論文の概要: Stop Suppressing the Tail: Causal Inference for Extreme Events
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.27474v2
- Date: Thu, 28 May 2026 02:25:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-30 02:45:54.749531
- Title: Stop Suppressing the Tail: Causal Inference for Extreme Events
- Title(参考訳): テールを抑えるのをやめる:極端事象に対する因果推論
- Authors: Eichi Uehara,
- Abstract要約: Average DoseResponse(ADRF)はコア因果推論のプリミティブである。
標準頑健な二重機械学習(DML)は、これらの極端を意図的に抑制し、平均を安定させる。
金融リターンや気候の損失などの高水準設定では、この1-in-1000の極端な事象が実際の目標量である。
本研究は,標準点推定とともに構造付きテール形状出力を出力するADRF推定器を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Estimating how an outcome responds to a continuous treatment (the Average Dose-Response Function, or ADRF) is a core causal-inference primitive. However, when outcomes possess heavy tails, standard robust double machine learning (DML) deliberately suppresses these extremes to stabilize the bulk average. In high-stakes settings, such as financial returns or climate losses, this omitted 1-in-1000 extreme event is the actual target quantity. Furthermore, current methods that read the tail from a model's residuals suffer from circular dependence, causing tail shape inferences to shift drastically based solely on whether the core estimator is switched between Huber and Welsch. The research proposes an ADRF estimator that emits a structured tail-shape output alongside the standard point estimate. Its tail diagnostic (PDHTE+JK) evaluates the per-treatment tail shape from the outcome centered by a pilot median, successfully breaking the circular dependence and rendering the diagnostic invariant to the choice of core method. The output encompasses four treatment-conditional quantities: tail shape $\hatξ(t)$, deep-tail return levels $\hat{Q}_α(t)$, conditional shortfalls $\hat{S}_α(t)$, the recovered mean ADRF, and an explicit refusal mechanism that declines extrapolation when extreme-value modeling is unsupported by the data. Compared to kernel-weighted quantile regression (QR), the proposed estimator reduces deep-tail ($α=0.001$) return-level MAE by 11% and conditional-shortfall MAE by 25.5% across a heavy-tailed panel. It also achieves a 20-29% MAE reduction in sample-scarce regimes ($n\le2000$). On freMTPL2 motor-insurance claims, it successfully triggered an explicit extrapolation refusal on the log-claim scale, which neither QR nor loss-only DML can produce.
- Abstract(参考訳): 結果が継続的治療(平均線量応答関数、ADRF)にどのように反応するかを推定することは、コア因果推論プリミティブである。
しかし、結果が重い尾を持つ場合、標準頑健な二重機械学習(DML)は、これらの極端を意図的に抑制し、バルク平均を安定させる。
金融リターンや気候の損失などの高水準設定では、この1-in-1000の極端な事象が実際の目標量である。
さらに、モデル残差から尾を読み取る現在の手法は、ハマーとウェルシュの間でコア推定器が切り替わるかどうかのみに基づいて、尾形推論が劇的にシフトする原因となる。
本研究は,標準点推定と並行して構造付き尾形出力を出力するADRF推定器を提案する。
その尾部診断 (PDHTE+JK) は、パイロット中央値を中心とした結果から治療後尾部形状を評価し、円偏差を破り、コア法の選択に不変な診断を施す。
出力は4つの処理条件量を含む:tail shape $\hat'(t)$, deep-tail return level $\hat{Q}_α(t)$, conditional shortfalls $\hat{S}_α(t)$, recovered mean ADRF, and an explicit refusal mechanism that decreases extrapolation when extreme-value modeling is supported by the data。
カーネル重み付き量子レグレッション(QR)と比較して、提案した推定器はディープテール(α=0.001$)の戻り値MAEを11%減らし、条件付きショートフォールMAEを25.5%減らした。
また、サンプルスカース体制の20~29%のMAE削減(n\le2000$)も達成している。
freMTPL2のモーター・インシュアランス・クレームでは、QRも損失のみのDMLも生成できないログフォワードのスケールで明らかに外挿を拒絶した。
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