A Bayesian view of doubly robust causal inference

In causal inference confounding may be controlled either through regression adjustment in an outcome model, or through propensity score adjustment or inverse probability of treatment weighting, or both. The latter approaches, which are based on modelling of the treatment assignment mechanism and their doubly robust extensions have been difficult to motivate using formal Bayesian arguments, in principle, for likelihood-based inferences, the treatment assignment model can play no part in inferences concerning the expected outcomes if the models are assumed to be correctly specified. On the other hand, forcing dependency between the outcome and treatment assignment models by allowing the former to be misspecified results in loss of the balancing property of the propensity scores and the loss of any double robustness. In this paper, we explain in the framework of misspecified models why doubly robust inferences cannot arise from purely likelihood-based arguments, and demonstrate this through simulations. As an alternative to Bayesian propensity score analysis, we propose a Bayesian posterior predictive approach for constructing doubly robust estimation procedures. Our approach appropriately decouples the outcome and treatment assignment models by incorporating the inverse treatment assignment probabilities in Bayesian causal inferences as importance sampling weights in Monte Carlo integration.Comment: Author's original version. 21 pages, including supplementary materia

Phosphorus status of diverse soils in Finland as influenced by long-term P fertilisation 2.Changes of soil test values in relation to P balance with references to incorporation depth of residual and freshly applied P

Fertilising with phosphorus (P) ensures continuous supply of an essential growth factor as necessary for productive and sustainable agriculture. The amounts of P required to attain and maintain an adequate P status in the soil were investigated in field experiments at 22 sites in Finland on soils containing large amounts of residual fertiliser P. The effects of five rates (0, 15, 30, 45 and 60 kg ha-1) of annual P application were measured in the soil by chemical methods after 9 to 15 experimental years, and the changes in soil test P values (STP) were compared with P balances. Stratification of P in ley soil by broadcast application of fertilisers was assessed at four sites. The mean changes of STP in the whole topsoil caused by P fertilisation expressed as per cent of the balance difference were 3.5% (0.0159 mg dm-3)/(kg ha-1) in the acid ammonium acetate test (PAc), 4.7% (0.0214 mg dm-3)/(kg ha-1) in water extraction (Pw) and 9.7% (0.058 mg kg-1)/(kg ha-1) in sodium bicarbonate extraction (modified Olsen P). Initially high PAc values tended to slowly decrease at zero P balance, while low values did not change without some particular reason, such as soil acidification or mixing of the topsoil with some of the less fertile subsurface soil. A thin layer of the uppermost soil was quickly enriched by broadcast application of P fertiliser.;Fosforilannoituksella tehostetaan kasvintuotantoa jaturvataan välttämättömän kasvutekijän jatkuva saanti kestävän maatalouden vaatimusten mukaisesti. Hyvien satojen edellyttämän maan fosforitilan saavuttamiseen ja ylläpitoon tarvittavaa lannoitusta tutkittiin pitkäaikaisilla kenttäkokeilla 22 koepaikalla ominaisuuksiltaan vaihtelevilla mailla, joihin oli edellisinä vuosikymmeninä kertynyt runsaasti fosforia. Viiden vuosittain annetun fosforimäärän (0, 15, 30, 45 ja 60 kg ha-1) vaikutuksia maan fosforitilaan tutkittiin useilla kemiallisilla menetelmillä 915 koevuoden jälkeen, ja analyysituloksia verrattiin pellon fosforitaseeseen. Nurmelle levitetyn fosforin kerrostumista tutkittiin neljällä koepaikalla. Fosforilannoituksen koko kyntökerroksessa aiheuttamat maan fosforipitoisuuden keskimääräiset erot prosentteina fosforitaseesta olivat asetaattitestillä 3,5 % (0,0159 mg P dm-3 maata)/(P-taseen ero 1 kg ha-1), vesiuutolla 4,7 % (0,0214 mg P dm-3)/(kg P ha-1) ja Olsenin menetelmällä 9,7 % (0,058 mg P kg-1)/(kg P ha-1). Mailla, jotka pidättivät liukoista fosforia tehokkaimmin, enimmillään yli 500 kg ha-1 sadoissa poistuneita suuremmat fosforimäärät eivät riittäneet nostamaan asetaatti- ja vesiuutolla määritettyjä fosforipitoisuuksia enempää kuin hyvään kasvuun tarvittiin. Alussa korkeat asetaattiuuttoisen fosforin pitoisuudet pienenivät hitaasti fosforilannoituksen ollessa yhtä suuri kuin fosforin poistuma sadoissa, mutta pienet alkupitoisuudet eivät muuttuneet ilman erityistä syytä kuten maan happamoitumista ja niukkafosforisen jankon sekoittumista kyntökerrokseen. Asetaattimenetelmän mukaan lannoitefosforia tarvittiin maan fosforitilan ylläpitoon keskimäärin noin 10 kg ha-1 enemmän kuin sadoissa poistui. Tulosten mukaan syvällä perusmuokkauksella homogenisoitujen kivennäismaiden fosforitilan hitaat ja säännölliset muutokset voidaan määrittää riittävän tarkasti ja luotettavasti suhteellisen harvoin tehtävillä viljavuustutkimuksilla. Maatalouden ympäristönsuojelua varten turvemaiden liukoisen fosforin pitoisuus tulisi määrittää myös muokkauskerrosta syvempää. Pintalannoitettujen nurmien ohut pintakerros rikastui paljon nopeammin kuin koko kyntökerros. Jos fosforia levitetään maan pinnalle toistuvasti ilman välillä tehtävää kunnollista multausta, huuhtoutumisriskin luotettava arviointi edellyttää pintaa pitkin valuvan veden huuhtoman maan tutkimista erikseen ohuesta pintakerroksesta otetuttujen maanäytteiden avulla

Palindromic Length of Words with Many Periodic Palindromes

The palindromic length $\text{PL}(v)$ of a finite word $v$ is the minimal number of palindromes whose concatenation is equal to $v$. In 2013, Frid, Puzynina, and Zamboni conjectured that: If $w$ is an infinite word and $k$ is an integer such that $\text{PL}(u)\leq k$ for every factor $u$ of $w$ then $w$ is ultimately periodic. Suppose that $w$ is an infinite word and $k$ is an integer such $\text{PL}(u)\leq k$ for every factor $u$ of $w$. Let $\Omega(w,k)$ be the set of all factors $u$ of $w$ that have more than $\sqrt[k]{k^{-1}\vert u\vert}$ palindromic prefixes. We show that $\Omega(w,k)$ is an infinite set and we show that for each positive integer $j$ there are palindromes $a,b$ and a word $u\in \Omega(w,k)$ such that $(ab)^j$ is a factor of $u$ and $b$ is nonempty. Note that $(ab)^j$ is a periodic word and $(ab)^ia$ is a palindrome for each $i\leq j$. These results justify the following question: What is the palindromic length of a concatenation of a suffix of $b$ and a periodic word $(ab)^j$ with "many" periodic palindromes? It is known that $\lvert\text{PL}(uv)-\text{PL}(u)\rvert\leq \text{PL}(v)$, where $u$ and $v$ are nonempty words. The main result of our article shows that if $a,b$ are palindromes, $b$ is nonempty, $u$ is a nonempty suffix of $b$, $\vert ab\vert$ is the minimal period of $aba$, and $j$ is a positive integer with $j\geq3\text{PL}(u)$ then $\text{PL}(u(ab)^j)-\text{PL}(u)\geq 0$

The role of exchangeability in causal inference

The notion of exchangeability has been recognized in the causal inference literature in various guises, but only rarely in the original Bayesian meaning as a symmetry property between individual units in statistical inference. Since the latter is a standard ingredient in Bayesian inference, we argue that in Bayesian causal inference it is natural to link the causal model, including the notion of confounding and definition of causal contrasts of interest, to the concept of exchangeability. Here we relate the Bayesian notion of exchangeability to alternative conditions for unconfounded inferences, commonly stated using potential outcome variables, and define causal contrasts in the presence of exchangeability in terms of limits of posterior predictive expectations for further exchangeable units. We demonstrate that this reasoning also carries over to longitudinal settings where parametric inferences are susceptible to the so-called null paradox. We interpret the paradox in terms of an exchangeability assumption made on too coarse a scale

Kamerasovellus hampaiden selfiekuvaukseen

Tiivistelmä. Tässä työssä kuvattiin hampaita älypuhelimella Open Camera sovellusta käyttäen. Työn tarkoituksena oli tutkia älypuhelimen soveltuvuutta hampaiden selfiekuvaukseen sekä kuvien laadun optimointia käyttämällä kuvasarjaan perustuvaa tarkennushaarukointia ja jatkuvaa valoa hyödyntävää valotuspisteen valintaa. Hampaisto kuvattiin viidestä eri kuvakulmasta älypuhelimen pääkameralla käyttäen apuna kylpyhuoneen peiliä kameran suuntauksessa. Jokaisesta kuvakulmasta otettiin kuvasarja, jossa yksittäisten kuvien tarkennusetäisyyttä pyyhkäistiin automaattisesti käyttäen sopiviksi havaittuja asetusarvoja. Kuvasarjan valotus ja kameran suuntaus tehtiin käyttämällä jatkuvaa valoa salaman sijasta ja osoittamalla kuva-alalta sopiva valotuspiste sekä suuntaamalla kamera siten, ettei kohdetta peittäviä varjoja syntynyt. Tulosten perusteella kuvausmenetelmä parantaa huomattavasti itseotettujen hammaskuvien laatua, mikä todennäköisesti tulee mahdollistamaan älypuhelinten laajemman käytön esimerkiksi suun terveyden etäpalveluissa.Camera application for selfie photography of teeth. Abstract. This thesis involved photographing teeth using a smartphone and the Open Camera application. The purpose of the work was to investigate the suitability of a smartphone for selfie photography of teeth and the optimization of the quality of the images, using focus bracketing based on a series of images and the selection of an exposure point utilizing continuous illumination. The dentition was photographed with the smartphone’s main camera from five different angles, using the bathroom mirror as an aid for proper aiming of the camera. A series of images was taken from each angle, where the focus distance of the individual images was scanned automatically using the set-up parameters found appropriate. The exposure of the image sequence and the camera orientation were done by using continuous illumination instead of a flash, by indicating a suitable exposure point from the image area and by aiming the camera that there were no shadows covering the subject. Based on the results, the imaging method significantly improves the quality of self-taken dental images, which is likely to enable the wider use of smartphones, for example in remote oral health services

Vanhempien käsityksiä peruskoulun yhteisöllistä hyvinvointia vahvistavista toimintamahdollisuuksista

Tiivistelmä. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää, millaisia käsityksiä peruskouluikäisten lasten vanhemmilla on peruskoulun yhteisöllistä hyvinvointia vahvistavista toimintamahdollisuuksista. Suomalaisessa peruskoulussa toteutettavalla yhteisöllisellä opiskeluhuollolla pyritään kehittämään ja vahvistamaan toimintamalleja, jotka edistävät oppilaiden hyvinvointia, vuorovaikutusta, osallisuutta sekä ympäristön terveellisyyttä, turvallisuutta ja esteettömyyttä. Myös vanhemmilla on oma roolinsa koulun yhteisöllisen hyvinvoinnin kehittämisessä. Vanhempien rooli koulun arjessa on usein kuitenkin melko selkiintymätön, ja onkin usein täysin koulusta kiinni, miten kodin ja koulun välistä yhteistyötä pyritään vahvistamaan. Haluan tutkimuksellani selvittää, millaisia käsityksiä vanhemmilla on peruskoulun yhteisöllisten toimintamallien nykyisestä tilanteesta, ja mahdollisesti myös sen tulevaisuuden suuntaviivoista. Toteutan tutkimukseni laadullisin menetelmin, hyödyntäen fenomenografista tutkimusmenetelmää. Fenomenografiassa tutkitaan ihmisten käsityksiä tarkastellusta ilmiöstä, ja erityisesti kiinnostuksen kohteena on näiden käsitysten muodostama kirjo. Fenomenografiassa mielenkiinto ei kohdistu yksilöihin, vaan yksilöiden tuottamiin käsityksiin tutkittavasta ilmiöstä. Yhteisöllinen opiskeluhuolto on laaja kokonaisuus, ja vanhempien tuottamat käsitykset ilmiöstä ulottuvatkin laajalle alueelle. Tämän tutkimuksen tulosten mukaan vanhempien käsitykset yhteisöllistä hyvinvointia vahvistavista toimintamahdollisuuksista peruskoulussa jakautuvat kuuteen kuvauskategoriaan, jotka ovat seuraavat: tasa-arvoinen moniammatillinen opiskeluhuoltotyö, kodin ja koulun välinen vuorovaikutus, oppilaan ainutlaatuinen toimijuus, koulun yhteisöllinen toimintakulttuuri, haasteiden kohtaaminen ja selvittäminen sekä fyysinen kouluympäristö. Jokaisessa kuvauskategoriassa korostuu tavalla tai toisella vuorovaikutus, johon peruskoulun yhteisöllinen kulttuuri perustuu sekä kodin ja koulun välisen yhteistyön että koulun sisäisten toimintamallien osalta. Tulevaisuudessa yhteisöllisen opiskeluhuoltotyön tulisi kehittyä sellaiseen suuntaan, jossa yhteisön hyvinvoinnin vahvistamisessa paitsi koulun aikuisten, myös oppilaiden ja vanhempien aktiivinen rooli tunnistettaisiin aiempaa selkeämmin. Osallistaminen ei saisi jäädä vain retoriikan tasolle, ja niin vanhemmille kuin oppilaillekin tulisi tarjota ajantasaista tietoa koulun toimintakulttuurin tuoreimmista muutoksista ja kehityskuluista. Myös opiskeluhuollon yhteisöllisiä toimintamahdollisuuksia tulisi vahvistaa esimerkiksi henkilöstön uudelleen organisoitumisen kautta. Lisäksi on tärkeää pohtia, olisiko peruskoulun opiskeluhuollossa tilaa myös uudenlaisille ammattilaisille, joiden ydinosaaminen perustuisi vielä vahvemmin yhteisöllisten teemojen ympärille.Parents’ perceptions of the possible ways of strengthening the collective well-being in comprehensive school. Abstract. The purpose of this study is to examine what kind of perceptions parents have about the possibilities of act when it comes to strengthening the collective well-being in their children’s comprehensive school. In Finnish comprehensive school, the collective pupil welfare services are the channel to develop and strengthen different patterns that advance pupils’ well-being, communication, agency as well as health, safety and accessibility in school. Pupils’ parents also have their own role in the school community. However, parents’ role in the school community is still often unclear, and it entirely depends on school whether the school personnel aims to improve the home-school collaboration or not. The aim of this study is to examine what kind of perceptions parents have about the existent collective pupil welfare services and about possibilities of boosting the well-being in school as well. I examine the parents’ perceptions by using phenomenography as the research approach. Phenomenography investigates the qualitatively different ways that people experience a given phenomenon. The collective pupil welfare services are a broad entirety, and parents have many different kind of perceptions when it comes to their children’s well-being in school. According to the results of this study, parents’ perceptions concerning the collective well-being in their children’s school divide into six categories as follows: equal multi-professional pupil welfare services, home-school interaction, pupil’s unique agency, collective school culture, capability of facing and solving challenges and physical school environment. In each of the six categories the parents one way or another emphasize the interaction between home and school or within the school itself. It is important to keep on developing functional and timely models of operation to boost pupils’ well-being in school. There has been a lot of rhetoric about parental involvement when it comes to school communities. It must be clear to all how, when and especially why to encourage parents to participate on well-being of their children in school. The collective pupil welfare services could be strengthened in schools by reorganizing the current personnel working in the services. It should also be considered whether there would be space in the pupil welfare services for new kind of agencies, represented by professionals who already work around collective themes as the core of their work

Causal mediation analysis decomposition of between-hospital variance

Causal variance decompositions for a given disease-specific quality indicator can be used to quantify differences in performance between hospitals or health care providers. While variance decompositions can demonstrate variation in quality of care, causal mediation analysis can be used to study care pathways leading to the differences in performance between the institutions. This raises the question of whether the two approaches can be combined to decompose between-hospital variation in an outcome type indicator to that mediated through a given process (indirect effect) and remaining variation due to all other pathways (direct effect). For this purpose, we derive a causal mediation analysis decomposition of between-hospital variance, discuss its interpretation, and propose an estimation approach based on generalized linear mixed models for the outcome and the mediator. We study the performance of the estimators in a simulation study and demonstrate its use in administrative data on kidney cancer care in Ontario.Comment: Health Serv Outcomes Res Method (2021

Lapsuuden sosiaalinen rakentuminen:Lapset puheeksi -menetelmä lapsen kuulluksi tulemisen näkökulmasta

Tiivistelmä. Kandidaatintutkielmani tavoitteena on tarkastella lapsuuden sosiaalista rakentumista lapsenkuulluksi tulemisen näkökulmasta. Tutkielman teoriaosuuden muodostaa sosiokulttuurinen teoria sekä sosiaaliseen kehitykseen liittyvät keskeisimmät käsitteet. Sosiokulttuurisesta näkökulmasta tarkasteltuna lapsi kasvaa ja kehittyy osana vallitsevaa kulttuuria, ja oppii tärkeitä taitoja vuorovaikutuksessa perheen, vertaisten ja kouluyhteisön kanssa. Jotta lapsen sosiaalinen kehitys edistyisi toivotulla tavalla, lapsen tulisi saada mahdollisuuksia vahvistaa vuorovaikutustaitoja, sosiaalista kompetenssia sekä osallisuuden mahdollisuuksia perheen, vertaisten ja muiden läheisten kanssa toimiessa. Teoriaosuuden lisäksi tutkielmassani tarkastellaan Toimiva lapsi & perhe -hankkeeseen (2001–2014, THL) kuuluvaa Lapset puheeksi -menetelmää, joka on kehitetty hyödynnettäväksi tukea tarvitsevien lapsiperheiden kanssa muun muassa erilaisissa kasvatus- ja sosiaalipalveluissa. Lapset puheeksi -menetelmässä keskityn tarkastelemaan Lapset puheeksi -työn tueksi tehtyä lokikirjaa, jota aion tarkastella sisällönanalyysin keinoin. Kyseisestä teoksesta otan lähempään tarkasteluun lokikirjan keskilapsuutta (ikävuodet 7–12) koskevat kysymykset, jotka on jaettu eri teema-alueisiin. Tutkielmassa etsitään vastauksia seuraaviin tutkimuskysymyksiin: 1) Millä tavoin lapset nähdään ja miten he tulevat kuulluksi Lapset puheeksi -menetelmän keskilapsuutta koskevissa lokikirjakysymyksissä? 2) Miten kasvattajat voivat osaltaan tukea lapsen kuulluksi tulemisen mahdollisuuksia jokapäiväisessä elämässä? Teoriataustan ja aineiston valossa tutkielmassa havaittiin, että Lapset puheeksi -lokikirjan keskilapsuutta koskevissa kysymyksissä lapsinäkökulma onnistutaan huomioimaan sekä suhteessa kouluun, vertaissuhteisiin, vapaa-ajan harrastuksiin että kotiin ja perheen sisäisiin vuorovaikutussuhteisiin. Lokikirjassa nimenomaan lapset ovat kysymystenasettelun keskiössä, ja lapsinäkökulma onkin Lapset puheeksi -työn tärkeimpiä kulmakiviä. Kasvattajien mahdollisuudet tukea lapsen kuulluksi tulemista ovat moninaiset. Keskeistä on se, että kasvattaja pyrkii tukemaan lapsen osallisuuden mahdollisuuksia lapsen ikävaiheen edellyttämillä keinoilla. Varhaislapsuudessa tämä tarkoittaa vuorovaikutuksen perusteiden harjoittelemista. Päiväkotiin ja kouluun siirryttäessä tämä vuorovaikutus syvenee, ja laajenee koskemaan enenevissä määrin myös vertaissuhteita. Kasvattajan tulisi sekä yksilönä että yhteistyössä muiden kasvattajien kanssa pyrkiä vahvistamaan lapsen mahdollisuutta osallistua erilaisiin vuorovaikutustilanteisiin kokonaisvaltaisesti ja lapsen osallisuutta tukien