Diseño Experimental y A/B · Probabilidad y Estadística

Causalidad frente a correlación

Distinguir correlación de causalidad e identificar los mecanismos que confunden una con otra.

Causalidad frente a correlación

Correlación no es causa Que las ventas de helados suban con los ahogamientos no implica que el helado ahogue a la gente: ambos crecen con el calor. Un tercero invisible —la variable de confusión— puede explicar toda la aparente relación.

Asociación estadística

Dos variables están correlacionadas cuando tienden a moverse juntas. Es una propiedad medible, pero no dice nada de quién provoca a quién, ni de si hay una tercera causa común.

Qué es causar

A causar se asocia la idea de que intervenir sobre X cambia Y. La causalidad es sobre lo que pasaría si manipuláramos, no solo sobre lo que observamos juntos.

Variables de confusión

Colinos y pseudocorrelación

Series con tendencia común correlacionan aunque no tengan relación. Sin retirar la tendencia o sin un mecanismo, la correlación puede ser puro espejismo estadístico.

Causalidad inversa

A veces la flecha va al revés: no es que el ejercicio adelgace, sino que quien adelgaza se apunta al gimnasio. La dirección del efecto importa.

Sesgo de selección

El problema de la inferencia causal

En datos observacionales nunca vemos el mismo sujeto con y sin tratamiento. Falta el contrafactual: qué habría pasado de no mediar X.

Cómo se establece causalidad

Dos recuadros coral unidos por una flecha de puntos con un signo de interrogación arriba, y debajo un tercer recuadro teal del que salen dos flechas sólidas que apuntan a ambos.
Una tercera variable invisible puede explicar la asociación: la confundente hace parecer causal lo que no lo es.

Grafos causales

Representar variables y flechas ayuda a razonar qué controlar, qué no, y por dónde fluye la influencia. Hace explícitos supuestos que de otra forma quedan ocultos.

Controlar la variable correcta

No todo confundente debe controlarse; algunos son colisiones o descendientes que introducirían sesgo. Controlar de más también daña.

En aprendizaje automático

Un modelo predictivo capta correlaciones, no causas. Sirve para anticipar, no para decidir qué intervenir, salvo que se modele explícitamente el efecto causal.

Errores frecuentes

Ejemplo resuelto: los suplementos y la longevidad

Un estudio observacional halla que quien toma suplementos vive más. Pero esas personas suelen cuidarse más, hacer ejercicio y tener más recursos: esa forma de vida es la confundente que explica gran parte de la diferencia. Solo un experimento aleatorizado, o un control cuidadoso de esas variables, permitiría aislar el efecto real del suplemento.

  1. constatar la asociación entre las dos variables
  2. buscar terceros factores que influyan en ambas
  3. controlar las confundentes o aleatorizar
  4. fijar la dirección temporal del supuesto efecto
  5. aportar un mecanismo que respalde la causalidad

¿Para qué sirve en la realidad?

Decidir qué intervenir —una campaña, un precio, un tratamiento— exige saber qué causa qué: confundir correlación con causalidad lleva a gastar en palancas que no mueven nada o a culpar a quien solo era una señal. La inferencia causal es el antídoto.

Una variable de confusión es:

Una correlación alta y significativa entre dos variables demuestra que una causa la otra.

Causalidad

Moverse juntas sin implicar causa
correlacion
Causa común que infla la asociación
confundente
La flecha va al revés de lo creído
causalidad inversa
Qué habría pasado sin la intervención
contrafactual
Modelo predictivo que no capta causas
asociacion

Ordena el razonamiento para atribuir causalidad:

Asociacion
Confundentes
Direccion
Mecanismo

Correlación no implica causalidad
Principio que alerta contra atribuir causa a la asociación.

Une cada noción causal con su definición:

Causalidad

# Causalidad frente a correlación
## Trampas
### confundentes
### causalidad inversa
### selección
## Establecer causa
### experimentar
### controlar
### mecanismo
## Razonar
### grafos causales
### contrafactuales
### dirección
## Modelos
### predicen asociación
### no captan causas
### requieren diseño

Confusión (estadística)
Error por una tercera variable que distorsiona la relación entre otras dos.

Un estudio halla que quien toma suplementos vive más. Nombra un posible confundente y una causalidad inversa que explicarían el resultado sin efecto real.