제1장 소개(p1, p2)

1) 효과적인 실험설계 및 데이터 분석계획

주교통국(DOTs), 카운티 로드 위원회, 다른 교통기관의 직원은 종종 다른 상품의 평가에 종사하거나 일부 크랙실링이 과거에 사용했던 것보다 더 나은지와 같은 하나의 처리가 그들의 시스템에 개선의 결과를 가져오는지 여부, 또는 많은 수평곡선에 관한 변화조짐이 정말로 충돌감소로 이어지는지 여부를 알기 원함. 일부기관들은 또한 진행 중인 연구프로그램을 통해서 더 포괄적이고 공식적인 연구에 종사하고 있음. 비공식적 및 공식적인 조사에서 제기된 질문은 다르지만, 공통요소는 어떤 종류의 실험설계는 적합한 통계학적 분석을 구체적으로 명시하는 것을 포함해서 행해져야함.(p.1:8)

 

몇 가지 경우에, 요구된 설계 및 분석은 간단하지만, 다른 경우는 복잡하며, 이러한 지침의 목적은 전문가가 옳은 질문을 하도록 돕고 연구 과제를 해결하기에 적합한 분석을 설계하도록 도움을 주는 것임.(p.1:11)

 

NCHRP리포트 727을 통해서, 용어연구와 실험설계는 매우 대략적으로 사용되고, 일부 주 전체의 도로 안전성 개선프로그램의 효과성을 평가하기 위한 지방대학이 맡은 대규모 국영프로젝트는 명백히 연구로서 할 만한 가치가 있음.(p.1:14)

 

반대로, 일상적으로 사용되는 두 개 상품의 효과성을 비교하는 것은 엄격한 실험설계를 요구하는 연구와 같지 않을 수 있으나, 이 지침의 목적에 대해서, 그러한 비교는 연구로서 분류되며, 거의 비교 실험을 설계하도록 하는 쪽으로 가는 접근방식을 결정함.(p.1:18)

 

2) 이지침은 무엇이 있고 없는가.

 

이 지침은 전문가를 통계학자로 바꾸려고 의도한 것은 아니며. 특별한 지식이 없는 사람들은 고사하고 전문가에 대해서, 실험설계를 하고 복잡한 통계학적 분석을 맡는 것은 진실로 벅찬 일일 수 있으므로. 모든 교통 엔지니어, 포장 설계자, 그 외 교통연구원을 자격 있는 통계학자로 변화시키기 위해 애쓸 필요는 없음(문제의 소지가 있을 가능성이 있음).(p.1:24)

 

그러나 교통전문가들은 전문용어의 일부를 배울 수 있고, 수행연구에서 내포되어 있는 위험의 일부를 이해하고, 효과적으로 질문을 하는 것을 배울 수 있으며, 연구원 및 통계학자들과 더 생산적으로 상호작용할 수 있고, 이해할 수 있어서, 효력 있는 시험결과를 얻을 수 있도록. 전문가는 행할 필요가 있는 것과 그 결과가 실행과 연관하여 진정으로 무엇을 의미하는지를 이해할 수 있는 능력이 필요함.(p.1:28)

 

이 지침은 교통전문가들이 어떤 종류의 실험설계 및 분석, 책임을 맡는데 더 나은 종사를 하도록 돕고, 계약된 컨설턴트 및 연구원들과의 상호작용을 향상시키도록, 통계전문가를 고용하는 시점을 알도록, 교통연구에서 보다 유용한 정보를 인식하도록 도울 것임.(p.1:28)

 

3) 지침의 구성

이 보고서는 3개의 장으로 구성되며, 2장은 구성하는 방법, 질문하는 방법, 실험설계를 개발하는 방법, 적정한 통계학적 기술/접근방법을 선택하는 방법을 이해하는 방법에 초점을 맞추고 있으며, 3장은 다른 관심영역(즉, 교통엔지니어링, 관리, 계획)에서 다양한 공통적인 실험의 예를 나타냄.(p.2:5) 그 예들에서는 실험설계와 연관된 여러 질문을 통해 작업하는 것을 강조하고, 그 질문들은 체계적으로 나타낸 연구문제에 적합한 분석기술의 선택으로 이끌어내어, 일부 예는 해결되어야만 하는 문제를 더 낫게 설명하는데 더 상세하지만 그 예는 일반적으로 간단함.(p.2:9)

 

NCHRP 프로젝트 20-45,“연 교통연구에 과학적인 접근방법”은 이미 NCHRP CD-22, 통계학적 방식에 관한 두권의 입문서를 포함하고 있는, 이 보고서는 전체에 걸쳐, 명확한 분석기술에 대한 보다 많은 상세사항이 요구될 때, NCHRP 20-45에서의 발췌인쇄물이나 참고문헌이 포함되어 있으며. 독자들의 편의를 위해, 이러한 참고문헌 또한 3장 끝부분의 자료부분에 요약되어 있고. NCHRP 프로젝트20-45 및 NCHRP CD-22에 대한 정보를 더 바라면 http://www.trb.org 에서 찾을 수 있음.(p.2:16)

 

제2장 시험설계에 대한 질의 및 답변

 

- 요약

이 장에서 논의된 개념은 교통연구원들이 관련된 연구문제를 정의하는 방법에 대해 생각하도록 격려하고, 어떤 연구문제에 적합한 차원을 확인하고 문제에 답할 필요가 있는 실험설계의 요소를 인식하고, 실험설계와 어긋날 수도 있는 것을 예상하도록 의도된 것이며, 그 보고서의 목표는 독자가 자격 있는 통계학자로 변환시키는 것이 아니라 오히려 독자가 통계학적 용어와 기술을 더 잘 알도록 돕는 것이고, 다음 섹션은 다른 유형과 실험설계의 복잡성, 적합한 통계학적 분석을 설명하는 예의 모음집을 제시함.(p9:16)

 

제3장 교통운송 연구에서 효과적인 실험설계 및 데이터 분석의 예

 

1)이 장에 대하여

이 장은 매우 광범위하게 다양한 연구문제의 예를 제공하며, 그 예들은 실험설계와 요구되는 통계학적 분석에 관한 다양한 수준의 상세사항을 입증하고, 이 예들의 수와 유형은 많은 전문가와 상담한 후 선정된 것으로. 그 시도는 여러 영역 각각에서 몇 개의 상세한 예를 제공하기 위해 만들어져. 문제와 분석의 각 유형에 대해서, 일부 코멘트 또한 같은 접근방법을 사용해서 설명될지도 모르는 다른 영역에서 연구주제에 대해 나타냄.(p10:7) 2장에서 간단히 소개된 질문은 이러한 예들의 문맥에서 상당히 더 깊게 설명됨.(p10:8)

 

모든 예들은 아래 개요를 사용해서 구성되고 제시되며, 적용할 수 있는 곳에서 NCHRP프로젝트 20-45 하에서 생산된 두 권의 입문서와 관련된 참고문헌들이 독자가 계산 기술에 대한 그리고 문제의 보다 기술적인 논의에 대한 더 상세한 사항을 습득하도록 고무시키기 위해 제공됨.(p10:12)

 

2) 예들에 대한 기본개요

아래 번호순의 개요는 이어질 모든 예들의 구조에 대한 모델임.(p10:14)

 

⑴. 연구 질문/문제 설명서: 연구 질문에 대한 간단한 설명서가 주어지며, 예를 들면, 정비 카테고리에서, 균열실링 A가 균열실링 B보다 더 좋은 성과가 있는가?(p10:17)

 

⑵. 변수에 대한 확인 및 설명: 종족변수 및 독립변수가 확인되고 설명됨. 예를 들 면, 후자는 변수가 불연속적인지 연속적인지에 대한 확인을 포함.(p10:17)

 

⑶. 데이터 수집: 데이터가 어떻게, 어디서, 언제 수집되어야할 것인가를 설명하기 위해 가상적인 시나리오가 제시되었고, 적합한 것으로서, 참고문헌이 일부 유형의 데이터 수집을 대한 규약이나 요건을 위해 만들어졌으며(즉, 교차로에서 시간 지연이 어떤 처리 전후에 계산되고 있다면, 그 수집된 데이터는 도로 교통 수용능력 매뉴얼의 요건과 일치될 필요가 있음) 샘플크기, 통제그룹에 대한 필요성, 등과 같은 전형적인 문제들이 해결됨.(p10:23)

 

⑷. 분석기술의 설명서 및 데이터 분석: 성공적으로 짜여진 연구 질문, 고려될 필요 가 있는 변수들에 대한 완벽한 설명과 적합한 분석기술에 대한 설명서 간의 연결이 각 예에서 강조되었고. NCHRP프로젝트 20-45의 참고문헌이 추가적인 상세사항을 위해 제공되었으며, 적합한 유형의 통계학적 시험이 특정 예를 위해 설명됨.(p10:28)

 

⑸. 결과해석: 각 예에서, 분석을 통해 예상될 수 있는 결과는 그들이 통계학적 관 점(즉, 평균값의 비교에서 나온 t시험결과가 두 개의 평균 분포 값이 명확한 정도의 신뢰감과 동등할 것으로 생각될 수 있는지 여부를 나타냄)에서 무엇을 의미 하는가 라는 면과 운용적인 관점(즉, 그 차이가 운용적 차이를 낼 만큼 충분히 큰지를 판단하는)에서 논의됨. 각 예에서, 그 전형적인 결과와 그들의 한계사항이 논의됨.(p11:4)

 

.⑹ 결론 및 토론: 이 섹션은 처리과정에서 초기 단계가 나중 단계까지 어떻게 직접 적으로 이어지는지에 대한 개요를 말하며, 초기 단계에서 변화가 분석결과 뿐만 아니라 접근방법의 적합성에 어떻게 영향을 줄 수 있는가에 관한 코멘트가 되어있음.(p11:7)

⑺. 다른 영역의 교통운송연구에 적용: 각 예는 접근방법이나 분석기술이 적합할 수 있는 다른 영역의 교통운송연구에 전형적인 적용에 관한 간단한 리스트를 포함함.(p11:10)

 

3) 예들에 포함된 기술

다양한 분야의 전문가와 상담 그리고 연구지향적인 전문가적 지식을 가진 사람의 조사 반응을 시험한 후에 예들에 포함된 어떤 종류의 통계학적 기술의 결정이 내려졌으며, 그 예들은 모든 유형의 통계학적 분석이 포함되어 있지 않는 한에 있어서는 완전하지 않음. 그러나 그 시도는 전문가적 지식이 있는 사람이 연구 지향적인 프로젝트를 맡거나 감독하는데 가장 많이 만날 가능성이 있는 기술의 대표적인 샘플을 포함하기 위해 만들어 졌음. 다음의 기술은 하나 또는 그 이상의 예에서 소개되었음.(p11:17)

 

. 기술통계학

. 적절한 분포 찾기/적합도(한 예에서 사용된)

. 간단한 하나 및 두 개의 샘플 평균값 비교

. 분산의 분석(ANOVA)을 사용하는 다방면의 평균값의 간단한 비교

. 요인분석적설계(또한 ANOVA)

. 어떤 처리 전후 평균값의 간단한 비교

. 통제집단과 연루한 비교 전후 복잡성

. 경향분석

. 회귀분석

. 로짓분석(한 예에서 사용된)

. 조사 설계 및 분석

. 시뮬레이션

. 비 모수방식(한 예에서 사용된) (p11:30)

 

그 예들을 가능한 한 읽을 수 있도록 하기 위한 시도가 이루어졌지만, 일부 기술용어는 몇몇 독자에게는 익숙하지 않을 수 있으며. 가장 많이 적용할 수 있는 통계학적 용어에 대한 상세한 정의는 NCHRP프로젝트 20-45, 2권, 부록 A의 용어해설에서 이용할 수 있고. 여기서 사용된 대부분의 정의는 NCHRP프로젝트 20-45에 포함된 정의와 일치하는데, 이것은 초보 연구원에서 가장 완성도 있는 통계학자까지 모든 사람에게 유용한 정보를 내포함.(p11:35)

 

일부 변화는 예에서 사용된 표기법에 나타나 있음. 예를 들면, 통계학적 분석에서 대체 가설은 Ha 또는 Hl 에 의해 표현될 수 있고 독자는 이 보고서에서 사용된 표기법에서 둘 다 찾을 수 있고, 그 예는 차별화된 배경을 가진 여러 저자들이 개발했으며, 위도는 그들이 가장 익숙한 표기법을 사용하는 저자에게 의도적으로 주어졌음. 같은 개념(즉, 평균값과 같은 간단한 것)이 다른 저자나 분석에 의해 여러 가지 방법으로 알려질 수 있다는 사실을 독자들이 숙지하도록 변화량을 일부러 포함시켰음. (p11:42)

 

최종적으로, 분산분석(ANOVA)과 같은, 더 광범위하게 사용된 기술은 하나의 예 이상에 적용되며. 분산분석(ANOVA)에 관심 있는 독자는 각 예가 접근방법의 다른 양상이나 접근방법에 대한 다른 관점을 나타내고 있는 만큼 모든 분산분석 예를 읽도록 장려되고, 한 예에서 제시된 컴퓨터단층촬영법은 나중의 예에서 반복될 수 없음(인용구가 전형적으로 제공된다 해도).(p11:47)

 

4) 예에 포함된 영역

교통운송연구는 매우 광범위하고, 많은 분야를 포함함. 많은 연구 지향적인 전문가와의 상담과 전문가적 지식을 가진 사람들의 조사를 근거로, 핵심영역의 연구가 확인되었으며, 다음과 같은 영역에서 예들이 포함되어 있음.(p12:5)

 

. 건설

. 환경

. 실험실 시험 및 기기장치

. 관리

. 재료

. 포장

. 공공운송

. 구조물/교량

. 교통운행상태

. 교통안전성

. 교통운송계획

. 작업구역 (p12:17)