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David Strieder
Mathias Drton

部分同方差条件下线性模型总因果效应的识别

研究问题
如果研究目标只是特定干预的总因果效应,是否可以用部分误差方差相等这一较弱限制实现识别,而不必完整识别整个因果图?
方法与思路
作者研究线性结构因果模型中的部分同方差条件,构造考虑因果结构不确定性的总效应置信区域,并用模拟考察更严格假设的收益。
材料陈述的贡献
摘要所述贡献是探讨部分同方差对目标因果效应识别的充分性,并提供具有数学保证的置信区域及不同误差限制下的模拟比较。
阅读关注点
应核对哪些变量之间要求误差方差相等、哪些总效应能够识别,以及结构不确定性如何进入置信区域和覆盖保证的具体条件。
阅读边界
这是 arXiv 预印本,同行评审及期刊接收未经核验;摘要未列出识别条件、置信区域构造或模拟数值,不能认定所有总效应均可识别。

原文摘要

A fundamental challenge of scientific research is inferring causal relations based on observed data. One commonly used approach involves utilizing structural causal models that postulate noisy functional relations among interacting variables. A directed graph naturally represents these models and reflects the underlying causal structure. However, classical identifiability results suggest that, without conducting additional experiments, this causal graph can only be identified up to a Markov equivalence class of indistinguishable models. Recent research has shown that focusing on linear relations with equal error variances can enable the identification of the causal structure from mere observational data. Nonetheless, practitioners are often primarily interested in the effects of specific interventions, rendering the complete identification of the causal structure unnecessary. In this work, we investigate the extent to which less restrictive assumptions of partial homoscedasticity are sufficient for identifying the causal effects of interest. Furthermore, we construct mathematically rigorous confidence regions for total causal effects under structure uncertainty and explore the performance gain of relying on stricter error assumptions in a simulation study.

笔记与分组
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