Chapter 5 Interaction

Hern\(\'{a}\)n M. and Robins J. Causal Inference: What If.

上一节介绍了modification, 这一节介绍一个类似的概念, interaction.

5.1 Interaction requires a joint intervention

之前都仅仅涉及了一个intervention (treatment) \(A\), 这里再引入另一个因素\(E \in \{0, 1\}\).
则, 此时\(Y^{a, e}\)有四种可能性:

\[Y^{0, 0}, Y^{0, 1}, Y^{1, 0}, Y^{1, 1}. \]

则我们称intervention \(A\)\(E\)之间存在interaction, 若

\[\mathrm{Pr}[Y^{a=1,e=1}=1] - \mathrm{Pr}[Y^{a=0,e=1}=1] \not = \mathrm{Pr}[Y^{a=1,e=0}=1] - \mathrm{Pr}[Y^{a=0,e=0}=1], \]

即, \(A\)关于\(Y\)的causal effect 在set不同的\(E=e\)的时候不同.
注: 这是一个对称的概念.

5.2 Identifying interaction

\(Y^{a, e}\)\(E\)独立的时候, 即

\[\mathrm{Pr}[Y^{a,e}] = \mathrm{Pr}[Y^{a,e}|E=e] = \mathrm{Pr}[Y^{a}|E=e]. \]

此时可以发现, interaction 和 上一节所介绍的modification是一致的.

5.3 Counterfactual response types and interactions

所有的人都只有如下四种情况

\[\begin{array}{ccc} Type & Y^{a=0} & Y^{a=1} \\ Doomed & 1 & 1 \\ Helped & 1 & 0 \\ Hurt & 0 & 1 \\ Immune & 0 & 0 \\ \end{array} \]

对于被诅咒的或者免疫的人来说, 是否治疗是不改变结果的, 而对于helped 或者 hurt 的实际上才是causal effect所影响的东西.
这些type称之为response type.

image-20210228133828851

关于\(A\), \(E\)则总共有16种response types.
可以发现, interaction若想要发生, 则至少2, 3, 5, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 15中的一种发生.

5.4 Sufficient causes

此以及后面的都是讲另一套体系的, 就是研究什么因素必能推演出某个结果.

5.5 Sufficient cause interaction

5.6 Counterfactual or sufficient-component causes?

Fine Point

More on counterfactual types and interaction

From counterfactuals to sufficient-component causes, and vice versa.

Biologic interaction

More on the attribution fraction

Technical Point

Interaction on the additive and multiplicative scales

就是interaction的判定条件还可以改写为

\[\mathrm{Pr}[Y^{a=1,e=1}=1] - \mathrm{Pr}[Y^{a=0,e=0}=1] = \{ \mathrm{Pr}[Y^{a=1,e=0}=1] - \mathrm{Pr}[Y^{a=0,e=0}=1] \} + \{ \mathrm{Pr}[Y^{a=0,e=1}=1] - \mathrm{Pr}[Y^{a=0,e=0}=1] \} \]

以及相应的multiplicative的条件.

Monotonicity of causal effects

什么情况下\(Y^{a=1} \ge Y^{a=0}\)恒成立?
即不存在有人属于Helped type.

Monotonicity of causal effects and sufficient causes

posted @ 2021-02-28 14:06  馒头and花卷  阅读(329)  评论(0)    收藏  举报