正在加载图片...
IC)=Y()-Y,)。尽管鲁宾等学者清楚地定义了一个研究对象的因果效应,但是通常对于同一个 研究对象,不可能既接受干预又接受对照,自然也不能够同时观测到两种结果。统计学中往往关注 总体的统计特征,利用潜在结果还可以得到总体的平均因果效应(Average Causal Effect,ACE)。 假设所有研究对象都接受干预X=1的平均结果为E(Y),所有研究对象都接受对照X=0的平均结 果为E(O),则平均因果效应可定义为两个平均结果之差:ACE)=E(ICE)=E(化-Y)=E(Y)-(Y)。 统计学家罗纳德·艾尔默·费舍尔(Ronald Aylmer Fisher)给出了识别平均因果效应的方法一一 随机对照试验,即将干预X随机分配给研究对象ⅰ。例如,通过抛硬币决定研究对象ⅰ是否接受干预, 这个随机决定的过程与潜在结果无关,可以保证潜在结果(化,。)与干预分配机制完全独立,进而得 到E(Y)=EY|X=x)平均因果效应可以通过在干预组与对照组中观测到的结果变量期望之差 ACE=E(YIX=1)-E(YIX=O)得到,计算式中不再含有潜在结果变量Y和Y。,可以通过传统的统 计方法,分别估计EY)=E(Y|X=1)和E(Y)=E(Y|X=O)来推断平均因果效应。 在实际研究中,随机对照试验往往需要比较理想的试验条件。例如,研究孕归服用某种药物对 婴儿致畸率的影响,不能随机分配一位孕妇服药或者不服药,随机对照试验道往往会受到伦理问题、 个体不依从等问题的限制。一旦随机对照试验条件不成立,这种通过计算禾预组与对照组之间差值 来得到平均因果关系的方法就面临着内生选择性偏差2]、差别化干预效应偏差等问题的困扰。内生 选择偏差意味着分配机制本身对干预组和对照组的差异性,差别化干预偏差意味着干预组和对照组 对于干预本身的反应效应不一,导致干预组和对照组并非在统一理想实验条件下接受比对参考。文 献13]定义了观察性研究的概念,其不再满足随机分配的条件,在此种情形下如果忽略协变量的作 用,仅通过随机对照试验方法估计因果效应就会产生偏差 乃至造成统计学悖论,如辛普森悖论。 4.2关键假设 在哲学和统计学领域,许多优秀的学者为潜在结果模型的研究发展做出了卓越贡献,休谟和 穆勒作为哲学家的典型代表最早从反事实框架的视角过论因果关系:泽西·奈曼(Jerzy Neyman)6 和费舍尔则从统计学家的立场出发,分别提出从潜在结果和随机的视角来讨论因果关系。费希尔提 出了“随机对照试验”的概念,而奈曼提出了潜在结果”并将其应用于随机对照试验,鲁宾在文 献[17]中进一步结合了“潜在结果”和“随机对照试验”这两个概念,系统性地提出了潜在结果模 型的理论假设、核心内容和推理方法。奈曼利用数学语言描述了潜在结果框架下的因果效应,鲁宾刀 将这一数学定义推广到观察性研究中,潜在结果模型作为一种因果推断的重要分析框架,其本身需 要建立在一些基本假设和前提之上)如果现实情况不能满足其基本假设,潜在结果的结论就不成立, 本节我们将重点讨论潜在结果模型的三个基本假设。 4.2.1研究对象干预值稳定性假设 研究对象干预值稳定性假设(Stable Unit Treatment Value Assumption,SUTVA)是一个先验假 设,从广义上看,研究对象干预值稳定性假设强调两个要点:(1)研究对象之间不存在相互影响, 互相独立;(2)每种开预的单一性,即不同层次的干预在SUTVA下不能归因为同一种干预。 鲁宾在986年指出无论分配干预X到研究对象i的分配机制是什么,也无所谓其他研究对 象接受干预入研究对象1受到干预X影响而得到的结果总是不变的。这一假设中既明确了其他 研究对象的决策对参考研究对象接受干预与否没有影响,也包含了分配机制对潜在结果没有影响的 假设。对于每个研究对象,实际观察的结果变量可以用潜在结果(化,Y)表示为Y=Y,+(1-X)Y。。 STUVA假设意味着每个研究对象所做出的决策并不受其他研究对象影响,然而在现实中这往 往是不现实的,比如同学A计划接种新冠疫苗后,同学B也许也会受其邀约一起接种:STUVA假 设是针对潜在结果模型的不完全假设,完全忽略了研究对象之间相互影响的间接效应。针对STUVA 的局限性,辛克莱2o]等提出了部分千扰假设(Partial Interference Assumption)的方法,即对干预分 配机制进行两阶段随机对照设计,第一阶段给研究对象随机分层到不同干预分配策略,第二阶段将 同层级内的研究对象进行随机干预或对照。实验表明,当群体在空间、事件或社会性上充分分离的情 况下,部分干扰假设可能是合理的。1 0 ICE i Y i Y i ( ) ( ) ( )   。尽管鲁宾等学者清楚地定义了一个研究对象的因果效应,但是通常对于同一个 研究对象,不可能既接受干预又接受对照,自然也不能够同时观测到两种结果。统计学中往往关注 总体的统计特征,利用潜在结果还可以得到总体的平均因果效应(Average Causal Effect,ACE)。 假设所有研究对象都接受干预 X  1的平均结果为 1 E Y( ) ,所有研究对象都接受对照 X  0 的平均结 果为 0 E Y( ) ,则平均因果效应可定义为两个平均结果之差: 1 0 1 0 ACE i E ICE E Y Y E Y Y ( ) ( ) ( ) ( ) ( )      。 统计学家罗纳德·艾尔默·费舍尔(Ronald Aylmer Fisher)给出了识别平均因果效应的方法—— 随机对照试验,即将干预 X 随机分配给研究对象i 。例如,通过抛硬币决定研究对象i 是否接受干预, 这个随机决定的过程与潜在结果无关,可以保证潜在结果 1 0 ( , ) Y Y 与干预分配机制完全独立,进而得 到 ( ) ( | ) E Y E Y X x x   平均因果效应可以通过在干预组与对照组中观测到的结果变量期望之差 ACE E Y X E Y X     ( | 1) ( | 0) 得到,计算式中不再含有潜在结果变量 Y1和Y0 ,可以通过传统的统 计方法,分别估计 E Y E Y X ( ) ( | 1)   和 E Y E Y X ( ) ( | 0)   来推断平均因果效应。 在实际研究中,随机对照试验往往需要比较理想的试验条件。例如,研究孕妇服用某种药物对 婴儿致畸率的影响,不能随机分配一位孕妇服药或者不服药,随机对照试验也往往会受到伦理问题 、 个体不依从等问题的限制。一旦随机对照试验条件不成立,这种通过计算干预组与对照组之间差值 来得到平均因果关系的方法就面临着内生选择性偏差[12]、差别化干预效应偏差等问题的困扰。内生 选择偏差意味着分配机制本身对干预组和对照组的差异性,差别化干预偏差意味着干预组和对照组 对于干预本身的反应效应不一,导致干预组和对照组并非在统一理想实验条件下接受比对参考。文 献[13]定义了观察性研究的概念,其不再满足随机分配的条件,在此种情形下如果忽略协变量的作 用,仅通过随机对照试验方法估计因果效应就会产生偏差,乃至造成统计学悖论,如辛普森悖论。 4.2 关键假设 在哲学和统计学领域,许多优秀的学者为潜在结果模型的研究发展做出了卓越贡献,休谟[14]和 穆勒[15]作为哲学家的典型代表最早从反事实框架的视角讨论因果关系;泽西·奈曼(Jerzy Neyman)[16] 和费舍尔则从统计学家的立场出发,分别提出从潜在结果和随机的视角来讨论因果关系。费希尔提 出了“随机对照试验”的概念,而奈曼提出了“潜在结果”并将其应用于随机对照试验,鲁宾在文 献[17]中进一步结合了“潜在结果”和“随机对照试验”这两个概念,系统性地提出了潜在结果模 型的理论假设、核心内容和推理方法。奈曼利用数学语言描述了潜在结果框架下的因果效应,鲁宾[17] 将这一数学定义推广到观察性研究中,潜在结果模型作为一种因果推断的重要分析框架,其本身需 要建立在一些基本假设和前提之上,如果现实情况不能满足其基本假设,潜在结果的结论就不成立 , 本节我们将重点讨论潜在结果模型的三个基本假设。 4.2.1 研究对象干预值稳定性假设 研究对象干预值稳定性假设(Stable Unit Treatment Value Assumption,SUTVA)是一个先验假 设,从广义上看,研究对象干预值稳定性假设强调两个要点:(1)研究对象之间不存在相互影响, 互相独立;(2)每种干预的单一性,即不同层次的干预在 SUTVA 下不能归因为同一种干预。 鲁宾[19]在 1986 年指出无论分配干预 X 到研究对象 i 的分配机制是什么,也无所谓其他研究对 象接受干预与否,研究对象i 受到干预 X 影响而得到的结果总是不变的。这一假设中既明确了其他 研究对象的决策对参考研究对象接受干预与否没有影响,也包含了分配机制对潜在结果没有影响的 假设。对于每个研究对象,实际观察的结果变量可以用潜在结果 1 0 ( , ) Y Y 表示为 1 0 Y XY X Y    (1 ) 。 STUVA 假设意味着每个研究对象所做出的决策并不受其他研究对象影响,然而在现实中这往 往是不现实的,比如同学 A 计划接种新冠疫苗后,同学 B 也许也会受其邀约一起接种;STUVA 假 设是针对潜在结果模型的不完全假设,完全忽略了研究对象之间相互影响的间接效应。针对 STUVA 的局限性,辛克莱[20]等提出了部分干扰假设(Partial Interference Assumption)的方法,即对干预分 配机制进行两阶段随机对照设计,第一阶段给研究对象随机分层到不同干预分配策略,第二阶段将 同层级内的研究对象进行随机干预或对照。实验表明,当群体在空间、事件或社会性上充分分离的情 况下,部分干扰假设可能是合理的。 录用稿件,非最终出版稿
<<向上翻页向下翻页>>
©2008-现在 cucdc.com 高等教育资讯网 版权所有