢰구간은 매우 복잡한 과정을 통해 얻어지게 되어 있어 실용성에 대한 문제가 제기될 수 있다. 이와 비교하여 Agresti와 Caffo(2000)에 의해 제시된 신뢰구간은 매우 간편한 식에 의해 구할 수 있어 이해하기 쉽고 포함확률과 포함확률의 평균절대오차에 있어 다른 복잡한 신뢰 구간과 필적할 수 있다. 그러나 Agresti-Caffo 신뢰 구간은 포함확률이 명목 신뢰수준을 상회하는 보수적인 구간으로 알려져 있다. 본 논문에서는 이승천(2005)에서 이항비율의 신뢰구간을 구하기 위해 사용된 가중 Polya 사후분포를 이용하여 두 모비율 차이의 신뢰구간을 구하였다. 이렇게 구하여진 신뢰구간은 간편성은 물론 Agresti-Caffo 신뢰구간의 보수성을 개선하였다.

The Wald confidence interval has been considered as a standard method for the difference of proportions. However, the erratic behavior of the coverage probability of the Wald confidence interval is recognized in various literatures. Various alternatives have been proposed. Among them, Agresti-Caffo confidence interval has gained the reputation because of its simplicity and fairly good performance in terms of coverage probability. It is known however, that the Agresti-Caffo confidence interval is conservative. In this note, a confidence interval is developed using the weighted Polya posterior which was employed to obtain a confidence interval for the binomial proportion in Lee(2005). The resulting confidence interval is simple and effective in various respects such as the closeness of the average coverage probability to the nominal confidence level, the average expected length and the mean absolute error of the coverage probability. Practically it can be used for the interval estimation of the difference of proportions for any sample sizes and parameter values.