[论文解读] Choosing the Causal Estimand for Propensity Score Analysis of Observational Studies

Noah Greifer, Elizabeth A. Stuart|arXiv (Cornell University)|Jun 19, 2021

Advanced Causal Inference Techniques被引用 31

一句话总结

本文引导研究人员在观察性研究中为倾向得分方法选择和解释因果估计量（ATT、ATU、ATE、ATO），并讨论对回归分析和 IV 分析的影响。

ABSTRACT

Matching and weighting methods for observational studies involve the choice of an estimand, the causal effect with reference to a specific target population. Commonly used estimands include the average treatment effect in the treated (ATT), the average treatment effect in the untreated (ATU), the average treatment effect in the population (ATE), and the average treatment effect in the overlap (i.e., equipoise population; ATO). Each estimand has its own assumptions, interpretation, and statistical methods that can be used to estimate it. This article provides guidance on selecting and interpreting an estimand to help medical researchers correctly implement statistical methods used to estimate causal effects in observational studies and to help audiences correctly interpret the results and limitations of these studies. The interpretations of the estimands resulting from regression and instrumental variable analyses are also discussed. Choosing an estimand carefully is essential for making valid inferences from the analysis of observational data and ensuring results are replicable and useful for practitioners.

研究动机与目标

• 解释为何在观察性研究的倾向得分分析中选择因果估计量很重要。
• 描述常见的估计量（ATT、ATU、ATE、ATO）及其目标人群。
• 讨论估计量的选择如何影响假设、解释和统计方法。
• 将估计量的解释与回归分析和工具变量分析联系起来。
• 为从业者提供确保推断有效性与可重复性的指导。

提出的方法

• 回顾并综合倾向得分分析中关键 estimand 的定义和解释。
• 概述每个 estimand 可辨识所依赖的假设与条件。
• 讨论估计量选择对用于估计因果效应的统计方法的影响。
• 为医学研究人员在实施方法和解释结果方面提供实用指导。

实验结果

研究问题

• RQ1 在观察性数据的倾向得分分析中，考虑目标人群和研究设计，哪一个因果估计量最合适？
• RQ2 与 ATT、ATU、ATE、ATO estimands 相关的假设与局限性是什么？
• RQ3 估计量的选择如何影响结果的解释以及与回归或工具变量分析的可比性？
• RQ4 哪些指导可以提高对从业者的研究结果的有效性、可重复性与实用性？

主要发现

• 估计量的选择对获得有效推断和正确解释倾向得分分析至关重要。
• 每个 estimand（ATT、ATU、ATE、ATO）都对应特定的目标人群，并具有不同的假设和方法。
• 本文讨论了估计量的解释如何与回归分析和工具变量分析对齐或不同。
• 提供了帮助研究人员正确实施方法并帮助受众理解研究局限性的指导。