Many real-world systems rely on predictive models to inform decisions, and fairness concerns arise in both the prediction and decision stages. We introduce end-to-end fairness optimization (E2EFO) as a unifying framework that integrates fairness across the prediction-to-decision pipeline. We focus on resource allocation with group-based fairness: the prediction task estimates allocation impacts while limiting accuracy disparity across groups, and the decision task distributes those impacts equitably by optimizing a group-based alpha-fairness measure. Within this framework, we propose fair decision-focused learning (FDFL), a training paradigm that jointly accounts for prediction accuracy, prediction fairness, and decision regret -- the loss in decision fairness due to imperfect predictions. FDFL trains the predictor by gradient descent, combining the objective gradients through multi-task learning techniques. The core computational challenge is the decision Jacobian with respect to the predictor parameters: we derive exact closed-form formulas for a tractable class of fair allocation and apply a differentiable optimization layer in the general case. We further establish a finite-sample generalization bound for the scalarized FDFL objective. Numerical experiments on a healthcare-based single resource allocation and a synthetic multiple resource allocation illustrate the value of jointly accounting for prediction fairness and decision fairness in prediction-informed decision-making.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

《时空变化领域中的学习与决策》134页
专知会员服务
18+阅读 · 2025年5月10日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17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
半监督多任务学习:Semisupervised Multitask Learning
我爱读PAMI
18+阅读 · 2018年4月29日
国家自然科学基金
20+阅读 · 2015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
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
47+阅读 · 2015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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
VIP会员
最新内容
何为协作武器?
专知会员服务
1+阅读 · 43分钟前
《理解认知战:超越信息》
专知会员服务
1+阅读 · 58分钟前
美国战争部在GenAI.mil上推出OpenAI的ChatGPT Mil
专知会员服务
7+阅读 · 8月31日
人工智能赋能军事维护:重新定义国防战备
专知会员服务
3+阅读 · 8月31日
《美陆军野战手册(2026年):特种部队》
专知会员服务
4+阅读 · 8月31日
受限仓库多智能体取送中的动态安全等待点选择
相关VIP内容
《时空变化领域中的学习与决策》134页
专知会员服务
18+阅读 · 2025年5月10日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
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
半监督多任务学习:Semisupervised Multitask Learning
我爱读PAMI
18+阅读 · 2018年4月29日
相关基金
国家自然科学基金
20+阅读 · 2015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
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
47+阅读 · 2015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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员