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Miruna Oprescu
Nathan Kallus

结合弱工具变量与观测数据估计异质性处理效应

研究问题
观测数据存在未观测混杂,而工具变量数据存在低依从性甚至部分子群零依从性时,如何结合两类数据估计条件平均处理效应?
方法与思路
作者提出两阶段框架,先从观测数据学习有偏 CATE,再利用工具变量数据进行依从性加权修正,使用依从性随协变量变化的信息。
材料陈述的贡献
摘要称,该方法可处理低依从性及部分子群零依从性,给出收敛速率并开展模拟,还分析了 401(k) 参与对财富的异质性效应。
阅读关注点
应核对两类数据之间的可迁移条件、偏差修正的结构,以及零依从性子群为何可识别、收敛速率如何依赖工具强度。
阅读边界
所据为 arXiv 预印本,同行评审及期刊接收均未核实;摘要未列出数据融合和零依从性情形的识别条件或实证效应数值。

原文摘要

Accurately predicting conditional average treatment effects (CATEs) is crucial in personalized medicine and digital platform analytics. Since the treatments of interest often cannot be directly randomized, observational data is leveraged to learn CATEs, but this approach can incur significant bias from unobserved confounding. One strategy to overcome these limitations is to leverage instrumental variables (IVs) as latent quasi-experiments, such as randomized intent-to-treat assignments or randomized product recommendations. This approach, on the other hand, can suffer from low compliance, $\textit{i.e.}$, IV weakness. Some subgroups may even exhibit zero compliance, meaning we cannot instrument for their CATEs at all. In this paper, we develop a novel approach to combine IV and observational data to enable reliable CATE estimation in the presence of unobserved confounding in the observational data and low compliance in the IV data, including no compliance for some subgroups. We propose a two-stage framework that first learns $\textit{biased}$ CATEs from the observational data, and then applies a compliance-weighted correction using IV data, effectively leveraging IV strength variability across covariates. We characterize the convergence rates of our method and validate its effectiveness through a simulation study. Additionally, we demonstrate its utility with real data by analyzing the heterogeneous effects of 401(k) plan participation on wealth.

笔记与分组