对撞因子
对撞因子(英语:Collider),有时又称为反向分叉(英语:inverted forks),[1]在统计学和图模式中,是指同时被两个以上的变数影响的变数,而这些影响对撞因子的变数之间不见得有因果关系。因为在环路图上会显示为有两个以上箭头指入的节点,所以称为对撞因子。[2]
对撞因子不会直接造成影响它的变数之间出现相关,以路径分析或环路图的术语来说,对撞因子会“阻断”两个变数间的路径。然而,想要了解变数间的因果关系时,对撞因子非常重要,因为在设计实验、挑选样本或统计分析时,如果有意或无意间控制了对撞因子,会造成自变数(X)和应变数(Y)之间出现没有实际因果关系的伪关系,称为选择偏误或伯克森悖论,如果控制对撞因子后造成相反的相关性,称为辛普森悖论。用环路图的术语来说,控制对撞因子会“开启” X 和 Y 之间的路径,而造成偏误。[3][4][5]
和其他因子的分别
对撞因子有时会和其他因子混淆。
干扰因子同时影响自变数和应变数,在环路图上显示为分叉向外的箭头。干扰因子应该要控制。[6]
中介变项受自变数影响,并影响应变数,在环路图上箭头一进一出。如果要研究的问题是“X是否会影响Y”,则不应控制。如果研究的问题是“X是否能够直接影响Y”,则需要控制。[6]
例子
在二次世界大战期间,沃德·亚伯拉罕发现盟军飞回来的飞机中,机翼上有最多弹痕,机尾和引擎最少。他提议补强最少弹痕的地方,而不是中弹最多的地方。因为这些飞机可以飞回来,表示中弹的位置不重要,其他位置中弹的飞机都没能飞回来,所以才没有观察到那些位置中弹。“有弹痕的位置”和“重要的位置”是两个变因,“是否被击落”是对撞因子,因为“没被击落”的条件已经自动被控制了,所以变因之间出现负相关。这种现象称作幸存者偏差,在临床医学研究中是重要的偏误:如果只看在医院里的病人、或是没死的病人,容易得出错误的结论。[7]
再以篮球为例,如果只看 NBA 球员,会发现身高比较高的人得分率没有比较高。这是因为身高矮还能进 NBA 的人必然是用其他优势补足了身高的弱势。“身高”为自变数,“篮球得分率”为应变数,“是 NBA 球员”是对撞因子。
其他可能的例子:
参阅
参考资料
- ^ 存档副本. [2019-05-22]. (原始内容存档于2020-11-20).
- ^ Hernan, Miguel A; Robins, James M, Causal inference, Chapman & Hall/CRC monographs on statistics & applied probability, CRC: 70, 2010, ISBN 978-1-4200-7616-5
- ^ Greenland, Sander; Pearl, Judea; Robins, James M, Causal Diagrams for Epidemiologic Research (PDF), Epidemiology, January 1999, 10 (1): 37–48 [2019-05-22], ISSN 1044-3983, OCLC 484244020, PMID 9888278, doi:10.1097/00001648-199901000-00008, (原始内容存档 (PDF)于2016-03-03)
- ^ Pearl, Judea. Fusion, Propagation and Structuring in Belief Networks. Artificial Intelligence. 1986, 29 (3): 241–288. doi:10.1016/0004-3702(86)90072-x.
- ^ Pearl, Judea. Probabilistic reasoning in intelligent systems: networks of plausible inference. Morgan Kaufmann. 1988.
- ^ 6.0 6.1 Pearl, Judea; Dana Mackenzie. The Book of Why: The New Science of Cause and Effect. 2018: 111-114. ISBN 9780465097609.
- ^ Mangel, M. and Samaniego, F. Abraham Wald’s work on aircraft survivability. Journal ofthe American Statistical Association. 1984, 79: 259–267.
- ^ Asendorpf JB, Rindermann H, Woodley MA, Stratford J, Rabaglia C, Marcus G, Lane S. Bias due to controlling a collider: A potentially important issue for personality research (PDF). European Journal of Personality. 2012, 26: 391-413 [2020-02-03]. (原始内容存档 (PDF)于2017-07-25).
- ^ Cunningham, Scott. Causal Inference: The Mixtape (PDF). 2018: 74-78 [2019-05-22]. (原始内容 (PDF)存档于2020-12-13).