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在因果推断中,混杂因素是一个关键概念。混杂因素是指既影响处理或暴露变量,又影响结果变量,并且与处理变量独立地影响结果的变量。混杂因素的存在会导致处理与结果之间出现虚假的关联,使得我们无法准确估计处理的真实因果效应。
在研究设计阶段,有三种主要技术来处理混杂因素。首先是随机化,这是处理混杂因素的黄金标准,通过随机分配处理可以将所有已知和未知的混杂因素在处理组和对照组之间平均分配。其次是限制,将研究对象限制在混杂因素的特定范围内。最后是匹配,为处理组的每个个体找到在混杂因素上相似的对照组个体。
在数据分析阶段,主要有三类技术处理混杂因素。分层分析将研究人群按混杂因素分层,在每层内分析处理效应后合并结果。回归调整在统计模型中同时纳入处理变量和混杂因素,估计控制混杂后的处理效应。倾向得分方法基于个体接受处理的概率,包括匹配、分层和加权等具体技术。
对于更复杂的混杂情况,还有一些高级处理技术。工具变量方法用于处理无法测量的混杂因素,要求找到一个变量既影响处理但不直接影响结果。G估计和结构嵌套模型用于处理时变混杂因素的复杂情况。目标最大似然估计是一种现代的半参数估计方法,能够结合回归和倾向得分方法的优点。
总结一下,混杂因素是因果推断中的核心挑战。我们可以在研究设计阶段通过随机化、限制和匹配来处理,也可以在数据分析阶段通过分层、回归调整和倾向得分方法来控制。对于更复杂的情况,还有工具变量、G估计和目标最大似然估计等高级技术。所有这些方法的最终目标都是获得无偏的处理因果效应估计。