Сравнительный анализ методов оценки среднего причинного эффекта в регрессионном моделировании на основе синтетических выборок

УДК 519.6; 004.67

  • Анастасия Павловна Боронкина Алтайский государственный университет, Барнаул, Россия Email: fomenkoap@vc.asu.ru
  • Елена Владимировна Понькина Алтайский государственный университет, Барнаул, Россия Email: ponkinaelena77@mail.ru
  • Салтанат Сайларбековна Адиканова Восточно-Казахстанский университет им. Сарсена Аманжолова, Усть-Каменогорск, Казахстан Email: Ersal_7882@mail.ru
Ключевые слова: вычисленный эксперимент, t-тест, линейная регрессия, матчинг, полное соответствие, подклассификация

Аннотация

В работе рассматриваются результаты сравнительного анализа методов оценки причинного эффекта (АТЕ) на основе t-теста, линейной регрессии и техники матчинга данных (ближайший сосед, полное соответствие и подклассификация). Выполнена генерация синтетических выборок варьируемого объема от 250 до 1000, различных пропорций в распределении данных на экспериментальную и контрольную группы (50/50, 70/20, 90/10). Генерация данных осуществлена при предположении о нормальном, экспоненциальном и логарифмическом распределении предикторов. Для оценки точности метода используется метрика погрешности МАРЕ. Результаты численного эксперимента показали, что методы сравнения средних и линейной регрессии приводят к недооценке или переоценке АТЕ, а метод полного матчинга (Full Matching) обеспечивает более точные результаты независимо от формы распределения данных. Выявлено, что сбалансированность и больший объем выборок позволяют получить более точные оценки АТЕ. Полученные результаты могут использоваться для подбора и обоснования метода оценки причинных эффектов в случае наличия прямого вмешательства бинарного характера и с учетом нелинейности действия одного из влияющих факторов.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

Анастасия Павловна Боронкина, Алтайский государственный университет, Барнаул, Россия

аспирантка Института математики и информационных технологий

Елена Владимировна Понькина, Алтайский государственный университет, Барнаул, Россия

кандидат технических наук, доцент, заведующая кафедрой теоретической кибернетики и прикладной математики

Салтанат Сайларбековна Адиканова, Восточно-Казахстанский университет им. Сарсена Аманжолова, Усть-Каменогорск, Казахстан

PhD, декан высшей школы ИТ и естественных наук

Литература

Rubin D.B. Teaching statistical Inference for causal effects in experiments and Observational studies // Journal of Educational and Behavioral Statistics. 2004. № 29 (3). Р. 343-367.

King G., Lucas C, Nielsen R.A. The Balance-Sample Size Frontier in Matching Metho ds for Causal Inference // American journal of political science. 2016. № 61 (2). P. 1-17.

Rubin D.B. Causal Inference Using Potential Outcomes // Journal of the American Statistical Association. 2011. Vol. 469. No 100. P. 322-331.

Holland PW. Statistics and Causal Inference // Journal of the American Statistical Association. 1986. Т. 81. № 396. P. 945-960.

Френкель А.А., Сурков А.А. Определение весовых коэффициентов при объединении прогнозов // Вопросы статистики. 2017. № 12.С. 3-15.

Rosenbaum PR. The Central Role of the Propensity Score in Observational Studies for Causal Effects // Biometrika. 1983. Vol. 70. № 1. P 41-55.

Rubin D.B. Matching to Remove Bias in Observational Studies // Biometrics. 1967. № 29. P 159-184.

Ming K., Rosenbaum PR. Substantial Gains in Bias Reduction from Matching with a Variable Number of Controls // Biometrics. 2000. № 56. Р 118-124.

Rosenbaum PR., Rubin D.B. Reducing Bias in Observational Studies Using Subclassification on the Propensity Score // Journal of the American Statistical Association. 1984. № 79. P 516-524.

Abdi M.A. Novel Approach for Off-Line Arabic Writer Identification Based on Stroke Feature Combination // 24th International Symposium on Computer Information Science, IEEE. 2009. P. 597-600.

Diamond A. Genetic Matching for Estimating Causal Effects: A General Multivariate Matching Method for Achieving Balance in Observational Studies // Review of Economics and Statistics. 2013. Vol. 95. № 3. P. 932-945.

Ho D.E., Imai K., King G., Stuart E.A. Matchit: Non-parametric Preprocessing for Parametric Causal Inference. Software for Using Matching Methods in R // Journal of Statistical Software. 2011. № 42 (8) P 1-28.

Опубликован
2026-04-08
Как цитировать
Боронкина А. П., Понькина Е. В., Адиканова С. С. Сравнительный анализ методов оценки среднего причинного эффекта в регрессионном моделировании на основе синтетических выборок // Известия Алтайского государственного университета, 2026, № 1(147). С. 84-90 DOI: 10.14258/izvasu(2026)1-11. URL: https://izvestiya.asu.ru/article/view/%282026%291-11.