PCIC 2023

Short Course

Causal Inference in Imperfect Randomized Experiments

Part 1 History of Causal Science
9:00-9:30
History of Modern Clinical Trials
Causality in Philosophy
Causal Inference in Statistics

Part 2 Fundamentals of Causal Inference
9:30-10:30
Rubin Causal Model
Finite Samples and Super Populations
Regression Estimation
Re-randomization

Part 3 Basic Methodology
10:30-11:00
Mediation Analysis
Principal Stratification

Part 4 Broken Randomized Trials
11:00-12:00
Non-compliance
Death Censoring
Missing Data
Strategies to Defined Estimands Target When Concurrent Events Exist

Part 5 Causal Graphs
14:00-15:30
Directed Acyclic Graphs
Causal Discovery
Single-World Intervention Graphs

Part 6 Observational Studies with Ignorable Assignment Mechanism
15:30-17:00
Weighted Estimation
Doubly Robust Estimation
Matching
G-Estimation

Part 7 Observational Studies with Non-ignorable Assignment Mechanism
17:00-18:00
Instrumental Variables
Negative Controls
Data Fusion with Surrogates
Practical Aspects in Observational Studies

不完美随机化试验的因果推断

本课程面向高年级本科生、研究生、医药界及工业界人士,旨在提供关于因果推断(causal inference)的清晰全面认识。长期以来,人们认为随机化试验事评估因果作用的“金标准”。然而在实际场景中,研究者可能无法获得完美的随机化试验。如何利用非随机化试验评估因果作用?这一因果作用有何意义?

本课程基于潜在结果框架,首先介绍因果推断概念的由来和基本设定,随后探讨两个重要的方法学问题:中介分析和主分层,它们为研究不完美随机化试验提供了理论工具。进一步,本课程考虑随机化试验被破坏的三个具体场景:非依从、死亡截断、缺失数据。不同的估计目标反映了不同的科学问题,并且需要不同的估计和推断方法。最后,根据是否满足非混淆性(可忽略性),本课程考察从简单到复杂的观察性研究,并介绍一些手段利用观察性研究评估因果作用。本课程将穿插介绍针对各种场景进行因果推断的软件工具。

通过学习本课程,学员不仅将熟悉因果推断学科(特别是基于潜在结果的因果推断)近五十年的重要理论方法,而且将具备在复杂真实世界试验中分析因果作用的能力。北京大学公共卫生学院生物统计系将为完成课程的学员颁发证书。

第一部分 因果科学的历史
9:00-9:30
现代临床试验的历史
哲学中的因果关系
统计学中的因果推断

第二部分 因果推断基础
9:30-10:30
鲁宾因果模型
有限样本和超总体
回归估计
重随机化

第三部分 基本方法学
10:30-11:00
中介分析
主分层

第四部分 破碎随机化试验
11:00-12:00
非依从
死亡截断
缺失数据
存在伴发事件时定义估计目标的策略

第五部分 因果图
14:00-15:30
有向无环图
因果发现
单一世界干预图

第六部分 观察性研究,可忽略分配机制
15:30-17:00
加权估计
双稳健估计
匹配
G-估计

第七部分 观察性研究,不可忽略分配机制
17:00-18:00
工具变量
阴性对照变量
带有代理结局的数据融合
观察性研究的实际方面