We consider estimation of a linear functional of the treatment effect using adaptively collected data. This task finds a variety of applications including the off-policy evaluation (\textsf{OPE}) in contextual bandits, and estimation of the average treatment effect (\textsf{ATE}) in causal inference. While a certain class of augmented inverse propensity weighting (\textsf{AIPW}) estimators enjoys desirable asymptotic properties including the semi-parametric efficiency, much less is known about their non-asymptotic theory with adaptively collected data. To fill in the gap, we first establish generic upper bounds on the mean-squared error of the class of AIPW estimators that crucially depends on a sequentially weighted error between the treatment effect and its estimates. Motivated by this, we also propose a general reduction scheme that allows one to produce a sequence of estimates for the treatment effect via online learning to minimize the sequentially weighted estimation error. To illustrate this, we provide three concrete instantiations in (\romannumeral 1) the tabular case; (\romannumeral 2) the case of linear function approximation; and (\romannumeral 3) the case of general function approximation for the outcome model. We then provide a local minimax lower bound to show the instance-dependent optimality of the \textsf{AIPW} estimator using no-regret online learning algorithms.


翻译:本文研究利用自适应收集的数据估计处理效应的线性泛函问题。该任务在多种场景中具有重要应用,包括上下文赌博机中的离策略评估(OPE)以及因果推断中的平均处理效应(ATE)估计。虽然某类增强逆倾向加权(AIPW)估计量具备半参有效性等理想的渐近性质,但其在自适应收集数据下的非渐近理论尚未得到充分研究。为填补这一空白,我们首先建立了AIPW估计量类均方误差的通用上界,该上界关键取决于处理效应与其估计值之间的序贯加权误差。受此启发,我们进一步提出一种通用约简框架,通过在线学习生成处理效应的估计序列以最小化序贯加权估计误差。为具体说明,我们给出三个实例:(Ⅰ)表格型场景;(Ⅱ)线性函数逼近场景;(Ⅲ)结果模型通用函数逼近场景。最后,我们通过建立局部极小极大下界,证明了采用无悔在线学习算法的AIPW估计量具有实例依赖性最优性。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
66+阅读 · 2021年7月18日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
CVE-2018-7600 - Drupal 7.x 远程代码执行exp
黑客工具箱
14+阅读 · 2018年4月17日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
18+阅读 · 2021年3月16日
Arxiv
10+阅读 · 2020年11月26日
Arxiv
12+阅读 · 2019年3月14日
Arxiv
11+阅读 · 2018年7月31日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
CVE-2018-7600 - Drupal 7.x 远程代码执行exp
黑客工具箱
14+阅读 · 2018年4月17日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员