室内热舒适研究中的因果推断：方法、因果证据与报告的范围综述

《Building and Environment》：Causal Inference in Indoor Thermal Comfort Research: A Scoping Review of Methods, Causal Evidence, and Reporting

　　跨越干预类型和结果领域绘制了因果证据图谱。识别了高频变量并提出概念路径图。回顾了因果设计、偏差控制和敏感性分析方法。提供了透明因果报告的初步检查清单。引言室内热舒适研究作为优化建筑能耗、提升居住者健康与福祉的重要科学基础[1,2]。现有研究在热感觉的生理机制、适应性热舒适模型的发展以及建筑能耗与舒适度之间的权衡分析等方面取得了显著成果[[3], [4], [5]]。然而，当将这些发现应用于指导实际工程干预和决策时，有必要进一步阐明环境干预与居住者感知舒适度之间的因果关系，从而确保研究结论与热舒适保障的工程措施精准对接[6]。通过相关性分析，以往研究已识别了室内环境参数与人体热感觉之间的关系，通常采用回归模型预测热感觉评分并定义中性温度与舒适区[7,8]。虽然室内温度与热舒适度高度相关，但这并不能保证在所有情况下改变室内温度都会带来预期的热感觉变化，因为未观测到的混杂因素，如个体生理差异、心理预期和行为适应等，同样会影响居住者的热舒适感[9,10]。在工程实践中，建筑师、工程师和建筑业主在做出技术和成本控制决策时，依赖于干预效应可靠因果估计。例如，安装新系统是否能在降低能耗的同时提升居住者的热舒适度[11]？引入个人舒适系统对认知能力有何影响[12,13]？被动冷却策略能否改善小学生的健康水平[14]？调整恒温器设定值或升级建筑围护结构能否实现预期的节能与舒适效益[15]？Sun等人指出，在热舒适研究中，不同的线性回归方法得出的中性温度和舒适区估计结果存在差异；此外，居住者的环境适应行为导致"偏好区"明显窄于基于相关性分析得出的舒适区，表明存在忽视因果方向的风险[6]。尽管因果推断在社会科学、经济学和医学领域已得到充分确立，但其在室内热舒适研究中的应用仍处于早期阶段。建筑相关领域的现有文献综述已开始涉及因果机制研究；一些学者运用因果图、网络分析或因果建模方法考察建筑经济学、安全管理及可持续发展等领域中变量间的相互作用[[16], [17], [18], [19]]。现有热舒适综述大多集中于基于相关性分析的影响因素或预测模型准确性比较。Xu等人系统回顾了个人热舒适模型在建筑热系统控制中的应用，重点关注模型输入特征、控制逻辑以及在舒适和节能方面的性能表现，侧重于预测模型的实施与评估[20]；Alsukkar等人回顾了遮阳系统的多目标优化研究，强调了进化算法和代理模型在平衡能效与热舒适及视觉舒适中的应用，主要关注优化权衡[21]；Gousineyah等人系统考察了气味对室内热舒适的影响，整合了主观评价与生理指标，并总结了相关性证据[22]；Wu等人回顾了基于计算机视觉的运动识别技术在热舒适评估中的技术流程和数据集，重点关注识别准确率与隐私问题[23]。因此，现有热舒适综述主要围绕预测、优化和相关性展开，而针对该领域因果推断方法的综合性方法学综述仍然稀缺。需要指出的是，邻近领域已在个别研究中开始探索因果推理。Sun等人展示了因果假设如何根本性地改变中性温度和舒适区的估计结果[6]；Pan等人（2025）引入了基于后门准则和调节准则的混杂变量选择系统框架[24]；Chen等人将因果发现算法应用于使用后评估数据[25]；Pan等人强调了因果推断在跨模态室内环境质量研究中尚未开发的潜力[26]。这些研究反映了建筑科学与室内环境质量领域对因果方法日益增长的兴趣。然而，专门针对室内热舒适研究中因果推断方法当前应用现状的综述仍然稀缺。本范围综述旨在填补这一空白，为该领域的因果推断方法论提供专门的领域概述。尽管现有研究已探索了室内热舒适研究中的因果推断，但仍存在若干局限性。首先，当前证据缺乏对因果方法在结果指标和干预类型分布方面的概览；因果术语往往被使用而缺乏相应的实验设计或分析严谨性，导致因果解释力有限[27,28]。其次，高频变量尚未被识别，因果结构很少被明确表征，阻碍了对混杂偏差的有效处理[29]和复杂因果链的阐明[30]。第三，因果推断策略的分类、原则和应用场景尚未得到系统回顾，使研究者缺乏明确的方法选择指导，难以有效分离混杂效应。第四，方法论严谨性仍然不足，对偏差控制、敏感性分析和透明报告的关注不够；现有研究缺乏在未观测混杂情况下进行偏差控制和敏感性分析的标准方法，以及标准化的初步检查清单，这削弱了因果主张的可信度和可重复性。针对这些局限性，本范围综述将因果推断视角和方法引入室内热舒适研究。我们构建了跨越结果指标和干预类型的方法因果证据图谱，识别了高频变量，回顾了因果推断策略及其原则、偏差控制、敏感性分析和应用场景，并考察了当前的报告和方法论实践。基于这些发现，我们提出了涵盖目标估计量定义、偏差讨论、敏感性分析和结论可重复性的初步检查清单。各章节片段方法本综述遵循PRISMA-ScR（系统综述和Meta分析的范围综述优先报告条目）指南，分析了室内热舒适研究中因果推断的现状，重点关注现有研究在干预定义、结果指标、数据结构和识别策略方面的差异。纳入研究概述在完成全面的数据库检索后，我们最初确定了1,548篇潜在相关文章。在排除555篇重复条目后，剩余的993篇文章进入标题和摘要筛选阶段。通过这一初步筛选，排除了733篇明显不符合要求的文章，剩余260篇文章进入全文审阅阶段。基于严格的纳入和排除标准，共纳入61篇文章进行详细因果推断中的方法论意识与实践之间的差距尽管研究中"因果性"术语的引用频率显著上升，尤其是在过去5年中，但实际采用严谨因果识别策略的研究比例仍然有限[[82], [83], [84]]。一方面，研究人员方法论意识有所提升，认识到超越单纯的相关性、回答"如果实施干预会发生什么"等因果问题是指导结论本文提供了室内热舒适研究中因果推断的范围综述，引入因果推断方法论并指出现有研究的不足。遵循PRISMA-ScR框架，我们筛选并分析了相关文献，构建了多维证据图谱，并探讨了该领域的挑战与机遇。(1) 我们构建了因果证据图谱，分析了研究方法在结果指标和干预类型方面的分布情况。该图谱作者贡献：CRediT**崔洪吉**：撰写-初稿、方法论、概念化、形式分析、数据整理、调查。**卢海燕**：监督、验证、调查。**张齐辉**：撰写-审阅与编辑、验证、调查。**崔思然**：撰写-审阅与编辑、调查。**陶标清**：撰写-审阅与编辑、调查。**魏英乐**：撰写-审阅与编辑。**韩云松**：撰写-审阅与编辑、监督、方法论、资源、资金获取。CRediT作者贡献声明**崔洪吉：** 撰写-初稿、方法论、调查、形式分析、数据整理、概念化。**卢海燕：** 验证、监督、调查。**张齐辉：** 撰写-审阅与编辑、验证、调查。**崔思然：** 撰写-审阅与编辑、调查。**陶标清：** 撰写-审阅与编辑、调查。**魏英乐：** 撰写-审阅与编辑。**韩云松：** 撰写-审阅与编辑、监督、资源、方法论、资金获取。崔洪吉|卢海燕|张齐辉|崔思然|陶标清|魏英乐|韩云松