論文の概要: Disentangled Double Machine Learning for Accurate Causal Effect Estimation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.24808v1
• Date: Sun, 24 May 2026 01:40:43 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-26 19:50:18.457487
• Title: Disentangled Double Machine Learning for Accurate Causal Effect Estimation
• Title（参考訳）: 高精度因果効果推定のためのディスタングルダブル機械学習
• Authors: Guodu Xiang, Kui Yu, Yujie Wang, Richang Hong, Fuyuan Cao, Jiye Liang,
• Abstract要約: 共起バイアスは観測データから因果効果を推定する上で重要な課題である。 二重機械学習(Double Machine Learning, DML)は、処理と結果ニュアンス関数を推定することによってこの問題に対処する。 DMLは高次元または有限サンプルのシナリオにおいてバイアス付きおよび不安定な推定をしばしば生成する。 本稿では,2つの重要な戦略を統合する新しいアルゴリズムであるDistangled Double Machine Learning (DDML)を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 80.07136847623498
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Confounding bias is a key challenge in causal effect estimation from observational data. Double Machine Learning (DML) addresses this issue by estimating treatment and outcome nuisance functions, constructing treatment and outcome residuals, and estimating causal effects from the residuals. However, DML often produces biased and unstable estimates in highdimensional or finite-sample scenarios. One reason is that DML estimates nuisance functions using all covariates without disentangling distinct latent factors, resulting in unreliable nuisance function estimation. Another is that imprecise nuisance estimation further introduces residual dependence between the treatment residual and the remaining outcome error, undermining the accuracy of causal effect estimates. To address these issues, in this paper, we propose Disentangled Double Machine Learning (DDML), a novel algorithm that integrates two key strategies. First, a causal role disentanglement strategy decomposes covariates into confounders, treatment-specific factors, and outcomespecific factors for enabling reliable nuisance function estimation. And second, a residual dependence orthogonalization strategy mitigates residual dependence caused by nuisance estimation errors for enhancing the precision of causal effect estimates. Experimental results on synthetic, semi-synthetic, and real-world datasets demonstrate that DDML significantly outperforms 13 state-of-the-art baseline algorithms in both MAE and RMSE.
• Abstract（参考訳）: 共起バイアスは観測データから因果効果を推定する上で重要な課題である。 二重機械学習(Double Machine Learning, DML)は、処理と結果ニュアンス関数を推定し、処理と結果残差を構築し、残余から因果効果を推定することによってこの問題に対処する。 しかし、DMLは高次元または有限サンプルのシナリオにおいてバイアス付きおよび不安定な推定をしばしば生成する。 1つの理由は、DMLが異なる潜伏因子を混同することなく全ての共変量を用いてニュアンス関数を推定し、信頼できないニュアンス関数を推定するからである。 もうひとつは、不正確なニュアンス推定は、処理残差と残りの結果誤差の間の残差を更に導入し、因果効果推定の精度を損なうことである。 これらの問題に対処するため,本稿では2つの重要な戦略を統合する新しいアルゴリズムである Disentangled Double Machine Learning (DDML) を提案する。 まず、因果的役割の切り離し戦略は、信頼できるニュアンス関数推定を可能にするために、共同創設者、治療特化要因、結果特化要因に分解する。 第2に、残留依存直交化戦略は、ニュアンス推定誤差に起因する残留依存を軽減し、因果効果推定の精度を高める。 合成,半合成,実世界のデータセットによる実験結果は,DDMLがMAEとRMSEの両方で13の最先端のベースラインアルゴリズムを著しく上回っていることを示している。

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