In experimental and observational studies, there is often interest in understanding the mechanism through which an intervention program improves the final outcome. Causal mediation analyses have been developed for this purpose but are primarily considered for the case of perfect treatment compliance, with a few exceptions that require the exclusion restriction assumption. In this article, we consider a semiparametric framework for assessing causal mediation in the presence of treatment noncompliance without the exclusion restriction. We propose a set of assumptions to identify the natural mediation effects for the entire study population and further, for the principal natural mediation effects within subpopulations characterized by the potential compliance behavior. We derive the efficient influence functions for the principal natural mediation effect estimands and motivate a set of multiply robust estimators for inference. The multiply robust estimators remain consistent to their respective estimands under four types of misspecification of the working models and are efficient when all nuisance models are correctly specified. We further introduce a nonparametric extension of the proposed estimators by incorporating machine learners to estimate the nuisance functions. Sensitivity analysis methods are also discussed for addressing key identification assumptions. We demonstrate the proposed methods via simulations and an application to a real data example.


翻译:在实验研究和观察性研究中,人们常关注干预项目改善最终结局的作用机制。因果中介分析为此目的而发展,但主要针对完全治疗依从的情况,少数例外需要排除限制性假设。本文考虑在无排除限制性假设下,针对治疗非依从性评估因果中介效应的半参数框架。我们提出一组假设以识别整体研究人群的自然中介效应,并进一步识别以潜在依从行为为特征定义的子群内的主自然中介效应。推导了主自然中介效应估计量的有效影响函数,并激发了一组用于推断的多重稳健估计量。这些多重稳健估计量在工作模型存在四种错误设定时仍能保持对各自目标参数的一致性,且当所有干扰模型均正确设定时具有有效性。我们进一步引入机器学习方法估计干扰函数,将所提估计量扩展至非参数形式。同时讨论了用于解决关键识别假设的敏感性分析方法。通过模拟研究和真实数据实例验证了所提方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!700+ppt《因果推理》课程!杜克大学Fan Li教程
专知会员服务
73+阅读 · 2022年7月11日
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
254+阅读 · 2020年4月19日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9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
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
LibRec 精选:推荐的可解释性[综述]
LibRec智能推荐
10+阅读 · 2018年5月4日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16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
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
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年7月7日
Arxiv
15+阅读 · 2020年12月17日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:45
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
4+阅读 · 今天13:50
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
3+阅读 · 今天13:33
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
LibRec 精选:推荐的可解释性[综述]
LibRec智能推荐
10+阅读 · 2018年5月4日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关基金
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
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
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员