因果推理实战(2)——利用Tetrad进行因果分析
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发布时间：2024-10-24 08:50
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时间：2024-10-29 08:36
本文介绍因果分析工具Tetrad，它是一个基于Java的可视化软件，用于进行因果关系建模、推理估计、仿真采样和学习因果关系模型。用户需预先安装Java，从Tetrad官网下载软件和手册。通过简单界面，用户可以添加图形（box）到右侧区域，并选择不同的图形类型，如最简单的图形、有向无环图（DAG）、结构因果模型图和时滞模型图。使用四个按钮来移动、添加节点、隐藏节点和连接节点，创建DAG。节点变量的名字可自定义。
Tetrad允许用户建立概率图模型，通过连接不同的框来表示因果关系。每个框之间必须遵循手册中说明的父节点和子节点规则。例如，添加一个Graph框后，可以指向参数模型（Parametric Model，PM），PM又可以指向实例化的模型（Instantiated Model，IM）。双击不同的框可以初始化特定的设置界面，如将Graph框指向Bayes PM，系统会自动继承图模型，并允许用户设置每个节点变量的类型和名称。参数模型（PM）进一步定义了图模型的参数，用户可以对每个节点变量的概率或条件概率进行赋值。实例化模型（IM）则对参数模型的参数进行具体定义，如辛普森悖论数据集中的性别、治疗和康复变量的赋值。
Tetrad还提供仿真采样功能，基于建立的模型和定义的概率分布，用户可以采样出大量数据。通过在IM框后面连接仿真框，用户可以设置仿真的参数，如采样的次数和样本个数。系统会自动处理生成的数据，用户可以将其保存为TXT格式。此外，Tetrad还支持从数据中学习因果模型，通过连接数据框和搜索框，用户可以使用FCI、PC等算法进行因果关系搜索。添加先验知识有助于因果关系的先后顺序，提高搜索结果的准确性。Tetrad还提供估计框（Estimator box）用于从数据中估计参数模型的参数。
除上述功能外，Tetrad还包含回归框（Regression box）、比较框（Compare box）、更新框（Updater box）和注意框（Note box）等工具，手册中详细介绍了它们的使用方法。用户可以将事先准备好的TXT格式数据导入数据框中进行操作。总之，Tetrad是一个功能全面的工具，适用于因果关系分析的各个阶段，从模型构建到参数估计和因果关系搜索。
