在許多統(tǒng)計(jì)應(yīng)用中，令人感興趣的問(wèn)題很大程度上與因果關(guān)系有關(guān)，而不僅僅是描述或關(guān)聯(lián)的問(wèn)題。例如，醫(yī)學(xué)研究人員可能希望了解一種新藥對(duì)某種疾病的療效。經(jīng)濟(jì)學(xué)家可能對(duì)揭示職業(yè)培訓(xùn)計(jì)劃對(duì)個(gè)人就業(yè)前景的影響，以及新稅或法規(guī)對(duì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的影響感興趣。社會(huì)學(xué)家可能關(guān)注離婚對(duì)子女后續(xù)教育的影響。在本書(shū)中，我們討論研究這些問(wèn)題的統(tǒng)計(jì)方法。
這本書(shū)起源于我們?cè)?1992 年于哈佛大學(xué)任教期間的一次對(duì)話。我們發(fā)現(xiàn)，雖然我們都對(duì)因果關(guān)系的問(wèn)題感興趣，但由于來(lái)自不同學(xué)科，習(xí)慣于不同的術(shù)語(yǔ)和慣例，我們?cè)诮涣飨敕〞r(shí)遇到了困難。然而，對(duì)這些不同領(lǐng)域中的想法的興奮激勵(lì)我們利用這些困難，從而開(kāi)展了長(zhǎng)期的合作，包括項(xiàng)目研究、研究生和本科教學(xué)以及論文指導(dǎo)。本書(shū)是這種合作的體現(xiàn)。
本書(shū)直接基于我們?cè)诠�佛大學(xué)的一些學(xué)期和季度課程，起初是共同授課，之后我們分別在加州大學(xué)洛杉磯分校、加州大學(xué)伯克利分校和斯坦福大學(xué)教授了多年課程。這些課程主要面向統(tǒng)計(jì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、商學(xué)和其他應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)領(lǐng)域的研究生和本科生。此外，我們還在巴塞羅那、北京、柏林、伯爾尼、日內(nèi)瓦、馬斯特里赫特、墨西哥城、邁阿密、蒙得維的亞、圣地亞哥、斯德哥爾摩、烏普薩拉、維珍塔爾、蘇黎世，以及在世界銀行等機(jī)構(gòu)和組織中教授了這些課程的簡(jiǎn)化版本。
這本書(shū)采用的方法具有幾個(gè)關(guān)鍵特點(diǎn)。首先，我們的觀點(diǎn)是所有因果問(wèn)題都與具體的干預(yù)或處理措施有關(guān)。其次，因果問(wèn)題被視為潛在結(jié)果的比較，每個(gè)潛在結(jié)果對(duì)應(yīng)于處理的水平。如果處理采用了相應(yīng)的水平，就可以觀察到每個(gè)潛在結(jié)果。在處理采用了特定水平之后，只有與該水平對(duì)應(yīng)的潛在結(jié)果才會(huì)被實(shí)際觀察到。因果效應(yīng)涉及觀察到的結(jié)果與可能觀察到其他潛在結(jié)果之間的比較，這些結(jié)果是處理采用了不同水平時(shí)應(yīng)當(dāng)被觀察到的，但事實(shí)上沒(méi)有被觀察到。因果推斷因此本質(zhì)上是一個(gè)缺失數(shù)據(jù)問(wèn)題，就像所有缺失數(shù)據(jù)問(wèn)題一樣，由決定哪些數(shù)據(jù)值被觀察到和哪些數(shù)據(jù)值缺失的機(jī)制發(fā)揮關(guān)鍵作用。在因果推斷中，這個(gè)機(jī)制被稱為分配機(jī)制（assignment mechanism），它決定了所研究個(gè)體采取的處理水平。
這本書(shū)分為七個(gè)部分。在第一部分中，闡述我們?cè)谝蚬�推斷方面的基本理念，并描述潛在結(jié)果框架。接下來(lái)的三個(gè)部分根據(jù)分配機(jī)制的假設(shè)進(jìn)行區(qū)分。在第二部分中，我們假設(shè)分配機(jī)制與經(jīng)典隨機(jī)實(shí)驗(yàn)相一致。
在第三部分中，我們假設(shè)分配機(jī)制在某種明確定義的意義上是正則的，這擴(kuò)展了隨機(jī)實(shí)驗(yàn)的范圍。在本書(shū)的這一部分中，討論了我們稱為觀察性研究的設(shè)計(jì)階段，我們認(rèn)為這一階段對(duì)于保證結(jié)論的可靠性非常重要。在接下來(lái)的第四部分，我們討論具有正則分配機(jī)制的研究的數(shù)據(jù)分析。在這里，我們考慮匹配和子分類程序，以及基于模型和加權(quán)的方法。
在第五部分中，我們放松了這種正則性的假設(shè)，并討論更一般的分配機(jī)制。首先，我們?cè)u(píng)估正則性所需的關(guān)鍵假設(shè)，即無(wú)混雜性。在本書(shū)的這一部分中，我們還探討了放松一些關(guān)鍵特征的敏感性分析。
在本書(shū)的第六部分中，我們考慮分配機(jī)制是正則的，但分配的執(zhí)行并不完美的情況。因此，接受處理的概率可能取決于個(gè)體的可觀察和未觀察特征以及結(jié)果。為了解決這些復(fù)雜性，我們轉(zhuǎn)向工具變量方法。本書(shū)的第七部分是結(jié)論。
與所有書(shū)籍一樣，我們的書(shū)也有局限性。首要的是我們專注于二元處理。盡管許多結(jié)果可以很容易地推廣到多值處理，但我們專注于二元處理的情況，因?yàn)樵谶@種情況下已經(jīng)涉及了許多關(guān)鍵的概念問(wèn)題。其次，在本書(shū)的大部分內(nèi)容中，我們做出了穩(wěn)定性假設(shè)，即應(yīng)用于一個(gè)個(gè)體的處理不會(huì)影響其他個(gè)體的結(jié)果，并且沒(méi)有未被代表的處理版本。以本書(shū)中討論的因果關(guān)系概念為基礎(chǔ)的、關(guān)于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和同伴效應(yīng)進(jìn)行相互作用的研究越來(lái)越多。最后，盡管我們將本書(shū)設(shè)計(jì)為理論嚴(yán)密且有原則的著作，但我們專注于實(shí)際而不是數(shù)學(xué)結(jié)果，本書(shū)包括使用真實(shí)數(shù)據(jù)集的詳細(xì)應(yīng)用，以符合我們的目標(biāo)讀者，即應(yīng)用領(lǐng)域的研究人員的需要。