Enstrüman ve değişken madde arasındaki nedensellik yönü önemli midir?


11

Enstrümantal değişkenin nedensellik ( ->) açısından standart şeması :

Z -> X -> Y

Burada Z bir alet, X endojen bir değişken ve Y bir cevaptır.

Aşağıdaki ilişkiler mümkün mü?

Z <- X ->Y

Z <-> X ->Y

geçerli mi?

Enstrüman ve değişken arasındaki korelasyon karşılanırken, bu gibi durumlarda hariç tutma kısıtlamasını nasıl düşünebilirim?


NOT: Gösterim <->açık değildir ve sorunun farklı anlaşılmasına neden olabilir. Yine de yanıtlar bu sorunu vurgular ve sorunun önemli yönlerini göstermek için kullanır. Okurken lütfen sorunun bu kısmı hakkında dikkatli olun.

Yanıtlar:


3

Evet, yön önemlidir. Bu cevapta belirtildiği gibi , bir takım eş değişkenler üzerinde üzerindeki nedensel etkisi için bir araç olup olmadığını kontrol etmek için iki basit grafik koşulunuz vardır:ZXYS

  1. (Z⊥̸X|S)G
  2. (Z⊥Y|S)GX¯

İlk koşul orijinal DAG'da bağlanmasını gerektirir . İkinci koşul gerektirir için değil bağlanabilir olduğu takdirde ilk müdahale ile ilgili (DAG ile temsil edilen , sen işaret okları kaldırmak burada ). Böylece,ZXZY XYXGX¯X

Z -> X -> Y : burada Z geçerli bir araçtır.

Z <-> X -> Y: burada Z geçerli bir araçtır (iki yönlü bir kenarın yarı Markovian modellerinde olduğu gibi gözlemlenmeyen ortak bir nedeni temsil ettiği varsayılır).

Z <- X -> Y: burada Z geçerli bir araç değil .

Not: jsk'ın cevabı doğru değil, nasıl Z <-> Xgeçerli bir enstrüman olduğunu göstereyim .

Yapısal model olsun:

Z=U1+UzX=U1+U2+UxY=βX+U2+Uy

Buradaki tüm 'in karşılıklı olarak bağımsız rastgele değişken gözlemlenmeyen edilir. Bu DAG ile de karşılık gelir . Böylece,Uz <--> x -->yx<-->y

cov(Y,Z)cov(X,Z)=βcov(X,Z)cov(X,Z)=β


Bence bu, gerçekte ne anlama geldiği konusunda çok net bir şekilde açık olması gerektiğini vurgulamaktadır . Gözden geçirilmiş örneğinizde, X ve Z'nin gösterimi anlayışımdan farklı görünen üçüncü bir değişken tarafından yönlendirildiğini iddia ediyorum . X < - > ZX<−>ZX<−>Z
— jsk

@jsk Bu yarı Markovian modeller için standart gösterimdir.
— Carlos Cinelli

2
Herkes için standart değil. Pearl ve Grönland'ın BAZI yazarların gösterimi bu şekilde kullandığını söyledikleri bir makaleyi okuyun. OP'nin sorusunda, notasyonu yorumlamasını önerecek hiçbir şey yok, ancak sizinle çok iyi anlaşabilir.
— jsk

ise ne olur ? O halde sonra Z'nin atlanan değişkenle ilişkilendirilmesi gerekir ve bu nedenle geçerli bir araç olmaz mı? Z < - > XY=βX+U1+UyZ<−>X
— Başkan

@JesperHybel Y'nin yapısal denkleminde U1 varsa, bu Z ve Y hata terimlerinin bağımlı olduğu anlamına gelir. Böylece fazladan bidirected kenar Z var <-> Y ve hiçbir durumda eserler olmak o Z-> X veya Z <-> X. Grafiksel koşullar burada açıkça belirtilmiştir.
— Carlos Cinelli

2

Evet, yön önemli.

Hernan ve Robins'in yeni nedensel çıkarım kitabına göre https://cdn1.sph.harvard.edu/wp-content/uploads/sites/1268/1268/20/hernanrobins_v2.17.21.pdf

aşağıdaki üç koşulun karşılanması gerekir:

i. Z , ile ilişkilidir .X

ii. Z , üzerindeki potansiyel etkisi dışında etkilemez .YX

iii. Z ve ortak nedenleri paylaşmaz.Y

Durum gibi ilişkileri dışladı > - veya <-> çünkü hem de nedensel bir etkiye sahip olamaz ve(iii)XZXZXZY

Düzenleme: olsun ya da bir alet tanımına bağlıdır için kabul edilebilir olan . Carlos örneğinde olduğu gibi üçüncü bir değişken nedeniyle ilişkili oldukları anlamına gelirse, o zaman sorun değil. Eğer nedensel bir okun X'ten Z'ye çizilebileceği bir geri besleme döngüsü önerirse, Z geçerli bir enstrüman değildir.X<−>ZX<−>Z


(-1) Bu yanlış, Z <X> bir alet için iyidir.
— Carlos Cinelli

1
Hernan ve Robins tarafından ortaya konan bu koşullar kesin değildir, kendilerinin --- bölümü daha fazla okuduklarını söylüyorlar. Ayrıca cevabımı düzenlerken talebinize önemsiz bir karşı örnek de bakın.
— Carlos Cinelli
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.