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稳健因果估计的校准策略:理论与经验洞见

机器学习 2025-05-20 v3 机器学习 计量经济学 统计方法学

摘要

数据划分用于估计和校准在倾向得分估计器(如逆概率加权(IPW)和双/去偏机器学习(DML)框架)的性能中起关键作用。我们扩展了近期在倾向得分估计中校准技术的最新进展,提高了在有限重叠、小样本或不平衡数据等困难情境下倾向得分鲁健性。我们的贡献有两个方面:首先,我们对校准估计器在 DML 背景下的性质进行理论分析。为此,我们细化了现有的倾向得分模型校准框架,特别强调样本划分方案在确保有效因果推断中的作用。其次,通过大量模拟实验,我们表明校准在减少基于逆概率的倾向得分估计器的方差的同时,也能缓解 IPW 中的偏差,即使在小样本情境下亦然。值得注意的是,校准在灵活学习器(如梯度提升)上提高稳定性,同时保持 DML 的双鲁棒性。一个关键洞察是,即使方法在无校准情况下表现良好,纳入校准步骤也不会降低性能,前提是选择了合适的样本划分方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.17290,
  title  = {Calibration Strategies for Robust Causal Estimation: Theoretical and Empirical Insights on Propensity Score-Based Estimators},
  author = {Sven Klaassen and Jan Rabenseifner and Jannis Kueck and Philipp Bach},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.17290},
  year   = {2025}
}