論文の概要: A General Framework for Treatment Effect Estimation in Semi-Supervised and High Dimensional Settings

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.00468v1
• Date: Mon, 3 Jan 2022 04:12:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-01-04 15:16:14.852094
• Title: A General Framework for Treatment Effect Estimation in Semi-Supervised and High Dimensional Settings
• Title（参考訳）: 半監督・高次元設定における処理効果推定のための一般的な枠組み
• Authors: Abhishek Chakrabortty, Guorong Dai and Eric Tchetgen Tchetgen
• Abstract要約: 我々は, より堅牢で, (2) 教師付きよりも効率的であるSS推定器群を開発した。 さらに、モデル内の正当性スコアが正しく指定されたときに、SS推定器のルート-n整合性と正規性を確立する。 我々の推定器は、すべてのニュアンス関数が正しく指定されている限り、半パラメトリックに効率的であることが示される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.1406313845556561
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In this article, we aim to provide a general and complete understanding of semi-supervised (SS) causal inference for treatment effects. Specifically, we consider two such estimands: (a) the average treatment effect and (b) the quantile treatment effect, as prototype cases, in an SS setting, characterized by two available data sets: (i) a labeled data set of size $n$, providing observations for a response and a set of high dimensional covariates, as well as a binary treatment indicator; and (ii) an unlabeled data set of size $N$, much larger than $n$, but without the response observed. Using these two data sets, we develop a family of SS estimators which are ensured to be: (1) more robust and (2) more efficient than their supervised counterparts based on the labeled data set only. Beyond the 'standard' double robustness results (in terms of consistency) that can be achieved by supervised methods as well, we further establish root-n consistency and asymptotic normality of our SS estimators whenever the propensity score in the model is correctly specified, without requiring specific forms of the nuisance functions involved. Such an improvement of robustness arises from the use of the massive unlabeled data, so it is generally not attainable in a purely supervised setting. In addition, our estimators are shown to be semi-parametrically efficient as long as all the nuisance functions are correctly specified. Moreover, as an illustration of the nuisance estimators, we consider inverse-probability-weighting type kernel smoothing estimators involving unknown covariate transformation mechanisms, and establish in high dimensional scenarios novel results on their uniform convergence rates, which should be of independent interest. Numerical results on both simulated and real data validate the advantage of our methods over their supervised counterparts with respect to both robustness and efficiency.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,治療効果に対する半教師付き(SS)因果推論の一般的かつ完全な理解を目指す。 具体的には2つの推定法を考える。 (a)平均的な治療効果及び b) 2つの利用可能なデータセットを特徴とするss設定における,プロトタイプ事例としての質的処理効果 i) サイズ$n$のラベル付きデータセットであって、応答と高次元の共変量と二値処理指標のセットの観察を提供するもの (ii) ラベルのないデータセットが$n$で、$n$よりはるかに大きいが、応答は観測されない。 これらの2つのデータセットを用いて, (1) ラベル付きデータセットのみに基づいて, 教師付きデータセットよりも頑健で (2) 効率的であることを保証する, ss 推定器群を開発した。 教師付き手法によっても達成できる「標準」二重ロバスト性結果(一貫性の観点から)の他に、モデルのプロペンサリティスコアが正しく指定されるたびに、関連するニュアサンス関数の特定の形式を必要とせずに、我々のss推定器のルートn一貫性と漸近正規性をさらに確立します。 このような堅牢性の改善は、大量のラベルのないデータを使用することから生じるため、一般には、純粋に教師なしの環境では達成できない。 さらに,すべてのニュアンス関数が正しく指定される限り,推定器は半パラメトリックに効率的であることが示されている。 さらに, ニュアサンス推定器の例示として, 未知共変量変換機構を含む逆確率重み付け型カーネル平滑化推定器について検討し, 高次元シナリオにおいて, 独立な関心を持つべき一様収束率に関する新たな結果を確立する。 シミュレーションデータと実データの両方の数値計算結果から,ロバスト性と効率性の両面から,本手法の利点を検証した。

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