對撞因子
對撞因子(英語:Collider),有時又稱為反向分叉(英語:inverted forks),[1]在統計學和圖模式中,是指同時被兩個以上的變數影響的變數,而這些影響對撞因子的變數之間不見得有因果關係。因為在環路圖上會顯示為有兩個以上箭頭指入的節點,所以稱為對撞因子。[2]
對撞因子不會直接造成影響它的變數之間出現相關,以路徑分析或環路圖的術語來說,對撞因子會「阻斷」兩個變數間的路徑。然而,想要了解變數間的因果關係時,對撞因子非常重要,因為在設計實驗、挑選樣本或統計分析時,如果有意或無意間控制了對撞因子,會造成自變數(X)和應變數(Y)之間出現沒有實際因果關係的偽關係,稱為選擇偏誤或伯克森悖論,如果控制對撞因子後造成相反的相關性,稱為辛普森悖論。用環路圖的術語來說,控制對撞因子會「開啟」 X 和 Y 之間的路徑,而造成偏誤。[3][4][5]
和其他因子的分別
編輯對撞因子有時會和其他因子混淆。
干擾因子同時影響自變數和應變數,在環路圖上顯示為分叉向外的箭頭。干擾因子應該要控制。[6]
中介變項受自變數影響,並影響應變數,在環路圖上箭頭一進一出。如果要研究的問題是「X是否會影響Y」,則不應控制。如果研究的問題是「X是否能夠直接影響Y」,則需要控制。[6]
例子
編輯在二次世界大戰期間,沃德·亞伯拉罕發現盟軍飛回來的飛機中,機翼上有最多彈痕,機尾和引擎最少。他提議補強最少彈痕的地方,而不是中彈最多的地方。因為這些飛機可以飛回來,表示中彈的位置不重要,其他位置中彈的飛機都沒能飛回來,所以才沒有觀察到那些位置中彈。「有彈痕的位置」和「重要的位置」是兩個變因,「是否被擊落」是對撞因子,因為「沒被擊落」的條件已經自動被控制了,所以變因之間出現負相關。這種現象稱作倖存者偏差,在臨床醫學研究中是重要的偏誤:如果只看在醫院裏的病人、或是沒死的病人,容易得出錯誤的結論。[7]
再以籃球為例,如果只看 NBA 球員,會發現身高比較高的人得分率沒有比較高。這是因為身高矮還能進 NBA 的人必然是用其他優勢補足了身高的弱勢。「身高」為自變數,「籃球得分率」為應變數,「是 NBA 球員」是對撞因子。
其他可能的例子:
參閱
編輯參考資料
編輯- ^ 存档副本. [2019-05-22]. (原始內容存檔於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, (原始內容存檔 (PDF)於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]. (原始內容存檔 (PDF)於2017-07-25).
- ^ Cunningham, Scott. Causal Inference: The Mixtape (PDF). 2018: 74-78 [2019-05-22]. (原始內容 (PDF)存檔於2020-12-13).