观察性研究

统计与概率

guān chá xìng yán jiū

观察性研究通过观察或测量研究对象来收集数据,不进行任何操纵或干预。

Definition

观察性研究是指研究者观察并记录发生的事情,而不改变或干预任何东西:他们只是观察和记录数据,而不分配处理或操纵变量。与对照实验不同,观察性研究由于可能存在混杂变量而无法确立因果关系,而且处理的分配并不受研究者控制。从观察数据进行因果推断需要关于不存在未测量混杂因素(可忽略性或无混杂性)的假设,相关方法包括倾向得分匹配、工具变量和双重差分法。

Example

在一周内观察某个路口有多少辆汽车闯红灯,这是一项观察性研究;研究者不改变交通信号,只是计数。发现喝咖啡的人平均寿命更长的研究者是在进行观察性研究:喝咖啡的人可能也运动得更多,或有其他健康习惯(混杂因素)可以解释这种关联。为了用观察数据估计教育对收入的因果效应,经济学家可能会用离大学的距离作为工具变量(IV),利用不受个人特征驱动的外生变异。

Key Insight

观察性研究可以显示两件事之间存在关联,但不能证明其中一件事导致了另一件事;关键局限在于混杂因素,没有对照实验或谨慎的统计调整,相关性并不意味着因果性。潜在结果框架(鲁宾因果模型)将这一难题形式化:因果推断的根本问题在于,每个个体我们只能观察到一个潜在结果,永远无法同时观察到两个。