Simpson Paradox Toy

Pearl's exercise toy plus reusable classic Simpson paradox tables.

MSP folder

同一批观察,两个答案

按 W 分层看,锻炼越多,胆固醇越低;合并 W 后,整体回归却向右上倾斜。 这个 toy 用确定性合成数据保存这个反转,不依赖截图或手工描线。

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SCM sketch

W Exercise Cholesterol
\(W := U_W\)
\(X := \alpha_0 + \alpha_W W + U_X\)
\(Y := \beta_0 + \beta_W W + \beta_X X + U_Y\)

Regression summary

-0.720 beneficial
+1.081 misleading
interactive projection

Stratified view

Each displayed W stratum has a downward regression line.

分层控制视图

按 W 分层后,每一个 W 层内的回归线都向右下方倾斜。

Simpson paradox scatterplot A generated scatterplot showing stratified negative slopes and a pooled positive slope.

Paradox diagnosis

真实组内效应为负,但 pooled 回归为正:这是一个由 W 混合造成的 Simpson reversal。

Naïve model 未控制 W
\(Y = a + \beta_1 X\)
+1.081
149.93
0.726

忽略 W 时,W 分布沿着锻炼轴移动,整体趋势会把组内负效应反转成正关联。

Adjusted answer 控制 W 后
\(Y = a' + \beta_1 X + \beta_2 W\)
-0.720
+2.414
0.984

把 W 放回模型,相当于阻断后门路径;锻炼的净效应回到每个 W 层内的下降趋势。

Backdoor path

W 同时影响 Exercise 和 Cholesterol,所以 pooled association 混入了 \(X \leftarrow W \to Y\) 这条非因果路径。分层或控制 W 后,我们才看见 \(X \to Y\) 的组内效应。

classic examples

可复用的辛普森悖论表格案例

这些例子使用固定 count table 生成分层率和总体率,便于以后写 paper、讲义或演示时直接引用同一份数据。

展开表格案例 Admissions / treatment / weighted-rate examples

Canonical figure

Generated two-panel Simpson Pearl figure

HCGM robustness

HCGM mixture robustness chart showing pooled slope changes while within-W slope stays negative

Source discipline

  • Pearl source: scripts/generate.py
  • Classic source: scripts/generate_classic_examples.py
  • HCGM evaluation: scripts/generate_hcgm_modeling_evaluation.py
  • Robustness: scripts/generate_hcgm_mixture_robustness.py
  • Data: data/simpson_pearl_synthetic.csv
  • Classic examples: data/classic_simpson_examples.csv
  • Paper assets: tex/ and figures/
  • Projection: page/