工具和变量之间的因果关系方向重要吗?

机器算法验证 因果关系 工具变量 内生性
2022-03-03 07:56:22

就因果关系 ( ) 而言,工具变量的标准格式->是:

Z -> X -> Y

其中 Z 是一种工具,X 是内生变量,Y 是响应。

是否有可能,以下关系:

Z <- X ->Y

Z <-> X ->Y

也有效吗?

在满足工具和变量之间的相关性的同时,在这种情况下我该如何考虑排除限制?


注意:符号<->不明确,可能会导致对问题的不同理解。尽管如此,答案还是突出了这个问题,并用它来展示问题的重要方面。阅读时,请谨慎处理这部分问题。

2个回答

是的,方向很重要。正如这个答案中所指出的,检查是否Z是衡量因果关系的工具XY以一组协变量为条件S,你有两个简单的图形条件:

  1. (Z⊥̸X|S)G
  2. (ZY|S)GX¯

第一个条件要求Z连接到X在原始 DAG 中。第二个条件要求Z连接Y如果我们干预X(由 DAG 代表GX¯, 删除指向的箭头X)。因此,

Z -> X -> Y: 这里 Z 是一个有效的工具。

Z <-> X -> Y:这里 Z 是一个有效的工具(假设双向边代表一个未观察到的共同原因,就像它在半马尔可夫模型中所做的那样)。

Z <- X -> Y: 这里Z 不是一个有效的工具。

PS: jsk的回答不正确,让我告诉你如何Z <-> X是一个有效的工具。

设结构模型为:

Z=U1+UzX=U1+U2+UxY=βX+U2+Uy

所有的地方U是未观察到的相互独立的随机变量。z <--> x -->y 这也对应于 DAG x<-->y因此,

cov(Y,Z)cov(X,Z)=βcov(X,Z)cov(X,Z)=β

是的,方向很重要。

根据 Hernan 和 Robins 的新因果推理书 https://cdn1.sph.harvard.edu/wp-content/uploads/sites/1268/1268/20/hernanrobins_v2.17.21.pdf

必须满足以下三个条件:

i. Z与..相联系X.

ii. Z不影响Y除非通过它的潜在影响X.

iii. ZY不要分享共同的原因。

健康)状况(iii)排除关系,例如X- >Z或者X< - >Z因为X不能对两者都有因果关系ZY

编辑:是否X<>Z是否可接受的工具取决于定义X<>Z. 如果这意味着它们由于第三个变量而相关,就像在 Carlos 的示例中一样,那么没关系。如果它暗示了一个反馈循环,其中因果箭头也可以从 X 绘制到 Z,那么 Z 不是有效的工具。