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因果公平性测试

机器学习 2025-02-19 v1

摘要

因果性在公平性分析中广泛用于防止针对敏感属性(如职业招聘中的性别或犯罪预测中的种族)的歧视。然而,当前基于数据的方法的潜在结果框架(POF)在处理高维数据时常导致不可信的公平性分析结果。为此,我们引入基于分布的 POF,将公平性分析转化为分布距离测试(DCT),通过干扰敏感属性实现。我们定义 counterfactual closeness 公平性作为 DCT 的原假设,其中认为只要其事实和反事实潜在结果分布足够接近,敏感属性即 considered fair。我们引入规范自适应最大均值偏差处理效应(N-TE)作为衡量分布接近度的统计量,并应用 DCT 使用 N-TE 的经验估计量,称为 Counterfactual Fairness-CLOseness Testing(CF-CLOT\textrm{CF-CLOT})。为确保测试结果的可信度,我们通过严格的理论分析建立了 N-TE 的测试一致性。CF-CLOT\textrm{CF-CLOT} 通过灵活的接近度参数 ϵ\epsilon 的灵活性,展示了在公平性分析中的灵敏性。实验在 various 实际场景中成功测试了不公平的敏感属性,验证了测试的一致性。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.12874,
  title  = {Testing for Causal Fairness},
  author = {Jiarun Fu and LiZhong Ding and Pengqi Li and Qiuning Wei and Yurong Cheng and Xu Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.12874},
  year   = {2025}
}