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带协变量的伯努利试验的最优相关性

统计方法学 2025-01-08 v2

摘要

给定n个单位的协变量,每个单位的处理分配概率为1/2,我们研究如何对其处理分配进行相关性建模,以最小化IPW估计的平均处理效应的方差。过去的工作[引用删除]发现,最优分层实验是匹配对设计,其中匹配取决于给定协变量的潜在结果分布的先验知识。我们研究更广泛的可接受相关结构类,[引用删除]最近的工作表明,最优设计是将单位分为两个簇并均匀分配处理到其中一个簇中。该设计可以通过求解使用相同先验信息的0-1背包问题来计算。我们推导了一个关于可接受伯努利相关性的结果,用以证明这一事实。我们还展示了如何构建该设计的平移不变版本,仍能在确保恰好有一半单位接受处理的情况下,对最优分层设计进行改进。仅使用两个簇的设计对坏的代理不够稳健,我们通过使用O(n^α)簇(0<α<1)来缓解这一问题。在某些假设下,我们还推导出IPW估计器在这些设计下的中心极限定理,并给出方差的一致估计器。我们将提出的设计与最优分层设计进行比较,发现其在仿真示例中表现良好。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.03827,
  title  = {Optimal Correlation for Bernoulli Trials with Covariates},
  author = {Tim Morrison and Art B. Owen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.03827},
  year   = {2025}
}