mediate命令現(xiàn)支持對兩個中介變量（無論順序或并行）進行因果中介分析?？晒浪阕匀婚g接效應(yīng)、自然直接效應(yīng)及控制直接效應(yīng)，獲取中介變量特異性效應(yīng)，并對順序中介變量執(zhí)行敏感性分析。此功能屬于StataNow?項目。
因果中介分析不限于估計因果效應(yīng)，更深入探究效應(yīng)的產(chǎn)生機制：某項干預(yù)措施對結(jié)果的影響是否通過其他變量實現(xiàn)？
在Stata 18中，我們引入mediate命令用于擬合單中介變量的因果中介模型。如今該命令可擴展至雙中介變量模型，支持因果順序型（序列）或非因果順序型（并行）中介關(guān)系。無論哪種情形，均可估算總效應(yīng)并將其分解為直接效應(yīng)與間接效應(yīng)。
讓我們看看它如何運作
平行中介分析
假設(shè)我們希望探究人類關(guān)節(jié)炎是否影響其健康相關(guān)生活質(zhì)量。若確有影響，我們還需厘清該效應(yīng)的因果路徑。具體而言，我們關(guān)注身體活動與抑郁情緒是否在此過程中起中介作用：關(guān)節(jié)炎是否通過降低身體活動進而削弱生活質(zhì)量？抑或通過加劇抑郁癥狀導致生活質(zhì)量下降？
為評估這些潛在中介效應(yīng)，我們采用虛構(gòu)數(shù)據(jù)集，其中包含健康相關(guān)生活質(zhì)量結(jié)果變量（hrqol）、中介變量身體活動（physact）和抑郁（depress），以及二元處理變量關(guān)節(jié)炎（arthritis）。忽略潛在混雜變量后，可繪制因果圖來呈現(xiàn)基本模型：
存在三條值得關(guān)注的因果路徑：關(guān)節(jié)炎直接影響健康相關(guān)生活質(zhì)量（hrqol）的直接路徑；關(guān)節(jié)炎經(jīng)由身體活動（physact）間接影響健康相關(guān)生活質(zhì)量的間接路徑；以及關(guān)節(jié)炎經(jīng)由抑郁（depress）間接影響健康相關(guān)生活質(zhì)量的間接路徑。我們的目標是將關(guān)節(jié)炎對健康相關(guān)生活質(zhì)量的總因果效應(yīng)分解為這三條路徑特異性成分。由于不存在同時經(jīng)過兩個中介變量的因果路徑，我們將這些中介變量稱為平行中介。
從不包含協(xié)變量及交互作用的簡化模型出發(fā)，我們構(gòu)建如下因果中介模型：
. mediate (hrqol) (depress) (physact) (arthritis)
Iteration 0: EE criterion = 1.537e-27
Iteration 1: EE criterion = 8.303e-30
Causal mediation analysis Number of obs = 2,000
Mediation type: Parallel
Mediator 1: physact
Mediator 2: depress
Treatment type: Binary
Robust
hrqol Coefficient std. err. z P>|z| [95% conf. interval]
NDE
arthritis
(Yes vs No) -1.71165 .1496673 -11.44 0.000 -2.004993 -1.418308
NIE1
arthritis
(Yes vs No) -1.814969 .1817366 -9.99 0.000 -2.171166 -1.458772
NIE2
arthritis
(Yes vs No) -1.252368 .2507925 -4.99 0.000 -1.743912 -.7608239
TE
arthritis
(Yes vs No) -4.778988 .2912224 -16.41 0.000 -5.349773 -4.208202
在我們（任意設(shè)定的）健康相關(guān)生活質(zhì)量量表上，估計的總效應(yīng)（TE）為-4.8分。該效應(yīng)的解釋方式與平均治療效應(yīng)相同：若人群中所有個體均患有關(guān)節(jié)炎，則該人群的平均健康相關(guān)生活質(zhì)量評分將比無人患有關(guān)節(jié)炎時低5分。換言之，關(guān)節(jié)炎平均導致健康相關(guān)生活質(zhì)量下降5分。其余估計值為自然間接效應(yīng)（NIEs）和自然直接效應(yīng)（NDE），它們揭示這5分差異中：多少歸因于身體活動（NIE1），多少歸因于抑郁（NIE2），以及多少既非身體活動也非抑郁癥狀所致（NDE）。NIE1估計值為?1.8，表明5分差異中近2分源于身體活動減少。關(guān)節(jié)炎通過抑郁對健康相關(guān)生活質(zhì)量的間接效應(yīng)（NIE2）為?1.3。NDE估計值表明5分差異中有1.7分源于身體活動和抑郁之外的機制。
包含交互作用
上述模型在某種程度上存在局限性，因為我們嚴格應(yīng)用線性方程，未考慮處理變量與中介變量之間的交互作用。在單中介變量情況下，納入處理-中介交互項將產(chǎn)生兩組效應(yīng)估計量——純效應(yīng)與總自然效應(yīng)，從而導致總效應(yīng)出現(xiàn)兩種不同的分解方式。然而采用兩個中介變量的平行中介設(shè)計時，將產(chǎn)生總計六種分解方式，且每個關(guān)注效應(yīng)多可產(chǎn)生四個效應(yīng)估計量。
在以下模型中，我們同時納入交互項與協(xié)變量。鑒于年齡可能是治療-結(jié)果關(guān)系及中介-結(jié)果關(guān)系的混雜因素，故在健康相關(guān)生活質(zhì)量模型中納入年齡變量。為使年齡對結(jié)果的影響隨兩個中介變量變化，我們采用因子變量符號包含交互項（c.depress#c.age c.physact#c.age）。為允許治療-中介及中介-中介交互作用，我們指定了tinteraction和minteraction選項。
. mediate (hrqol age c.depress#c.age c.physact#c.age)
(depress i.male)
(physact i.male)
(arthritis), tinteraction minteraction
Iteration 0: EE criterion = 1.762e-25
Iteration 1: EE criterion = 8.149e-30
Causal mediation analysis Number of obs = 2,000
Mediation type: Parallel
Mediator 1: physact
Mediator 2: depress
Treatment type: Binary
Robust
hrqol Coefficient std. err. z P>|z| [95% conf. interval]
NDE
00 -2.93327 .0986156 -29.74 0.000 -3.126553 -2.739987
10 -2.2664 .1321111 -17.16 0.000 -2.525333 -2.007467
01 -3.13574 .1548724 -20.25 0.000 -3.439284 -2.832196
11 -2.441183 .0633247 -38.55 0.000 -2.565297 -2.317068
NIE1
00 -2.559244 .2330217 -10.98 0.000 -3.015958 -2.102529
10 -1.892373 .1842448 -10.27 0.000 -2.253486 -1.53126
01 -2.596165 .2396821 -10.83 0.000 -3.065933 -2.126396
11 -1.901607 .1889659 -10.06 0.000 -2.271974 -1.531241
NIE2
00 -.4994956 .0965284 -5.17 0.000 -.6886879 -.3103033
10 -.7019653 .1137533 -6.17 0.000 -.9249177 -.4790128
01 -.5364167 .0960709 -5.58 0.000 -.7247123 -.3481211
11 -.7111994 .1138654 -6.25 0.000 -.9343716 -.4880273
TE
arthritis
(Yes vs No) -5.536843 .2526692 -21.91 0.000 -6.032065 -5.04162
Note: Outcome equation includes treatment–mediator interactions and
mediator–mediator interaction.
我們現(xiàn)已擁有四種NDE和四種NIE！這些效應(yīng)現(xiàn)以索引標識，例如NDE-00或NIE1-11。每種效應(yīng)定義為兩個潛在結(jié)果均值的差值，這些索引對應(yīng)于潛在結(jié)果的反事實治療水平。例如，編號為00的NDE估計值為?2.9，這是當兩個中介變量均處于無治療狀態(tài)對應(yīng)值（關(guān)節(jié)炎=0）時的自然直接效應(yīng)。NDE效應(yīng)值范圍為?2.3至?3.1，而通過physact介導的NIE效應(yīng)值范圍為?1.9至?2.6，通過depress介導的NIE效應(yīng)值范圍為?0.5至?0.7。各類效應(yīng)的變異程度取決于交互作用效應(yīng)的大小。本例中雖存在變異，但我們?nèi)园l(fā)現(xiàn)通過physact介導的效應(yīng)（NIE1）與直接效應(yīng)（NDE）影響大。
序貫中介
在上述兩個例子中，我們的因果模型設(shè)定為兩個中介變量之間不存在因果關(guān)系。繼續(xù)以生活質(zhì)量數(shù)據(jù)為例，我們也可以假設(shè)身體活動導致抑郁程度降低?？紤]到這種因果順序，我們可以繪制包含從身體活動到抑郁額外路徑的因果圖：
由于存在從一個中介變量到另一個中介變量的因果路徑，我們將此模型稱為序貫中介模型?，F(xiàn)在有四個值得關(guān)注的路徑特異性效應(yīng)：一個僅通過身體活動中介，一個僅通過抑郁中介，一個同時通過身體活動和抑郁中介，還有一個既不通過身體活動也不通過抑郁中介。首先擬合該模型的簡化版本（不含交互項）。我們通過指定序貫選項告知中介分析軟件擬合序貫?zāi)Ｐ?。通過設(shè)定從右（干預(yù)）到左（結(jié)果）的因果序列來標明中介變量的因果順序。例如要指定身體活動影響抑郁，需輸入：
. mediate (hrqol age) (depress i.male) (physact i.male) (arthritis), sequential
若需逆轉(zhuǎn)因果順序，則需指定
. mediate (hrqol age) (physact i.male) (depress i.male) (arthritis), sequential
與之前相同，該模型因未包含交互項而較為嚴格。為在結(jié)果方程中納入處理變量與中介變量的交互作用，可指定交互選項：
. mediate (hrqol age) (depress i.male) (physact i.male) (arthritis), sequential tinteraction
在交互作用存在時估計所有路徑特異效應(yīng)會產(chǎn)生大量估計量，可通過更粗略的分解來簡化——即將部分路徑特異效應(yīng)進行分組處理。例如，假設(shè)我們主要關(guān)注通過身體活動（physact）的間接效應(yīng)。此時可將所有經(jīng)抑郁（depress）傳遞的間接效應(yīng)歸為一類——本例中即關(guān)節(jié)炎→抑郁→健康相關(guān)生活質(zhì)量（hrqol）路徑與關(guān)節(jié)炎→身體活動→抑郁→健康相關(guān)生活質(zhì)量路徑，從而僅聚焦純粹通過身體活動傳遞的間接效應(yīng)。通過指定mseffects(physact)選項可估算這些中介變量特異性效應(yīng)：
. mediate (hrqol age) (depress i.male) (physact i.male) (arthritis), sequential tinteraction mseffects(physact)
可控直接效應(yīng)
臨床實踐者可能希望開展針對某一因果機制的干預(yù)研究，旨在改善關(guān)節(jié)炎患者的生活質(zhì)量。為此，我們可提出如下問題：若能增加個體身體活動量，能否縮小關(guān)節(jié)炎患者與健康人群的生活質(zhì)量差距？為解答此類問題，可估算控制直接效應(yīng)（CDE），該指標在特定人群中介變量值固定時，反映干預(yù)措施對結(jié)局的直接影響。首先評估中介變量身體活動量（physact）和抑郁程度（depress）均值下的直接效應(yīng)：
. estat cde, mvalue( (mean) physact depress)
Controlled direct effect Number of obs = 2,000
Mediator variables: physact depress
Mediator values:
physact = 2.247 (mean)
depress = 6.2440063 (mean)
Delta-method
CDE std. err. z P>|z| [95% conf. interval]
arthritis
(Yes vs No) -2.603496 .0609992 -42.68 0.000 -2.723052 -2.48394
估計的臨床臨床等效差異（CDE）為-2.6，這表明若將人群中所有人的介導變量維持在平均值，則生活質(zhì)量下降2.6分可直接歸因于關(guān)節(jié)炎。若能將每月身體活動量提升至5小時甚至8小時會如何？為解答此問題，我們保持介導變量抑郁處于均值水平，并分別評估身體活動量為5小時和8小時時的CDE值：
. estat cde, mvalue( (mean) depress physact=(5 8) )
Controlled direct effect Number of obs = 2,000
Mediator variables: physact depress
Mediator values:
1._at: physact = 5
depress = 6.2440063 (mean)
2._at: physact = 8
depress = 6.2440063 (mean)
Delta-method
CDE std. err. z P>|z| [95% conf. interval]
arthritis@
_at
(Yes vs No)
1 -2.73777 .1385674 -19.76 0.000 -3.009357 -2.466183
(Yes vs No)
2 -2.884092 .2578233 -11.19 0.000 -3.389416 -2.378767
結(jié)果表明，若人群中每個人都進行5小時體育活動（且抑郁評分處于平均水平），關(guān)節(jié)炎導致的生活質(zhì)量差異仍約為?2.7，與上述體育活動維持在平均值2.247時的結(jié)果差異不大。同樣地，當體育活動時間為8小時時，CDE值為?2.9。通過對比分析選項，我們既能獲得兩組數(shù)據(jù)的差異值，也能進行檢驗：
. estat cde, mvalue( (mean) depress physact=(5 8) ) contrast
Controlled direct effect Number of obs = 2,000
Mediator variables: physact depress
Mediator values:
1._at: physact = 5
depress = 6.2440063 (mean)
2._at: physact = 8
depress = 6.2440063 (mean)
Delta-method
CDE std. err. z P>|z| [95% conf. interval]
_at#
arthritis
(2 vs 1)
(Yes vs No) -.1463215 .1259133 -1.16 0.245 -.3931072 .1004641
差異接近于零，這表明體育鍛煉雖能提升生活質(zhì)量，但對關(guān)節(jié)炎患者的改善效果并不顯著。換言之，該干預(yù)措施對所有個體均有益處，卻無法縮小關(guān)節(jié)炎患者與健康人群之間的生活質(zhì)量差距。
