時系列データ分析における因果性について

Question

ある部位の血流量を専用のセンサーで秒単位で計測しています。
また分単位で血圧や心拍数なども計測しています。
pythonを用いてARIMAモデルやLSTMを用いて血流量低下感知モデルの作成を考えています。

・血流量のみの単変量モデルでの予測を行う場合、何秒前までの値を用いればモデルの精度が高いかを検討する統計はありますか？医学系文献だと「15〜20分前までがよい」などふわっとした記載しかありませんでした。

・LSTMで血流量のみで予測した場合より血流量＋血圧で予測した場合で実測値との乖離が減少する場合、「血流量と血圧に因果関係がある」と言えるのでしょうか？

・LSTMで血流量＋血圧での予測より血流量＋心拍で予測した場合に実測値との乖離が減少する場合、「血流量の予測には血圧より心拍の方が影響力が強い」と言えるのでしょうか？

よろしくお願いいたします。

Comments

[jbpb0]

> 「血流量と血圧に因果関係がある」と言えるのでしょうか？

「相関関係」と「因果関係」は違いますけど、そこの理解は大丈夫でしょうか？

https://atarimae.biz/archives/7374

[jbpb0]

「擬似相関」にご注意ください

http://iit.kke.co.jp/marketingscience/column/column_0001.html

[multinguish]

ご回答まことにありがとうございます。
ご指摘の部分に関する理解が不足しておりました。
大変参考になりました。

Answer 1

・血流量のみの単変量モデルでの予測を行う場合、何秒前までの値を用いればモデルの精度が高いかを検討する統計はありますか？医学系文献だと「15〜20分前までがよい」などふわっとした記載しかありませんでした。

「検討する統計はありますか？」は検証結果としての統計といういみでしょうか？統計量という意味でしょうか。
前者は医学系文献にあたるしかないと思います。後者であればそういうものは知る限りないです。ご自身でいろいろな過去データスパンで試してみるしかないと思います。

・LSTMで血流量のみで予測した場合より血流量＋血圧で予測した場合で実測値との乖離が減少する場合、「血流量と血圧に因果関係がある」と言えるのでしょうか？

言えません。単に相関があるだけでもそういう結果が出ると思いますので。

・LSTMで血流量＋血圧での予測より血流量＋心拍で予測した場合に実測値との乖離が減少する場合、「血流量の予測には血圧より心拍の方が影響力が強い」と言えるのでしょうか？

因果関係でなく影響力ならば強いと言える可能性が高い、くらいでしょうか。

Comments

[multinguish]

aokikenichi様
わかりやすい回答まことにありがとうございます。
医学系文献をさらにあたってみようかと思います。