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# Statistik# Methodik

Umgang mit fehlenden Ergebnissen in der Forschung

Eine Studie, die fehlende Daten unter der Annahme von zufälligem Fehlen und latenten zufälligem Fehlen vergleicht.

Trang Quynh Nguyen

― 6 min Lesedauer


Fehlende Ergebnisse: MARFehlende Ergebnisse: MARvs. LMARfehlenden Daten in der Forschung.Überprüfung von Annahmen zum Umgang mit
Inhaltsverzeichnis

Wenn Forscher die Auswirkungen von Behandlungen untersuchen, stehen sie oft vor dem Problem fehlender Ergebnisse. Das kann passieren, wenn einige Teilnehmer die erwarteten Daten nicht liefern. Um mit diesem Problem umzugehen, werden bestimmte Annahmen verwendet, um aus den verfügbaren Daten Rückschlüsse auf die Ergebnisse zu ziehen. Eine gängige Annahme nennt man fehlend-zufällig (MAR), die besagt, dass Ergebnisse möglicherweise in einer Weise fehlen, die nichts mit den Ergebnissen selbst zu tun hat, wenn man bestimmte andere beobachtete Faktoren berücksichtigt. Eine verwandte Annahme ist die latente Ignorierbarkeit oder latentes fehlend-zufällig (LMAR), die die Idee weiterführt, indem sie nicht beobachtbare Faktoren berücksichtigt, die mit der Gruppe zusammenhängen, zu der die Teilnehmer gehören.

In diesem Papier werden die Unterschiede zwischen MAR und LMAR diskutiert und es wird vorgeschlagen, dass MAR eine zuverlässigere Annahme für den Umgang mit fehlenden Ergebnissen in der Forschung ist.

Hintergrund zu fehlenden Daten

Fehlende Daten sind ein häufiges Hindernis in vielen Forschungsbereichen, besonders bei klinischen Studien und sozialen Untersuchungen. Wenn Teilnehmer aussteigen oder nicht antworten, kann das Verzerrungen und Unsicherheiten in den Ergebnissen verursachen. Um diese Probleme zu minimieren, nutzen Forscher Annahmen über den Mechanismus der fehlenden Daten.

Die MAR-Annahme bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit, dass ein Datenpunkt fehlt, mit anderen beobachteten Variablen, aber nicht mit dem fehlenden Wert selbst zusammenhängt. LMAR hingegen deutet darauf hin, dass ein fehlendes Ergebnis nicht nur von beobachteten Faktoren, sondern auch von nicht beobachtbaren Eigenschaften der Gruppen von Studienteilnehmern abhängen könnte.

Obwohl LMAR verlockend erscheinen mag, argumentiert dieses Papier, dass die Abhängigkeit von MAR oft praktischer ist und zu klareren Ergebnissen führt.

Hauptstratifizierung

Um zu verstehen, wie diese Annahmen zu fehlenden Daten funktionieren, ist es hilfreich, etwas über Hauptstratifizierung zu wissen. Dieses Konzept wird verwendet, wenn Teilnehmer ihre zugewiesene Behandlung nicht befolgen. In diesen Fällen möchten Forscher möglicherweise die Auswirkungen einer Behandlung innerhalb spezifischer Untergruppen oder Strata von Teilnehmern basierend auf ihren potenziellen Reaktionen analysieren.

Der Fokus liegt hier auf den kausalen Effekten der Behandlung, insbesondere auf denjenigen, die für verschiedene Gruppen identifiziert werden können, die durch ihre Behandlungsreaktionen definiert sind. Es gibt zwei Hauptansätze zur Identifizierung dieser Effekte: die Verwendung der zugewiesenen Behandlung als instrumentelle Variable oder die Abhängigkeit von principal ignorability.

Der Ansatz der instrumentellen Variable geht davon aus, dass die Behandlungszuweisung die Ergebnisse nur durch die erhaltene Behandlung beeinflusst. Principal ignorability schlägt vor, dass, unter Berücksichtigung bestimmter beobachteter Faktoren, die Behandlungsgruppen unabhängig von den Ergebnissen sind. Beide Methoden helfen, kausale Effekte zu rekonstruieren, erfordern jedoch spezifische Annahmen, um gültig zu sein.

Die Annahme der Fehlendenheit

Bei der Diskussion von fehlenden Daten befasst sich dieses Papier erneut mit der LMAR-Annahme, die oft zusammen mit der MAR-Annahme verwendet wird. LMAR postuliert, dass die Wahrscheinlichkeit eines fehlenden Ergebnisses unabhängig vom fehlenden Wert selbst ist, vorausgesetzt, die Daten sind nicht nur nach beobachtbaren Variablen, sondern auch nach der latenten Gruppe, zu der der Teilnehmer gehört, konditioniert.

Forschung hat LMAR in verschiedenen Bereichen genutzt, einschliesslich Gesundheitscreening, Bildung und beruflichen Ausbildungsprogrammen. Allerdings wirft die Notwendigkeit dieser Annahme theoretische Fragen zu ihrer Validität im Vergleich zu MAR auf.

Vergleich von MAR und LMAR

Diese Studie untersucht, warum MAR LMAR vorzuziehen ist. Ein zentrales Ergebnis ist, dass es im Allgemeinen schwieriger ist, LMAR zu erfüllen als MAR. Das Konditionieren auf die Hauptstrata bietet keinen zusätzlichen Nutzen, um die Abhängigkeit zwischen dem Ergebnis und dessen Fehlenden zu brechen. Daher können Forscher oft auf LMAR verzichten und einfach MAR verwenden, ohne zusätzliche Komplikationen.

Durch den Fokus auf die Bedingungen, unter denen MAR gilt, hilft das Papier, dessen Anwendung unter Praktikern zu klären. Es hebt hervor, dass bestimmte Annahmen erfüllt sein müssen, damit MAR gültig ist, einschliesslich der Notwendigkeit für Hilfsvariablen, wenn sie verfügbar sind.

Effektidentifikation

In Bezug auf die Wiederherstellung kausaler Effekte untersucht das Papier die Bedingungen, die für die Effektidentifikation sowohl unter dem Ansatz der instrumentellen Variable als auch unter dem Ansatz der principal ignorability erforderlich sind. Die Ergebnisse zeigen, dass viele Ergebnisse, die sich auf MAR beziehen, auch auf die traditionelle Analyse instrumenteller Variablen anwendbar sind, die sich auf Behandlungseffekte bestimmter Gruppen konzentriert.

Wenn MAR fehlschlägt

Das Papier erkennt auch Szenarien an, in denen MAR möglicherweise nicht gilt. Zum Beispiel, wenn Ergebnisse von Variablen abhängen, die nicht berücksichtigt werden, oder wenn gemeinsame Ursachen übersehen werden, kann das zu Verzerrungen in den Ergebnissen führen. Die Studie ermutigt Forscher, in diesen Situationen vorsichtig zu sein und andere Methoden zur Handhabung fehlender Daten zu erkunden, wie die, die für fehlend-nicht-zufällig (MNAR) Daten verwendet werden.

Praktische Auswirkungen von MAR

Die Vorteile von MAR umfassen, dass es die Analyse vereinfacht und eine unkomplizierte Handhabung fehlender Daten ermöglicht. Wenn Forscher MAR annehmen können, sind sie von der Notwendigkeit befreit, sich mit den Komplexitäten von LMAR und dessen verwandten Annahmen auseinanderzusetzen, die oft schwer zu rechtfertigen sind.

Forscher werden aufgefordert, die Natur ihrer Studie und ihre Annahmen zu berücksichtigen, bevor sie entscheiden, welche Methode anzuwenden ist. Indem sie potenzielle Hilfsvariablen analysieren und die gemeinsamen Ursachen von Behandlung und Ergebnis verstehen, können sie die Validität ihrer Schlussfolgerungen stärken.

Fazit

Die zentrale Botschaft dieser Studie ist, dass MAR eine handhabbarere Annahme als LMAR im Umgang mit fehlenden Ergebnissen ist. Es wird die Bedeutung einer umfassenden Verständnisses der kausalen Struktur und der Rolle von Hilfsdaten betont. Die Ergebnisse zielen darauf ab, die praktische Anwendung dieser Annahmen in der Forschung zu verbessern, was letztendlich zu zuverlässigeren Schlussfolgerungen in Studien über Behandlungseffekte führt.

Zusammenfassend strebt diese Arbeit an, Klarheit darüber zu schaffen, wie man fehlende Daten in der kausalen Forschung effektiv behandelt, indem sie die Nützlichkeit von MAR gegenüber LMAR unterstreicht und die wesentlichen Bedingungen sowie Auswirkungen für Forscher umreisst, die Herausforderungen mit fehlenden Ergebnissen haben.

Zusätzliche Überlegungen

Die Diskussion über MAR verbindet sich auch mit umfangreicheren Themen in der kausalen Inferenz und den damit verbundenen Methoden. Während Forscher weiterhin diese Annahmen und ihre Implikationen erkunden, könnten sie neue Wege finden, um analytische Ansätze zu verbessern.

Die Rolle kausaler Graphen im Verständnis dieser Beziehungen wird als fruchtbarer Forschungsweg genannt. Durch die Nutzung dieser visuellen Werkzeuge können Forscher besser die Komplexität der Annahmen navigieren, insbesondere wenn es um den Umgang mit fehlenden Daten geht.

Insgesamt ermutigt diese Studie zu einem fortlaufenden Dialog und zur Erforschung von Methoden zur Handhabung fehlender Daten, was zur Entwicklung robuster Rahmenwerke für zukünftige Untersuchungen beiträgt.

Letzte Gedanken

Im Umgang mit fehlenden Ergebnissen ist es entscheidend, die einfachsten und gleichzeitig robusten Annahmen zu übernehmen, die zuverlässige Schlussfolgerungen ermöglichen. Diese Perspektive kann Forschern helfen, informierte Entscheidungen über die Methoden zu treffen, die sie verwenden, was zu besseren Praktiken im Bereich der kausalen Analyse führt. Indem sie MAR priorisieren, können Forscher ihre Bemühungen darauf konzentrieren, kausale Effekte effektiv zu rekonstruieren und die Validität ihrer Ergebnisse im Falle fehlender Daten zu verbessern.

Originalquelle

Titel: In defense of MAR over latent ignorability (or latent MAR) for outcome missingness in studying principal causal effects: a causal graph view

Zusammenfassung: This paper concerns outcome missingness in principal stratification analysis. We revisit a common assumption known as latent ignorability or latent missing-at-random (LMAR), often considered a relaxation of missing-at-random (MAR). LMAR posits that the outcome is independent of its missingness if one conditions on principal stratum (which is partially unobservable) in addition to observed variables. The literature has focused on methods assuming LMAR (usually supplemented with a more specific assumption about the missingness), without considering the theoretical plausibility and necessity of LMAR. In this paper, we devise a way to represent principal stratum in causal graphs, and use causal graphs to examine this assumption. We find that LMAR is harder to satisfy than MAR, and for the purpose of breaking the dependence between the outcome and its missingness, no benefit is gained from conditioning on principal stratum on top of conditioning on observed variables. This finding has an important implication: MAR should be preferred over LMAR. This is convenient because MAR is easier to handle and (unlike LMAR) if MAR is assumed no additional assumption is needed. We thus turn to focus on the plausibility of MAR and its implications, with a view to facilitate appropriate use of this assumption. We clarify conditions on the causal structure and on auxiliary variables (if available) that need to hold for MAR to hold, and we use MAR to recover effect identification under two dominant identification assumptions (exclusion restriction and principal ignorability). We briefly comment on cases where MAR does not hold. In terms of broader connections, most of the MAR findings are also relevant to classic instrumental variable analysis that targets the local average treatment effect; and the LMAR finding suggests general caution with assumptions that condition on principal stratum.

Autoren: Trang Quynh Nguyen

Letzte Aktualisierung: 2024-07-18 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2407.13904

Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.13904

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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