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通过统计上高效的分类性修饰变量促进异质效应估计

统计方法学 2024-08-02 v1 统计理论 应用统计 统计理论

摘要

分类协变量(如种族、性别或群体)在回归分析中随处可见。虽然仅主效应(或 ANCOVA)线性模型占主导地位,但包含分类-连续或分类-分类相互作用的分类修饰线性模型日益重要,可允许异质的、群组特定的效应。然而,在标准方法下,分类修饰变量的添加从根本上改变了主效应的估计和解释,常常使其标准误扩大,并引入关于群体(例如种族)偏见的重大问题。我们提出一种替代的参数化和估计方法,采用基于丰富度的约束(ABCs)。ABCs 诱导一种既可解释又公平的参数化。关键的是,我们表明在 ABCs 的情况下,分类修饰变量的添加1)不改变主效应估计,2)增强其统计功效,在合理条件下。因此,分析师可以(且可谈论说应该)在不损害主效应估计、推断和可解释性的前提下,纳入分类修饰变量以发现潜在的异质效应。我们使用模拟数据验证了这些估计和推断的不变性属性,并展示了 ABCs 增加统计功效的能力。我们将这些工具应用于研究北卡罗来纳州儿童社会和环境因素对 STEM 教育成果的异质性。一个 R 软件包 lmabc 可供使用。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.00618,
  title  = {Facilitating heterogeneous effect estimation via statistically efficient categorical modifiers},
  author = {Daniel R. Kowal},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.00618},
  year   = {2024}
}