Estimating heterogeneous treatment effects with right-censored data via causal survival forests
Zhejiang University（浙江大学）；UNC Chapel Hill（北卡罗来纳大学教堂山分校）；Stanford University（斯坦福大学）；UIUC（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
基于森林的方法最近在非参数处理效应估计中得到普及。在这一工作的基础上，我们引入了因果生存森林，它可用于估计异质性处理效应的生存和观察设置的结果可能是右删失。我们的方法依赖于正交估计方程，以鲁棒地调整下unconfoundness的删失和选择效果。在我们的实验中，我们发现我们的方法相对于一些基线表现良好。
2023-02-28 cs.LG stat.ME stat.ML
Posterior Predictive Treatment Assignment for Estimating Causal Effects with Limited Overlap
使用倾向得分估计因果效应依赖于在估计的每个倾向得分值下观察到的经处理和未经处理单位的可用性。在强混杂的环境中，倾向得分分布中有限的所谓“重叠”可能会破坏估计因果效应的经验基础，并产生现有估计量的不稳定的有限样本性能。我们提出了一个贝叶斯过程，旨在估计因果效应的设置有有限的重叠倾向得分分布。我们的方法依赖于后验预测治疗分配（PPTA），这是一个来自倾向得分的量，但在估计因果关系中起着不同的作用。我们使用PPTA来估计因果效应，通过边缘化每个观察是否是未知子集的成员的不确定性，可以假设治疗分配无混淆。由此产生的后验分布取决于估计每个观察结果的因果效应的经验基础，并且与Li et al.（2016）最近提出的“重叠权重”具有共性。我们发现，PPTA方法可以被解释为现有的ad-hoc方法，如修剪的基础上的倾向得分或截断的治疗权重的逆概率的随机版本，并突出几个实际的优势，包括不确定性量化和改进的有限样本性能。我们说明了在美国的发电厂减少有害污染排放的技术的有效性评估的方法。
2017-10-24 stat.ME
Graph-Split Bayesian Causal Forest for Spatial Heterogeneous Treatment Effect Estimation
Texas A&M University（德克萨斯农工大学）；Shell USA Inc（壳牌美国公司）
针对空间观测研究中处理效应随空间变化且受空间混杂影响的问题，提出图分裂贝叶斯因果森林（GSBCF），融合GS-BART与贝叶斯因果森林框架，通过图引导分裂规则建模空间结构，实现更精确的HTE估计与不确定性量化。
2026-09-30 stat.ME stat.ML
causalfe: Causal Forests with Fixed Effects in Python
Amazon Web Services（亚马逊云服务）
causalfe通过Python实现带有固定效应的因果森林，解决面板数据中处理效应估计的异质性问题，通过残差化技术提升估计精度。
2026-01-15 econ.EM stat.ML
Estimating causal structure using conditional DAG models
本文考虑一类称为“条件DAGs”的图形模型中因果结构的推理。这些是有向无环图（DAG）模型，具有两种变量，主要变量和次要变量。次要变量用于帮助估计主要变量之间的因果关系。我们给这个模型类的因果语义，并证明，在一定的假设下，因果影响的方向是可识别的主要和次要变量的联合观测分布。一个基于分数的方法，估计的因果结构，使用这些模型和一致性的结果建立。经验结果表明，与平等对待所有变量或忽略次要变量的公式相比，有了增益。该方法的动机是分子生物学中的应用，本文使用模拟数据和癌症基因组图谱中的蛋白质组数据分析进行了说明。
2014-11-11 stat.ME
Estimating Causal Moderation Effects with Randomized Treatments and Non-Randomized Moderators
研究人员通常对分析条件性处理效应感兴趣。其中一个变体是“因果调节”，这意味着对第三个（调节剂）变量的干预将改变处理效应。本研究认为，在何种条件下，因果温和可以确定，并提出了一个广义的框架，估计因果温和的随机治疗和非随机主持人的影响。作为估计过程的一部分，它允许研究人员实施他们首选的协变量调整方法，包括参数和非参数方法，或他们选择的替代识别策略。此外，它提供了一个设置，从而设计的平均治疗效果的背景下，敏感性分析可以扩展到适度的背景下。为了说明的方法，研究提出了两个应用程序：一个处理的效果使用术语“福利”来描述在美国的公共援助，和一个处理的效果寻求庇护者的宗教对欧洲人的态度寻求庇护者。
2020-08-24 stat.ME
Targeting relative risk heterogeneity with causal forests
Department of Statistics, University of Oxford（牛津大学统计系）；Novo Nordisk A/S（诺和制药）
本文改进因果森林的节点分裂准则，通过穷举广义线性模型比较靶向相对风险，从而识别被绝对风险掩盖的处理效应异质性，并在模拟和利拉鲁肽糖尿病试验数据中验证。
2025-06-08 cs.LG stat.ME stat.ML
Robust Estimating Method for Propensity Score Models and its Application to Some Causal Estimands: A review and proposal
在观察性研究中，倾向得分在估计因果效应方面具有核心作用。由于倾向得分通常是未知的，通过适当的程序进行估计是必不可少的步骤。需要注意的一点是，如果错误指定了倾向得分模型，则因果效应估计量可能存在一定偏倚;有效的模型构建很重要。为了克服这个问题，已经提出了各种有趣的方法。本文综述了四种方法：普通的逻辑斯谛回归方法; Imai和Ratkovic提出的CBPS方法; McCaffrey等人提出的boosted CART方法; Liu等人提出的半参数方法。此外，我们提出了新的鲁棒两步策略：在第一步中估计每个候选模型，并在第二步中集成它们。我们通过模拟实例，通过估计李和同事提出的ATE和ATO，证实了这些方法的性能。仿真结果表明，高阶平衡条件下的提升CART和CBPS具有较好的性能，ATE和ATO的估计方差和偏差绝对值均较小。提升CART和CBPS是有用的各种估计和估计程序。
2023-01-18 stat.ME
Estimating causal effects of functional treatments with modified functional treatment policies
University of Minnesota（明尼苏达大学）
本文提出一种新的因果估计量MFTP，通过功能主成分分析分解解决无限维对象平均问题，用于估计个体治疗轨迹微调后的潜在结果，通过模拟和实证研究验证了其有效性。
2026-02-09 stat.ME
Modified Causal Forests for Estimating Heterogeneous Causal Effects
揭示政策和业务决策在不同粒度级别的因果效应的异质性，为决策者提供了大量的价值。本文通过在多个维度上修改Wager和Athey（2018）提出的因果森林方法，在选择可观察量框架中为多个治疗模型开发了新的估计和推理程序。新的估计量具有理想的理论，计算和实践性质的因果效应的各种聚集水平。虽然经验蒙特卡罗研究表明，他们优于以前建议的估计，应用到积极的劳动力市场方案的评价显示的应用研究的新方法的价值。
2019-07-05 econ.EM stat.ML
Estimating Causal Effects From Nonparanormal Observational Data
科学的基本目标之一是解开特定系统的因果链。特别是对于大型系统，这可能是一项艰巨的任务。详细的干预和随机数据采样方法可以用来解决因果关系的问题，但对于许多系统，这样的干预是不可能的或太昂贵，以获得。最近，Maathuis et al.（2010）遵循Spirtes et al.（2000）的思想，引入了一个框架来估计大规模高斯系统中的因果效应。通过将因果网络描述为有向无环图，即使对于非高斯系统，也可以估计一类一致地描述潜在因果相互作用的马尔可夫等价系统。在这些系统中，因果效应不再是线性的，不能再用单一的系数来描述。本文导出了非高斯分布的一个大子类（称为非超正态分布）中因果效应的一般函数形式。我们还得到了一个方便的近似，它可以有效地用于估计。我们将该方法应用于观察基因表达数据集。
2016-11-29 stat.ME
Estimating Complier Average Causal Effects for Clustered RCTs When the Treatment Affects the Service Population
随机对照试验有时测试旨在改善针对随机化后确定的一部分个体的现有服务的干预措施。因此，这种待遇可能会影响服务接受者的构成和所提供的服务。有了这样的偏见，使用服务接受者和非接受者的数据进行意向治疗估计可能很难解释。本文开发的因果被估量和逆概率加权（IPW）估计编译器的人口在这些设置中，使用广义估计方程的方法，调整标准误差的估计误差的IPW权重。虽然我们的重点是更一般的聚类RCT，但这些方法也适用于（减少）非聚类RCT。仿真结果表明，在假设的识别条件下，估计量达到了标称置信区间覆盖。一个实证的应用程序演示的方法使用的数据从一个大规模的随机对照试验测试的影响，幼儿服务对儿童的认知发展分数。
2022-05-17 stat.ME
Weighted Euclidean balancing for a matrix exposure in estimating causal effect
在许多科学领域，如生物学，心理学和社会学，有越来越多的兴趣，估计因果关系的矩阵暴露的结果。协变量平衡是因果推断中的关键问题，精确平衡和近似平衡方法在过去的几十年中已经被提出。然而，由于大量的约束条件，它是难以实现精确的平衡或选择阈值参数的近似平衡方法时，处理是一个矩阵。为了应对这些挑战，我们提出了加权欧氏平衡方法，从整体的角度近似平衡协变量。该方法同样适用于高维协变量的情形。提出了估计矩阵处理因果效应的参数和非参数方法，并给出了这两种估计的理论性质。仿真结果表明，该方法在各种情况下都优于其他方法。最后，将此方法应用于调查儿童参加各种训练课程与其智商之间的因果关系。结果表明，6-9岁儿童参加实践课程的时间对儿童的智商有显著的积极影响。
2023-03-13 stat.ME
Forest Kernel Balancing Weights: Outcome-Guided Features for Causal Inference
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；University of Texas, Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
本文提出森林核平衡方法，利用树形模型隐含估计核特性，通过平衡基于结果的重要特征提升因果推断的统计与计算性能。
2026-08-19 stat.AP stat.ME
Shrinkage Bayesian Causal Forests for Heterogeneous Treatment Effects Estimation
University College London（伦敦大学学院）
本文开发了一个稀疏诱导版本的贝叶斯因果森林，最近提出的非参数因果回归模型，采用贝叶斯加性回归树，是专门设计来估计异质性处理效应使用观察数据。我们引入的稀疏诱导成分是由实证研究激发的，其中并非所有可用的协变量都是相关的，从而导致在估计个体处理效应时感兴趣的表面的稀疏程度不同。在这项工作中提出的扩展版本，我们称之为收缩贝叶斯因果森林，配备了一对额外的先验，允许模型通过树集合中相应的分裂数来调整每个协变量的权重。这些先验提高了模型对稀疏数据生成过程的适应性，并允许在处理效应估计的框架中执行完全贝叶斯特征收缩，从而揭示驱动异质性的调节因素。此外，该方法允许将有关相关混杂协变量及其对结果影响的相对幅度的先验知识纳入模型中。我们说明了我们的方法在模拟研究中的性能，与贝叶斯因果森林和其他最先进的模型相比，展示了它如何随着协变量数量的增加而扩展，以及它如何处理强烈混淆的场景。最后，我们还提供了一个使用真实世界数据的应用程序的例子。
2021-11-16 cs.LG stat.ME stat.ML
Estimating causal quantile exposure response functions via matching
本文提出一种基于广义倾向得分匹配与核分位数回归的两步匹配估计量，用于估计连续处理的因果分位数暴露-反应函数，并应用于PM$_{2.5}$暴露对住院时间影响的评估。
2023-08-03 stat.ME
Estimating Heterogeneity in Travel Mode Choice Shifts with Causal Forests
Center for Urban Science and Progress, Tandon School of Engineering New York University（纽约大学坦登工程学院城市科学与工程中心）
本研究将因果森林应用于全国家庭出行调查数据，量化新冠疫情对出行方式选择的异质性因果效应，发现汽车出行占比上升，短途、高收入家庭及女性群体增幅最大，为交通政策制定提供依据。
2026-08-06 econ.EM stat.AP stat.ME
On High Dimensional Covariate Adjustment for Estimating Causal Effects in Randomized Trials with Survival Outcomes
这项工作的目的是提高效率，估计平均因果效应（ACE）的生存规模存在右删失和高维协变量信息。我们提出了新的估计使用正则化生存回归和生存随机森林（SRF），使调整高维协变量，以提高效率。我们研究了调整后的估计量在温和的假设下的行为，并从理论上保证了所提出的估计量在使用SRF进行调整时比未调整的估计量更有效。此外，这些调整后的估计量是$\sqrt{n}$ -一致的和渐近正态分布。通过仿真研究了该方法的有限样本行为，其结果与理论结果一致。我们还通过分析移植研究的真实数据来说明我们的方法，以确定相同同胞供体与不相关供体相比的相对有效性，并调整细胞遗传学异常。
2021-06-25 stat.ME
Matching Algorithms for Causal Inference with Multiple Treatments
随机临床试验（RCT）是估计因果效应的理想方法，因为背景协变量的分布在治疗组之间的预期相似。当使用观察数据估计因果效应时，匹配是一种常用的方法，用于复制RCT中实现的协变量平衡。匹配算法的历史可以追溯到20世纪中期，但主要用于估计两个治疗组之间的因果关系。当有两种以上的治疗方法时，估计因果效应需要额外的假设和技术。我们提出了匹配算法，解决目前的方法的缺点，我们使用模拟比较当前和新的方法。所有的方法都显示出在匹配组中相对于匹配前队列的协变量平衡的改善。此外，我们还向研究人员提供关于不同协变量分布首选哪些匹配算法的建议。
2019-02-26 stat.ME
Targeted smoothing parameter selection for estimating average causal effects
观察性研究中平均因果效应的非参数估计通常依赖于通过平滑回归方法（如核、样条或局部多项式回归）控制混杂协变量。这种回归方法通过平滑参数进行调整，该平滑参数调节拟合中使用的自由度的量。在本文中，我们提出了数据驱动的方法来选择平滑参数时，目标参数是一个平均的因果效应。为此，我们提出估计的均方误差的精确表达式。渐近近似表明，最小化此均方误差的平滑参数收敛到零的速度比最佳平滑参数的估计的回归函数。在模拟研究中，我们表明，所提出的用于选择平滑参数的数据驱动方法比其他可用方法产生更低的经验均方误差，例如，交叉验证
2013-06-19 stat.ME
On the adaptation of causal forests to manifold data
本文证明因果森林能适应未知协变量流形结构，在估计条件平均处理效应时达到最优收敛速率，维度自动由流形维度替代。
2023-12-26 econ.EM math.ST stat.TH
Estimating Average Causal Effects with Incomplete Exposure and Confounders
针对暴露和混杂因素缺失时的平均因果效应估计问题，提出了在随机缺失和非随机缺失假设下的双重稳健目标最大似然估计器（TMLE），并通过模拟和NHANES数据验证了其有效性。
2025-06-26 stat.ME
Guidelines for estimating causal effects in pragmatic randomized trials
实用的随机试验旨在为临床决策提供证据，而不是监管批准。这些试验的共同特征包括在广泛的护理环境中纳入异质性或多样化的患者人群，使用活性治疗策略作为对照药物，揭盲治疗分配以及研究长期临床相关结局。这些功能可以大大提高试验结果对患者、临床医生和其他利益相关者的有用性。然而，这些特征也会增加不依从性的风险，从而降低了意向治疗效应作为以患者为中心的因果效应指标的价值。在这些情况下，符合协议的效果提供了有用的补充信息，决策。不幸的是，几乎没有指导有效估计的符合协议的影响。在这里，我们提出了我们的完整的指导方针，分析务实的试验，将导致更多的信息因果推断的意向治疗效果和每协议的影响。
2019-11-19 stat.ME
Finite-sample bias-variance tradeoff with variables related to trial participation inserted into causal forest models for ensuring generalizability
Division of Preventive Medicine, Department of Medicine, Brigham and Women’s Hospital and Harvard Medical School（预防医学系，内科，布莱根妇女医院和哈佛医学院）；Department of Epidemiology, Graduate School of Medicine, Dentistry and Pharmaceutical Sciences, Okayama University（流行病学科，医药齿学研究院，冈山大学）；Harris School of Public Policy, University of Chicago（哈里斯公共政策学院，芝加哥大学）
本文研究了在因果森林模型中纳入与试验参与相关的变量对有限样本偏差方差权衡的影响，发现IPW方法能有效提升性能，强调单独处理选择偏差的重要性。
2026-05-14 stat.AP stat.ME
Estimating Population Average Causal Effects in the Presence of Non-Overlap: The Effect of Natural Gas Compressor Station Exposure on Cancer Mortality
大多数因果推断研究依赖于重叠的假设来估计总体或样本平均因果效应。当数据表现出不重叠，估计这些被估量需要依赖于模型规格，由于数据支持差。所有现有的方法来解决非重叠，如修剪或降低支持差的区域中的数据的权重，改变被估量。在环境健康研究中，研究结果往往旨在影响政策，被估量的变化可能会削弱研究的影响，因为估计数可能无法代表决策者感兴趣的人群中的影响。研究人员可能愿意做出额外的、最小的建模假设，以保持估计群体平均因果效应的能力。我们试图在这个问题上做出两点贡献。首先，我们提出了一个灵活的，数据驱动的定义倾向得分重叠和非重叠区域。其次，我们开发了一个新的贝叶斯框架来估计人口平均因果效应与较小的模型依赖性和适当的大的不确定性存在的非重叠。在这种方法中，估计重叠和非重叠区域的因果效应的任务被委托给两个不同的模型，适合于每个区域的数据支持的程度。树系综用于非参数估计重叠区域中的个体因果效应，其中数据可以为自己说话。在非重叠区域，数据支持不足意味着需要依赖模型规范，通过样条模型从重叠区域外推趋势来估计个体因果效应。我们的方法表现出良好的性能在模拟中。最后，我们利用我们的方法进行了一个新的调查天然气压缩机站暴露的因果关系对癌症的结果。
2018-09-13 stat.ME
Estimating Treatment Effects with Missings Not At Random in the Estimand Framework using Causal Inference
Independent Researcher（独立研究者）
本文针对随机对照试验中非随机缺失问题，利用有向无环图和潜在响应变量建模缺失过程，提出无需填补即可无偏估计治疗效应的新方法，并证明平均条件对数优势比在充分调整混杂因素下对MNAR具有稳健性。
2025-11-08 stat.ME
Forests for Differences: Robust Causal Inference Beyond Parametric DiD
Institute of Mathematics and Computer Sciences at University of São Paulo, Brazil（巴西圣保罗大学数学与计算机科学学院）
本文提出非参数DiD-BCF模型，通过基于PTA的重新参数化统一估计ATE、GATE和CATE，并在模拟及美国最低工资政策应用中展现出处理非线性、选择偏差与效应异质性的优势。
2025-06-09 cs.LG stat.ME stat.ML
Estimating network-mediated causal effects via principal components network regression
提出主成分网络回归方法，将社交网络上的因果效应分解为网络介导的间接效应与独立直接效应，假设潜在社会群体为中介，证明渐近理论并指出现有方法存在过度控制偏差，适用于多种结构化数据。
2025-03-06 stat.ME
Instrumental Variable Estimation of Distributional Causal Effects
本文提出基于工具变量的分布因果效应识别与估计方法，引入分布IV模型并构造非参数估计量DIVE，用于估计二值处理下的干预累积分布函数，并通过模拟和真实数据验证其有效性。
2024-08-06 stat.ME
Explaining Heterogeneous Treatment Effects with Causal Forests and the Hoeffding Functional Decomposition
Theremia（瑟雷米亚）；Thales（泰雷兹）；cortAIx-Labs（cortAIx实验室）
该研究针对因果推断中异质性处理效应估计的黑箱问题，提出可解释的CausalTreeHFD方法，基于霍夫丁函数分解将CATE预测分解为协变量及交互作用贡献，经实验验证其能准确识别相关因素并恢复贡献。
2026-10-14 cs.LG stat.ML
Causal rule ensemble method for estimating heterogeneous treatment effect with consideration of main effects
本研究提出基于RuleFit和S-learner的因果规则集成框架，通过引入主效应和处理效应规则项实现可解释的异质性处理效应估计，数值模拟和实际数据验证了其性能与解释性。
2023-07-27 stat.ME
Identifying and Estimating Principal Causal Effects in Multi-site Trials
随机试验通常在多个地点进行单独的随机化，如学校，投票区或医院。这些网站可能在重要方面有所不同，包括网站的实现，当地条件和个人的组成。实践中的一个重要问题是，研究人员是否以及在什么样的假设下可以利用这种跨站点的变化来了解更多关于干预的信息。我们在主要分层框架中解决这些问题，该框架描述了由治疗后数量定义的亚组的因果效应。我们表明，研究人员可以通过多站点设计估计某些主要的因果效应，如果他们愿意施加强有力的假设，即站点特定的影响是不相关的，与站点特定分布的阶层成员。我们激励这种方法与早期大学高中倡议，一个独特的中学教育计划，以提高高中毕业率和大学入学率的目标多地点试验。我们的分析证实了以前的研究表明，该倡议有积极的影响，否则谁会参加一个低质量的高中的学生，虽然权力是有限的。
2018-03-16 stat.ME
Bayesian regression tree models for causal inference: regularization, confounding, and heterogeneous effects
本文提出了一种新的非线性回归模型，用于从观察数据中估计异质性处理效应，特别适用于效应量小、异质性效应和强混杂的情况。标准的非线性回归模型，可以很好地预测，有两个显着的弱点时，用于估计异质性处理效应。首先，当拟合具有强混杂的数据时，它们可能产生严重偏倚的处理效应估计值。本文提出的贝叶斯因果森林模型通过直接将倾向函数的估计值引入响应模型的规范中来避免这个问题，隐式地在回归函数上诱导协变量依赖的先验。其次，响应面建模的标准方法不能充分控制效应异质性的正则化强度。贝叶斯因果森林模型允许将处理效应异质性与控制变量的预后效果分开进行正则化，从而可以在信息上“缩小到同质性”。我们通过重新分析一项评估吸烟对医疗支出的因果影响的观察性研究以及广泛的模拟研究来说明这些好处。
2019-11-13 stat.ME
A Unified Approach for Estimating Various Treatment Effects in Causal Inference
本文提出一种基于统计泛函和累积分布函数的统一估计器，可估计多种处理效应（如ATE和QTE），兼顾变量选择，理论性质完备，数值实验显示其优于现有方法。
2025-03-28 stat.ME
Variable importance for causal forests: breaking down the heterogeneity of treatment effects
本文针对因果森林的黑箱局限，提出一种基于“丢弃并重新学习”原则的变量重要性算法，用于量化各输入对处理效应异质性的影响，并通过修正项处理混杂变量，实验证明其性能优于竞争方法且可扩展到变量组。
2023-08-07 stat.ML
GCF: Generalized Causal Forest for Heterogeneous Treatment Effect Estimation in Online Marketplace
Didi Chuxing（滴滴出行）；University of North Carolina at Chapel Hill（北卡罗来纳大学教堂山分校）
可持续性建模是一种快速发展的方法，它利用因果推断和机器学习方法直接估计异质处理效应，近年来已广泛应用于各种在线市场，以辅助大规模决策。现有的流行模型，如因果森林（CF），是有限的，要么离散的治疗或提出参数假设的结果，治疗关系，可能遭受模型误指定。然而，连续治疗（例如，价格、期限）经常出现在市场上。为了减轻这些限制，我们使用基于核的双重鲁棒估计恢复非参数剂量反应函数，可以灵活地模拟连续的处理效应。此外，我们提出了一个通用的基于距离的分裂标准，以捕捉连续治疗的异质性。我们称该算法为广义因果森林（GCF），因为它将CF的用例推广到更广泛的设置。我们证明了GCF的有效性，通过推导估计量的渐近性质，并将其与合成数据集和真实数据集上流行的隆升建模方法进行比较。我们在Spark上实现了GCF，并成功地将其部署到一家领先的乘车共享公司的大规模在线定价系统中。在线A/B测试结果进一步验证了GCF的优越性。
2022-09-23 cs.LG stat.AP stat.ME
Causal-Policy Forest for End-to-End Policy Learning
本文提出因果政策森林算法，通过端到端方法提升策略学习效果，实现CATE估计与策略学习的结合。
2025-12-28 cs.LG econ.EM math.ST
A longitudinal Bayesian framework for estimating causal dose-response relationships
King’s College London（伦敦国王学院）；University of Toronto（多伦多大学）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Imperial College London（帝国理工学院）
提出一种可扩展的非参数贝叶斯框架，通过广义倾向得分处理时变混杂，估计连续暴露下的边际纵向因果剂量-反应函数，并应用于地铁客流量与COVID-19病例数的因果分析。
2026-10-14 stat.AP stat.ME
From controlled to undisciplined data: estimating causal effects in the era of data science using a potential outcome framework
本文讨论了因果推断的基本原则-统计学领域，估计特定事件，治疗，干预和暴露对实验和观察数据的给定结果的影响。我们解释了识别因果效应所需的关键假设，并强调了与使用观测数据相关的挑战。我们强调，实验思维是至关重要的因果推断。数据的质量（不一定是数量）、研究设计、假设的满足程度以及统计分析的严谨性使我们能够合理地推断因果效应。尽管我们提倡利用大数据和机器学习（ML）算法来估计因果效应，但它们不能替代深思熟虑的研究设计。概念通过例子来说明。
2020-12-12 stat.AP stat.ME
A Large-Scale Empirical Comparison of Meta-Learners and Causal Forests for Heterogeneous Treatment Effect Estimation in Marketing Uplift Modeling
本文通过Criteo Uplift v2.1数据集对比四种CATE估计器，发现S-Learner在Qini系数上表现最佳，且在提升转化率方面有显著提升，同时揭示了异质治疗效应的主要驱动因素。
2026-04-07 cs.LG econ.EM stat.CO
Transfer learning for causal forest
Centrale Lyon（里昂中央理工学院）；INSA Lyon（里昂国立应用科学学院）；CNRS（法国国家科学研究中心）
提出一种针对因果森林HTERF的迁移学习方法，通过偏移量估计源域与目标域之间的模型偏移，并给出目标域上CATE误差的上界，仿真和真实数据验证了有效性。
2026-06-05 cs.LG math.PR stat.ML
What Makes Forest-Based Heterogeneous Treatment Effect Estimators Work?
本文统一因果森林与基于模型的森林，在L2加性模型框架下剖析其计算要素，并通过随机与观察性基准发现处理指标的倾向评分局部中心化是抗混杂性能关键。
2023-12-20 stat.ME stat.ML
Estimating Causal Effects With Partial Covariates For Clinical Interpretability
University of Basel（巴塞尔大学）
在诸如医学的应用中，在存在混杂的情况下估计干预的因果效应是经常发生的问题。这项任务是具有挑战性的，因为可能有多个混杂因素，其中一些可能会丢失，并且必须从高维噪声测量中进行推断。在本文中，我们提出了一个决策理论的方法来估计因果影响的干预措施，其中一个子集的协变量是不可用的一些患者在测试过程中。我们的方法使用的信息瓶颈原则进行离散的，低维的协变量数据的充分减少，以估计分布的混杂因素。在这样做时，我们可以估计干预措施的因果效应，其中只有部分协变量信息可用。我们在因果推断基准和治疗败血症的实际应用上的结果表明，我们的方法实现了最先进的性能，而不牺牲可解释性。
2018-11-26 cs.AI stat.ME
Bayesian Causal Forests & the 2022 ACIC Data Challenge: Scalability and Sensitivity
本文针对2022年ACIC数据挑战，开发了可扩展的flexBCF模型以估计纵向数据的条件平均处理效应，并探讨了倾向得分估计与稀疏先验的敏感性，发现灵活倾向得分可改善不确定性区间校准。
2023-05-11 stat.AP
Estimating complex causal effects from incomplete observational data
University of Jyväskylä（于韦斯屈莱大学）
尽管因果建模取得了重大进展，因果关系仍然是许多统计学家不熟悉的话题。在本文中，它是从开始到结束演示如何因果效应可以估计从观测数据假设的因果结构是已知的。为了使问题更具挑战性，因果效应是高度非线性的，数据是随机随机缺失的。估计中使用的工具包括设计因果模型、因果演算、多重插补和广义可加模型。主要的信息是，一个训练有素的统计学家可以通过明智地结合现有的工具来估计因果效应。
2014-07-02 cs.LG math.ST stat.ME
On the Validity of Covariate Adjustment for Estimating Causal Effects
Harvard School of Public Health（哈佛公共卫生学院）
从观察数据和因果假设中识别行为（治疗）对结果变量的影响是因果推断中的一个基本问题。由于存在可能与治疗和结局变量相关的混杂因素，这种识别变得困难。在理论和实践中，混杂因素通常通过调整协变量来处理，换句话说，考虑以治疗和协变量值为条件的结局，通过观察这些协变量值的概率进行加权。本文给出了协变量调整的一个完备的图形准则，我们称之为调整准则，并由此准则的完备性得到了一些有趣的推论。
2012-03-15 cs.AI stat.ME
Estimating Treatment Effect Heterogeneity in Psychiatry: A Review and Tutorial with Causal Forests
本文提供基于R包grf中causal forest算法的异质性治疗效应估计教程，涵盖方法概述、算法逻辑、美军士兵压力复原力二次分析实例及模型评估方法，并附复现脚本。
2024-12-14 stat.AP
Bayesian Causal Forests for Multivariate Outcomes: Application to Irish Data From an International Large Scale Education Assessment
Hamilton Institute（汉密尔顿研究所）；Maynooth University（梅努斯大学）；Department of Mathematics and Statistics, Maynooth University（梅努斯大学数学与统计系）
贝叶斯因果森林（Bayesian Causal Forests，BCF）是一种因果推断机器学习模型，基于高度灵活的非参数回归和分类工具，称为贝叶斯加性回归树（Bayesian Additive Regression Trees，BART）。从国际数学和科学研究（TIMSS）的趋势，其中包括在数学和科学的学生成绩的数据的动机，我们提出了一个多元扩展的BCF算法。在模拟研究的帮助下，我们表明，我们的方法可以准确地估计因果关系的多个结果受到相同的治疗。我们还将我们的模型应用于TIMSS 2019的爱尔兰数据。我们的研究结果揭示了在家里使用书桌的积极影响（数学ATE 95% CI：[0.20，11.67]），同时也强调了学生在学校经常感到饥饿的负面影响。（数学ATE 95% CI：[-11.15，-2.78]，科学ATE 95% CI：[-10.82，-1.72]）或经常缺失（数学ATE 95% CI：[-12.47，-1.55]）。
2023-03-08 cs.LG stat.AP stat.ML
Estimating Heterogeneous Causal Effects with Tree-Based Methods under Imperfect Compliance
University of Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学）
针对不完全依从场景，提出两种非贝叶斯树方法（DRRF-IV和GRF-IV）估计条件依从者平均因果效应，模拟显示性能与BCF-IV相当且计算更快，并应用于ICU及时入院对死亡率影响的子组分析。
2026-09-29 econ.EM stat.ME
Generalization bound for estimating causal effects from observational network data
Guangdong University of Technology（广东工业大学）；Shantou University（汕头大学）
针对观测网络数据因果效应估计缺乏泛化界分析的问题，本文结合联合倾向得分重加权与IPM表示学习推导出泛化界，并据此提出加权回归方法，在真实网络半合成数据上验证了有效性。
2023-08-08 cs.LG stat.ME
Estimating Causal Effects with the Neural Autoregressive Density Estimator
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）
在潜在系统将受到积极干预的情况下，因果效应的估计是基本的。构建因果推断引擎的一部分是定义变量如何相互关联，也就是说，定义给定条件依赖关系的变量之间的函数关系。在本文中，我们偏离因果模型中的线性关系的共同假设，利用神经自回归密度估计，并使用它们来估计因果关系的珍珠做演算框架内。使用合成数据，我们表明，该方法可以检索因果关系的影响，从非线性系统，而不明确建模的变量之间的相互作用。
2021-03-01 cs.AI cs.LG stat.ME
Estimating Causal Effects of Discrete and Continuous Treatments with Binary Instruments
MIT（麻省理工学院）；U of Bristol（布里斯托大学）；U of Michigan（密歇根大学）；CESifo（CESifo研究所）
提出基于局部copula的工具变量框架，通过恒定局部依赖性假设识别离散和连续治疗的因果效应，并应用于睡眠对幸福感的影响估计。
2026-09-09 econ.EM stat.ME
Bounding, an accessible method for estimating principal causal effects, examined and explained
估计由治疗后行为定义的亚组的处理效应（即，在主要分层框架中估计因果效应）在技术上可能具有挑战性，并且严重依赖于强有力的假设。我们研究了另一种途径：使用边界来确定与数据一致的可能影响范围。这种简单的方法依赖较少的假设，但可以得出与政策相关的结论。正如我们所展示的，协变量可以直接用于大幅收紧边界。通过模拟，我们证明了哪些类型的协变量是最有益的。最后，我们分析了早期大学高中的多地点实验研究。当检查该计划的学生完成九年级的影响“上轨道”的大学，我们发现ECHS的学生，否则谁会参加一个高质量的高中影响不大，但对于那些谁不会有实质性的影响。这表明，在主要由质量较低的学校提供服务的地区扩大这些方案有潜在的好处。
2017-08-16 stat.AP stat.ME
Estimating Heterogeneous Causal Mediation Effects with Bayesian Decision Tree Ensembles
因果推断文献越来越多地认识到，明确针对处理效应异质性可以提高科学认识和政策建议。为了达到同样的目的，研究治疗与结果之间的因果关系也是有用的。本文将在\emph{causal mediation analysis}的背景下解决这些问题。我们引入了一个基于贝叶斯加性回归树的变系数模型来识别和规范异质因果中介效应;类似于线性结构方程模型，这些效应对应于系数的协变量依赖性产物。我们发现，即使在协变量很少的大型数据集上，LSEM也可以对条件平均直接和间接效应产生高度不稳定的估计，而我们的\emph{Bayesian causal mediation forests}模型产生稳定的估计。我们发现，我们的方法是保守的，效果估计“缩小到同质性。我们使用来自医疗支出面板调查的数据和基于模拟数据的数据来检查我们方法的显著特性。最后，我们展示了如何将我们的模型与后验总结策略相结合，以识别有趣的子群并解释模型拟合。
2023-03-02 stat.AP stat.ME
