論文の概要: Estimating Heterogeneous Treatment Effects by Combining Weak Instruments and Observational Data
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.06452v2
- Date: Fri, 01 Nov 2024 21:26:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-05 14:41:51.123479
- Title: Estimating Heterogeneous Treatment Effects by Combining Weak Instruments and Observational Data
- Title(参考訳): 弱計器と観測データを組み合わせた不均一処理効果の推定
- Authors: Miruna Oprescu, Nathan Kallus,
- Abstract要約: 病状平均治療効果(CATE)の正確な予測は、パーソナライズされた医療とデジタルプラットフォーム分析において重要である。
我々は,信頼性の高いCATE推定を実現するために,IVと観測データを組み合わせた新しい手法を開発した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 44.31792000298105
- License:
- Abstract: Accurately predicting conditional average treatment effects (CATEs) is crucial in personalized medicine and digital platform analytics. Since the treatments of interest often cannot be directly randomized, observational data is leveraged to learn CATEs, but this approach can incur significant bias from unobserved confounding. One strategy to overcome these limitations is to leverage instrumental variables (IVs) as latent quasi-experiments, such as randomized intent-to-treat assignments or randomized product recommendations. This approach, on the other hand, can suffer from low compliance, $\textit{i.e.}$, IV weakness. Some subgroups may even exhibit zero compliance, meaning we cannot instrument for their CATEs at all. In this paper, we develop a novel approach to combine IV and observational data to enable reliable CATE estimation in the presence of unobserved confounding in the observational data and low compliance in the IV data, including no compliance for some subgroups. We propose a two-stage framework that first learns $\textit{biased}$ CATEs from the observational data, and then applies a compliance-weighted correction using IV data, effectively leveraging IV strength variability across covariates. We characterize the convergence rates of our method and validate its effectiveness through a simulation study. Additionally, we demonstrate its utility with real data by analyzing the heterogeneous effects of 401(k) plan participation on wealth.
- Abstract(参考訳): 病状平均治療効果(CATE)の正確な予測は、パーソナライズされた医療とデジタルプラットフォーム分析において重要である。
関心事の処理は直接ランダム化できないことが多いため、観測データはCATEを学習するために活用されるが、このアプローチは観測されていない共起からかなりのバイアスを生じる可能性がある。
これらの制限を克服するための1つの戦略は、機器変数(IV)を、ランダム化意図処理代入やランダム化製品レコメンデーションのような潜在準実験として活用することである。
このアプローチは、低コンプライアンス、$\textit{i.e.}$、IV弱さに悩まされる。
一部の部分群は、コンプライアンスがゼロである可能性があり、つまり、CATEには全く対応できない。
本稿では,IVデータと観測データを組み合わせた新しい手法を開発し,観測データに未観測の共起が存在する場合の信頼性の高いCATE推定を実現する。
本稿では、まず観測データから$\textit{biased}$ CATEを学習し、次にIVデータを用いてコンプライアンス重み付け補正を適用し、共変量間のIV強度変動を効果的に活用する2段階フレームワークを提案する。
本研究では,本手法の収束率を特徴付けるとともに,シミュレーション実験によりその妥当性を検証した。
さらに,401(k)プランの参加が富に与える影響を解析し,実データを用いた実効性を実証した。
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