論文の概要: Measuring Variable Importance in Individual Treatment Effect Estimation with High Dimensional Data

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.13002v1
• Date: Fri, 23 Aug 2024 11:44:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-08-26 15:20:16.334690
• Title: Measuring Variable Importance in Individual Treatment Effect Estimation with High Dimensional Data
• Title（参考訳）: 高次元データを用いた個別処理効果推定における重要度の測定
• Authors: Joseph Paillard, Vitaliy Kolodyazhniy, Bertrand Thirion, Denis A. Engemann,
• Abstract要約: 因果機械学習(ML)は、個々の治療効果を推定するための強力なツールを提供する。 ML手法は、医療応用にとって重要な解釈可能性の重要な課題に直面している。 統計的に厳密な変数重要度評価のための条件置換重要度(CPI)法に基づく新しいアルゴリズムを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 35.104681814241104
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Causal machine learning (ML) promises to provide powerful tools for estimating individual treatment effects. Although causal ML methods are now well established, they still face the significant challenge of interpretability, which is crucial for medical applications. In this work, we propose a new algorithm based on the Conditional Permutation Importance (CPI) method for statistically rigorous variable importance assessment in the context of Conditional Average Treatment Effect (CATE) estimation. Our method termed PermuCATE is agnostic to both the meta-learner and the ML model used. Through theoretical analysis and empirical studies, we show that this approach provides a reliable measure of variable importance and exhibits lower variance compared to the standard Leave-One-Covariate-Out (LOCO) method. We illustrate how this property leads to increased statistical power, which is crucial for the application of explainable ML in small sample sizes or high-dimensional settings. We empirically demonstrate the benefits of our approach in various simulation scenarios, including previously proposed benchmarks as well as more complex settings with high-dimensional and correlated variables that require advanced CATE estimators.
• Abstract（参考訳）: 因果機械学習(ML)は、個々の治療効果を推定するための強力なツールを提供する。 現在、因果ML法は確立されているが、医療応用にとって重要な解釈可能性の重大な課題に直面している。 本研究では,条件平均処理効果(CATE)推定の文脈において,統計的に厳密な変数重要度評価のための条件置換重要度(CPI)法に基づく新しいアルゴリズムを提案する。 PermuCATEと呼ばれる手法はメタラーナーとMLモデルの両方に依存しない。 理論的解析と実証研究を通じて,本手法は変数の重要性の信頼性を示し,標準のLeave-One-Covariate-Out (LOCO)法と比較して低分散を示すことを示す。 この特性が統計力の増大にどのように寄与するかを解説し、小さなサンプルサイズや高次元設定における説明可能なMLの適用に不可欠である。 我々は,従来のベンチマークや,高度なCATE推定器を必要とする高次元および相関変数を用いたより複雑な設定を含む,様々なシミュレーションシナリオにおいて,このアプローチの利点を実証的に実証した。

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