Кейс со статистикой: в стране Х уровень смертности от хронических заболеваний на 15% выше в низших социальных слоях — разработайте социологическую модель взаимосвязей между социальной стратификацией, доступом к здравоохранению, стрессом и поведенческими факторами, укажите возможные источники данных и методы анализа
Кратко: предложу причинно-объяснительную (сетевая/медиативная) модель, формализацию в виде структурного уравнения/многослойной регрессии и набор данных/методов для проверки гипотезы, что в низших слоях смертность от хронических заболеваний выше (ваша оценка: 15%15\%15%) из‑за ухудшенного доступа к медицине, повышенного хронического стресса и вредных поведенческих факторов. 1) Логическая модель (DAG, словесно) - Социальная стратификация (SES: доход, образование, профессия) → (а) доступ к здравоохранению (Access), (б) хронический стресс (Stress), (в) поведенческие факторы (Behavior). - Access, Stress, Behavior → риск смертности от хронических заболеваний (Mortality). - SES может иметь также прямой эффект на Mortality (неопосредованный). - Конфаундеры: возраст, пол, наследственность, сопутствующие заболевания, региональные факторы, экологические риски. 2) Переменные и операционализация - SES: образование (категории), доход (квантиля), профессия/класс, имущественный индекс. - Access: страхование (да/нет), плотность врачей на 10k жителей, время до ближайшей клиники, качественные индексы, платность/издержки. - Stress: шкала perceived stress (PSS), частота тревоги/депрессии, биомаркеры (кортизол, CRP), индекс allostatic load. - Behavior: курение (пакет/год), алкоголь (единицы/неделя), диета (индекс качества), физ.активность (мин/нед), соблюдение терапии. - Outcome: смертность от хронических заболеваний — время до смерти или бинарный индикатор; кодировка по ICD. - Контролируемые ковариаты: возраст, пол, сопутствия, регион, миграция. 3) Формализация (основные уравнения) - Структурная модель (медиация, SEM): Access=α0+α1SES+αCC+εA
Access = \alpha_0 + \alpha_1 SES + \alpha_C C + \varepsilon_A Access=α0+α1SES+αCC+εAStress=γ0+γ1SES+γ2Access+γCC+εS
Stress = \gamma_0 + \gamma_1 SES + \gamma_2 Access + \gamma_C C + \varepsilon_S Stress=γ0+γ1SES+γ2Access+γCC+εSBehavior=δ0+δ1SES+δ2Access+δ3Stress+δCC+εB
Behavior = \delta_0 + \delta_1 SES + \delta_2 Access + \delta_3 Stress + \delta_C C + \varepsilon_B Behavior=δ0+δ1SES+δ2Access+δ3Stress+δCC+εB
Для риска смертности (коx регрессия для времени до события): h(t∣.)=h0(t)exp(β1SES+β2Access+β3Stress+β4Behavior+βCC)
h(t|.) = h_0(t)\exp\big(\beta_1 SES + \beta_2 Access + \beta_3 Stress + \beta_4 Behavior + \beta_C C\big) h(t∣.)=h0(t)exp(β1SES+β2Access+β3Stress+β4Behavior+βCC)
- Альтернативно — линейная модель для бинарного исхода (логит/пробит) или риск-регрессия: logP(Mort=1)1−P(Mort=1)=θ0+θ1SES+θ2Access+θ3Stress+θ4Behavior+θCC
\log\frac{P(Mort=1)}{1-P(Mort=1)} = \theta_0 + \theta_1 SES + \theta_2 Access + \theta_3 Stress + \theta_4 Behavior + \theta_C C log1−P(Mort=1)P(Mort=1)=θ0+θ1SES+θ2Access+θ3Stress+θ4Behavior+θCC
- Оценка доли медиируемого эффекта: Total=Direct+Indirect,Proportion mediated=IndirectTotal
Total = Direct + Indirect,\quad Proportion\ mediated = \frac{Indirect}{Total} Total=Direct+Indirect,Proportionmediated=TotalIndirect
(с использованием контрфактуальной медиативной декомпозиции: natural direct/indirect effects). 4) Методы анализа и идентификации причинности - Описательная статистика: возраст‑стандартизированные коэффициенты смертности; стратификация по SES. - Регрессии с контрольными ковариатами (логистическая, кокс), проверка взаимодействий (SES×Access и т.д.). - Медиативный анализ: - SEM (параметрическая оценка), либо каузальная медиция (Imai, VanderWeele) для оценки натуральных прямых/косвенных эффектов. - Многомерное/многоуровневое моделирование: - Mixed effects / hierarchical models (рандом-интерсепты для регионов/лабораторий) чтобы учесть кластеризацию. - Для причинной идентификации: - Инструментальные переменные (IV) для Access или SES (например, политические реформы, расстояние до медицинского учреждения как инструмент для Access), если валидны. - Квази‑эксперименты: difference‑in‑differences при наличии политики/реформ, regression discontinuity при пороговой политике. - Propensity score matching / weighting для балансировки наблюдаемых ковариатов. - G‑computation / IPW для оценки контрафактуальных сценариев (например, сколько упадет смертность при уравнивании Access). - Выбор инструментов и стратегии зависят от доступности данных и допустимых предположений (экзогенность, отсутствие побочных путей). 5) Источники данных (практически) - Национальные статистические регистры смертности (дата смерти, ICD-коды). - Популяционные обследования здоровья (демографические и поведенческие данные, PSS, биомаркеры). - Административные данные здравоохранения: госпитализации, первичная помощь, рецепты, страховые реестры. - Перепись/кадресные данные для SES и демографии. - Геопространственные данные: расстояния до клиник, индексы доступности, загрязнение воздуха. - Когортные исследования и биобанки для биомаркеров стресса и длительных исходов. - Социоэкономические панели и исследования благосостояния. 6) Практические шаги аналитического плана - Сверка и linkage данных по уникальным идентификаторам/геокоду. - Конструирование индексов (SES, Access, allostatic load), нормализация и категоризация. - Обработка пропусков (multiple imputation). - Проверка коллинеарности и спецификации моделей. - Основной анализ: возрастно‑стандартизированные различия, мультирегрессионные оценки, медиативный анализ. - Чувствительность: проверка на неучтённые конфаундеры (E‑value), разные спецификации, подгруппы (пол, возраст), тест на пропорциональность рисков (для Cox). - Коммуникация результатов: абсолютные и относительные эффекты (risk differences и hazard ratios), доля медиируемого эффекта в процентах. 7) Что можно получить итогом - Оценка доли разницы в смертности, объяснимой через Access vs Stress vs Behavior (процент медиированного эффекта). - Предсказательные модели риска и географические «горячие точки» неравенства. - Политические сценарии: сколько можно снизить смертность при улучшении доступа или снижении стресса (контрфактуальные прогнозы). 8) Ограничения и проверки валидности - Возможные неучтённые конфаундеры и обратная причинность (например, здоровье влияет на SES). - Ограничения инструментов (валидность/экзогенность). - Необходимость репликации в продольных данных для временной порядковости эффектов. Если нужно, могу: а) расписать конкретную спецификацию SEM/Cox для ваших данных, б) предложить набор индикаторов и код‑карты для переменных, в) дать пример планa медиативного анализа с командами в R/Stata.
1) Логическая модель (DAG, словесно)
- Социальная стратификация (SES: доход, образование, профессия) → (а) доступ к здравоохранению (Access), (б) хронический стресс (Stress), (в) поведенческие факторы (Behavior).
- Access, Stress, Behavior → риск смертности от хронических заболеваний (Mortality).
- SES может иметь также прямой эффект на Mortality (неопосредованный).
- Конфаундеры: возраст, пол, наследственность, сопутствующие заболевания, региональные факторы, экологические риски.
2) Переменные и операционализация
- SES: образование (категории), доход (квантиля), профессия/класс, имущественный индекс.
- Access: страхование (да/нет), плотность врачей на 10k жителей, время до ближайшей клиники, качественные индексы, платность/издержки.
- Stress: шкала perceived stress (PSS), частота тревоги/депрессии, биомаркеры (кортизол, CRP), индекс allostatic load.
- Behavior: курение (пакет/год), алкоголь (единицы/неделя), диета (индекс качества), физ.активность (мин/нед), соблюдение терапии.
- Outcome: смертность от хронических заболеваний — время до смерти или бинарный индикатор; кодировка по ICD.
- Контролируемые ковариаты: возраст, пол, сопутствия, регион, миграция.
3) Формализация (основные уравнения)
- Структурная модель (медиация, SEM):
Access=α0+α1SES+αCC+εA Access = \alpha_0 + \alpha_1 SES + \alpha_C C + \varepsilon_A
Access=α0 +α1 SES+αC C+εA Stress=γ0+γ1SES+γ2Access+γCC+εS Stress = \gamma_0 + \gamma_1 SES + \gamma_2 Access + \gamma_C C + \varepsilon_S
Stress=γ0 +γ1 SES+γ2 Access+γC C+εS Behavior=δ0+δ1SES+δ2Access+δ3Stress+δCC+εB Behavior = \delta_0 + \delta_1 SES + \delta_2 Access + \delta_3 Stress + \delta_C C + \varepsilon_B
Behavior=δ0 +δ1 SES+δ2 Access+δ3 Stress+δC C+εB Для риска смертности (коx регрессия для времени до события):
h(t∣.)=h0(t)exp(β1SES+β2Access+β3Stress+β4Behavior+βCC) h(t|.) = h_0(t)\exp\big(\beta_1 SES + \beta_2 Access + \beta_3 Stress + \beta_4 Behavior + \beta_C C\big)
h(t∣.)=h0 (t)exp(β1 SES+β2 Access+β3 Stress+β4 Behavior+βC C) - Альтернативно — линейная модель для бинарного исхода (логит/пробит) или риск-регрессия:
logP(Mort=1)1−P(Mort=1)=θ0+θ1SES+θ2Access+θ3Stress+θ4Behavior+θCC \log\frac{P(Mort=1)}{1-P(Mort=1)} = \theta_0 + \theta_1 SES + \theta_2 Access + \theta_3 Stress + \theta_4 Behavior + \theta_C C
log1−P(Mort=1)P(Mort=1) =θ0 +θ1 SES+θ2 Access+θ3 Stress+θ4 Behavior+θC C - Оценка доли медиируемого эффекта:
Total=Direct+Indirect,Proportion mediated=IndirectTotal Total = Direct + Indirect,\quad Proportion\ mediated = \frac{Indirect}{Total}
Total=Direct+Indirect,Proportion mediated=TotalIndirect (с использованием контрфактуальной медиативной декомпозиции: natural direct/indirect effects).
4) Методы анализа и идентификации причинности
- Описательная статистика: возраст‑стандартизированные коэффициенты смертности; стратификация по SES.
- Регрессии с контрольными ковариатами (логистическая, кокс), проверка взаимодействий (SES×Access и т.д.).
- Медиативный анализ:
- SEM (параметрическая оценка), либо каузальная медиция (Imai, VanderWeele) для оценки натуральных прямых/косвенных эффектов.
- Многомерное/многоуровневое моделирование:
- Mixed effects / hierarchical models (рандом-интерсепты для регионов/лабораторий) чтобы учесть кластеризацию.
- Для причинной идентификации:
- Инструментальные переменные (IV) для Access или SES (например, политические реформы, расстояние до медицинского учреждения как инструмент для Access), если валидны.
- Квази‑эксперименты: difference‑in‑differences при наличии политики/реформ, regression discontinuity при пороговой политике.
- Propensity score matching / weighting для балансировки наблюдаемых ковариатов.
- G‑computation / IPW для оценки контрафактуальных сценариев (например, сколько упадет смертность при уравнивании Access).
- Выбор инструментов и стратегии зависят от доступности данных и допустимых предположений (экзогенность, отсутствие побочных путей).
5) Источники данных (практически)
- Национальные статистические регистры смертности (дата смерти, ICD-коды).
- Популяционные обследования здоровья (демографические и поведенческие данные, PSS, биомаркеры).
- Административные данные здравоохранения: госпитализации, первичная помощь, рецепты, страховые реестры.
- Перепись/кадресные данные для SES и демографии.
- Геопространственные данные: расстояния до клиник, индексы доступности, загрязнение воздуха.
- Когортные исследования и биобанки для биомаркеров стресса и длительных исходов.
- Социоэкономические панели и исследования благосостояния.
6) Практические шаги аналитического плана
- Сверка и linkage данных по уникальным идентификаторам/геокоду.
- Конструирование индексов (SES, Access, allostatic load), нормализация и категоризация.
- Обработка пропусков (multiple imputation).
- Проверка коллинеарности и спецификации моделей.
- Основной анализ: возрастно‑стандартизированные различия, мультирегрессионные оценки, медиативный анализ.
- Чувствительность: проверка на неучтённые конфаундеры (E‑value), разные спецификации, подгруппы (пол, возраст), тест на пропорциональность рисков (для Cox).
- Коммуникация результатов: абсолютные и относительные эффекты (risk differences и hazard ratios), доля медиируемого эффекта в процентах.
7) Что можно получить итогом
- Оценка доли разницы в смертности, объяснимой через Access vs Stress vs Behavior (процент медиированного эффекта).
- Предсказательные модели риска и географические «горячие точки» неравенства.
- Политические сценарии: сколько можно снизить смертность при улучшении доступа или снижении стресса (контрфактуальные прогнозы).
8) Ограничения и проверки валидности
- Возможные неучтённые конфаундеры и обратная причинность (например, здоровье влияет на SES).
- Ограничения инструментов (валидность/экзогенность).
- Необходимость репликации в продольных данных для временной порядковости эффектов.
Если нужно, могу: а) расписать конкретную спецификацию SEM/Cox для ваших данных, б) предложить набор индикаторов и код‑карты для переменных, в) дать пример планa медиативного анализа с командами в R/Stata.