面向纵向中介变量与生存结局的因果中介模型及其在动物行为中的应用

在动物行为研究中，一个常见目标是考察暴露与结局之间以及介于其间的介导变量之间的因果路径。因果中介分析为这类研究提供了严谨的方法。尽管许多应用涉及纵向数据，现有因果中介模型不能直接适用于中介变量在不规则时间网格上测量的情形。本文中，我们提出一种因果中介模型，可同时处理任意时间网格上的纵向中介变量与生存结局。我们采用函数数据分析视角，将纵向中介变量视为潜在光滑随机过程的实现。我们相应地定义了直接与间接效应的因果估计量，并给出了相应的识别假设。我们采用函数主成分分析方法估计中介过程，并提出一种 Cox 风险模型用于生存结局，该模型可灵活调整中介过程。我们随后推导了 g-计算公式，以用模型系数表达因果估计量。所提方法应用于来自 Amboseli 狒狒研究项目的纵向数据集，以考察野生雌性狒狒中早期逆境、成年生理应激反应与生存之间的因果关系。我们发现早期经历的 adversity 对雌性的预期寿命与生存概率具有显著直接效应，但几乎未发现这些效应由成年期应激反应标志物所中介的证据。我们进一步开发了敏感性分析方法，以评估对序贯可忽略性关键假设潜在违背的影响。