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Causal Mediation Analysis in Interrupted Time Series with Stabilized Inverse Probability Weighting: Addressing Time-Varying Confounding in the Baron-Kenny Framework
Mediation analysis assumes static confounders, rarely satisfied in longitudinal studies. We extend Baron Kenny by incorporating stabilized inverse probability weighting (sIPW) to handle time varying confounding in interrupted time series. Cumulative product weights adjust confounding in treatment mediator and mediator outcome pathways, satisfying sequential ignorability for identifying natural direct and indirect effects. Simulation studies show standard Baron Kenny produces substantial bias with zero coverage; sIPW recovers unbiased estimates. We apply this to Ontario's Drive Clean program termination April 2019, examining effects on ozone across Toronto regions. Program termination decreased ozone by 2.26 ppb (95% CI: [2.81, 1.72]), decomposed into direct effect 1.77 ppb and indirect effect 0.80 ppb. This framework provides a principled approach for estimating policy effects and mechanistic pathways in longitudinal settings with time varying confounding.
Analyse de médiation causale dans des séries chronologiques interrompues avec pondération par probabilité inverse stabilisée : traitement des facteurs de confusion variables dans le temps dans le cadre Baron-Kenny
L'analyse de médiation suppose des facteurs de confusion statiques, ce qui est rarement le cas dans les études longitudinales. Nous élargissons la méthode de Baron Kenny en incorporant la pondération par probabilité inverse stabilisée (sIPW) afin de traiter les facteurs de confusion variables dans le temps dans les séries chronologiques interrompues. Les pondérations cumulatives ajustent les facteurs de confusion dans les voies de médiation du traitement et les voies de médiation des résultats, satisfaisant ainsi à l'ignorabilité séquentielle pour identifier les effets directs et indirects naturels. Des études en simulation montrent que la méthode standard de Baron Kenny produit un biais important avec une couverture nulle ; la sIPW permet d'obtenir des estimations non biaisées. Nous appliquons cette méthode à la fin du programme Drive Clean de l'Ontario en avril 2019, en examinant les effets sur l'ozone dans les régions de Toronto. La fin du programme a réduit l'ozone de 2,26 ppb (IC à 95 % : [2,81, 1,72]), décomposé en un effet direct de 1,77 ppb et un effet indirect de 0,80 ppb. Ce cadre fournit une approche fondée sur des principes pour estimer les effets des politiques et les voies mécanistiques dans des contextes longitudinaux avec des facteurs de confusion variables dans le temps.
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Speaker

Edit Name Primary Affiliation
Shalini Kaushalya Jayanetti Arachchi University of Manitoba