تجزیه و تحلیل سری زمانی وقفه دار (ITSA)

فهرست مطالب

استفاده از تجزیه‌وتحلیل سری زمانی وقفه‌دار interrupted Time Series Analysis (ITSA) در ارزیابی

تجزیه‌وتحلیل سری زمانی وقفه‌دار (ITSA) یک روش شبه‌تجربی برای تعیین اثر علّی مداخله است. ITSA از داده‌های سری زمانی برای آزمایش اینکه آیا تغییری در روند نتایج پس از معرفی مداخله وجود دارد یا خیر، استفاده می‎کند. ITSA به ویژه زمانی مفید است که یک مداخله در سطح کل جامعه هدف اجرا می‎شود (مانند برآورد اثرگذاری یک قانون جدید) و یک نقطه زمانی مشخص برای معرفی (شروع) مداخله وجود دارد. ITSA نیازی به یک گروه کنترل ندارد. در غیاب گروه کنترل، اثرگذاری‌ها با این فرض تخمین زده می‎شوند که روندهای پیشین در غیاب مداخله ادامه می‌یافتند. بنابراین این روش متکی بر فرض عدم وجود مداخلات دیگر و یا فرض اثرات زمانی کوتاه‌مدت که ممکن است بر روندها در زمان مداخله تأثیر بگذارد، است. اگر این فرض قابل قبول نباشد، تغییرات را می‎توان به‌طور بالقوه با ارجاع به یک گروه کنترل که از نظر تاریخی از روندی مشابهی پیروی کرده است و در معرض مداخله نبوده است، اما در معرض همان تأثیرات خارجی است، تخمین زد.

چگونگی استفاده از روش تجزیه‌وتحلیل سری زمانی وقفه‌دار در ارزیابی

ITSA به داده‌های سری زمانی قبل و بعد از مداخله نیاز دارد و به‌طور ایده‎آل با استفاده از داده‌های اداری (اجرایی) مورد استفاده قرار می‎گیرد. وجود سری زمانی‌هایی بسیار کوتاه می‎تواند بر قدرت آزمایش‌های آماری تأثیر بگذارد و با برآورد حاصل از آن باید بااحتیاط برخورد شود. از طرف دیگر، روندهایی که در پنجره‌ی زمانی فراتر از تأثیر مداخله و روندهای بلندمدت با اثرگذاری آهسته بر مدل  هستند، می‎توانند منجر به عدم دقت، شوند. بهتر است از بررسی بصری روندها برای تصمیم‌گیری در مورد طول ایده‎آل سری استفاده کنید. آزمون کمترین مربعات (OLS)  برای آزمایش اهمیت آماری در سطح و شیب روند سری زمانی پس از معرفی مداخله، استفاده می‌شود (با به کارگیری  dummy variable و  interaction term). مهم است که مدل ITSA را بر اساس یک بررسی قبلی در مورد اینکه چگونه مداخله بر پیامدها تأثیر می‎گذارد، بسازید. به عنوان مثال آیا شما انتظار یک تغییر دائمی یا موقتی را دارید؟ و اینکه آیا انتظار یک تغییر در سطح یا روند (یا هر دو) را دارید.

ITSA باید مواردی که به روند خود مداخله ارتباطی ندارد مانند فصلی بودن، خودهمبستگی (جایی که آیتم‌های داده با نسخه‌های عقب‌مانده از خود در یک سری زمانی) و غیرپایدار بودن را، در نظر بگیرد. روش‌های مختلفی برای پرداختن به این موارد در مقالات مورد بحث قرار گرفته است.  ITSA می‎تواند از طریق استفاده از پایگاه‌های غیرمداخله‌ای اضافی، به عنوان عامل کنترل، بهبود یابد. این امر یک مؤلفه از روش تفاوت در اختلافات را اضافه می‎کند که می‎تواند تأثیر رویدادهایی را فیلتر کند که بر هر دو گروه مداخله و کنترل تأثیر می‎گذارند.

مزایای استفاده از ITSA در ارزیابی مداخلات

  • ITSA برآورد معتبر داخلی از اثرات مداخله حتی در غیاب تصادفی‌سازی، و با فرض ثابت بودن عوامل سازنده در طول زمان تولید کند (یعنی هیچ مداخله دیگری ارائه نمی‌شود که نتایج را تحت تأثیر قرار دهد و پارامترهای جمعیت مربوطه ثابت باقی می‎مانند)
  • ITSA را می‎توان با استفاده از داده‌های اداری (اجرایی) به‌صورت گذشته‌نگر پیاده‌سازی کرد.
  • ITSA زمانی بهتر عمل می‎کند که یک نقطه زمانی مداخله مشخص وجود داشته باشد، اگرچه ارائه مداخله تدریجی یا تأخیری را نیز می‎توان برای آن در نظر گرفت.

معایب استفاده از تجزیه‌وتحلیل سری زمانی وقفه‌دار در ارزیابی

  • ITSA به داده‌های سری زمانی کافی برای در نظر گرفتن امکان فصلی بودن، خودهمبستگی و غیر ایستایی در تحلیل‌ها نیاز دارد.