STAT 101
M11 · L03
Module 11

الـ causal inference

قياس الـ correlation سهل. إثبات السببية صعب. نجاوب إزاي على سؤال: هل X بيسبّب Y؟ خصوصًا لما التجربة تبقى مستحيلة؟ ده الـ causal inference (الاستدلال السببي).

01 / 13
STAT 101
M11 · L03
التفرقة الجوهرية

الـ correlation قصاد الـ causation

مبيعات الآيس كريم مرتبطة بالغرق. الجو الحر بيحرّك الاتنين. الـ correlation متماثل — والـ causation ليها اتجاه ومحتاجة تدخّل.

الفكرة الأساسية
السببي: تغيير X هيغيّر Y. والـ correlation لوحده مش بيقولنا ده.
02 / 13
STAT 101
M11 · L03
المشكلة الجوهرية

الـ confounding variables

الـ confounder (المتغير المُربِك) بيأثر على الـ treatment والنتيجة الاتنين، وبيعمل ارتباط وهمي. وهو العقبة الأساسية في الـ causal inference من البيانات الـ observational.

  • اللي بيشيلوا ولّاعات ← سرطان الرئة (الـ confounder: التدخين)
  • اللي بياخدوا العلاج الهرموني ← أقل عرضة لأمراض القلب (الـ confounder: الصحة)
  • مقاس الجزمة ← القدرة على القراية (الـ confounder: السن)
03 / 13
STAT 101
M11 · L03
نتيجة مذهلة

الـ Simpson's paradox

اتجاه باين في كل مجموعة فرعية بيتقلب لما البيانات تتدمج. مش غلطة — ده بيكشف confounder اتجاهلته.

الدكتور A (حالات صعبة)
أحسن في كل نوع
الدكتور A (الإجمالي)
بيبان أوحش
04 / 13
STAT 101
M11 · L03
المعيار الدهبي

الـ randomized controlled trial

الـ randomized controlled trials بتشيل الـ confounding من التصميم. الـ randomization بيخلّي مجموعتين الـ treatment والـ control متكافئين في كل الـ variables — اللي اتقاست واللي متقاستش.

ليه بيشتغل
الـ randomization بيقطع العلاقة بين الـ confounders وتوزيع الـ treatment.
05 / 13
STAT 101
M11 · L03
الإطار النظري

الـ average treatment effect

كل وحدة ليها نتيجتين محتملتين: Y(1) تحت الـ treatment، وY(0) تحت الـ control. ومش بنشوف غير واحدة. والـ ATE بيحسب متوسط الفرق بينهم.

Average Treatment Effect
\text{ATE} = E[Y(1) - Y(0)]
06 / 13
STAT 101
M11 · L03
الدراسات الـ observational

الـ propensity scores

احتمال الـ treatment بالنظر للـ variables. الـ matching على الـ propensity score بيرجّع تعديل الـ variables اللي أبعادها عالية لـ رقم واحد.

Propensity Score
e(X) = P(T = 1 \mid X)
07 / 13
STAT 101
M11 · L03
3 طرق تستخدمه بيها

طرق الـ propensity score

بعد ما تقدّر الـ propensity score تقدر تستخدمه بـ 3 طرق. وكلهم محتاجين افتراض الـ ignorability: مفيش confounders متقاستش.

  • الـ matching — تقرن وحدات درجاتها قريبة
  • الـ stratification — تجمّع في فئات وتقدّر جوه كل فئة
  • الـ IPW — وزن بمقلوب الـ propensity score
08 / 13
STAT 101
M11 · L03
quasi-experiment

الـ difference-in-differences

قارن التغيّر على مدار الزمن في مجموعة الـ treatment بالتغيّر في الـ control. بيشيل الـ confounding الثابت مع الزمن من غير ما تحتاج randomization.

المثال الكلاسيكي
Card وKrueger سنة 1994: الحد الأدنى للأجور في نيوجيرسي قصاد بنسلفانيا. ملقوش نزول في التوظيف.
09 / 13
STAT 101
M11 · L03
افتراض الـ DiD

الـ parallel trends

الـ DiD محتاج إن من غير التدخّل كانت المجموعتين هتمشي على نفس الـ trend. مينفعش يتختبر على طول — بس التوازي قبل التدخّل بيقوّي المصداقية.

قبل — المجموعتين ماشيين بالتوازي
التدخّل — مجموعة واحدة بتاخد الـ treatment
بعد — التباعد = الأثر السببي
10 / 13
STAT 101
M11 · L03
الـ variables اللي متقاستش

الـ instrumental variables

الـ instrument Z بيزق الـ treatment "شبه عشوائي". والـ IV بيقدّر الأثر السببي حتى لو الـ confounders متقاستش — لو الـ instrument صالح.

  • الـ relevance — Z مرتبط بـ T
  • الـ exclusion — Z بيأثر على Y عن طريق T بس
  • الـ exogeneity — Z مستقل عن الـ confounders اللي متقاستش
11 / 13
STAT 101
اختبار سريع

شوف إيه اللي ثبت

4 أسئلة من الدرس ده. جاوب عشان تشوف السبب — الشرح بيظهر سواء جاوبت صح أو غلط. ونتيجتك مش بتتحفظ.

السؤال 1 من 0
النتيجة 0/0

12 / 13
STAT 101
الخلاصة
مراجعة

اتعلّمت إيه النهارده

الـ confounders بتعمل ارتباطات وهمية. والـ randomized trials بتشيلها من التصميم. والـ propensity scores والـ DiD والـ instrumental variables بتقرّب من التجارب لما الـ randomization يبقى مستحيل.

الوحدة 11 اكتملت
الـ experimental design ✓
13 / 13