Randomized controlled trials (RCTs) are the gold standard for evaluating the causal effect of a treatment; however, they often have limited sample sizes and sometimes poor generalizability. On the other hand, non-randomized, observational data derived from large administrative databases have massive sample sizes and better generalizability, but they are prone to unmeasured confounding bias. It is thus of considerable interest to reconcile effect estimates obtained from randomized controlled trials and observational studies investigating the same intervention, potentially harvesting the best from both realms. In this paper, we theoretically characterize the potential efficiency gain of integrating observational data into the RCT-based analysis from a minimax point of view. For estimation, we derive the minimax rate of convergence for the mean squared error, and propose a fully adaptive anchored thresholding estimator that attains the optimal rate up to poly-log factors. For inference, we characterize the minimax rate for the length of confidence intervals and show that adaptation (to unknown confounding bias) is in general impossible. A curious phenomenon thus emerges: for estimation, the efficiency gain from data integration can be achieved without prior knowledge on the magnitude of the confounding bias; for inference, the same task becomes information-theoretically impossible in general. We corroborate our theoretical findings using simulations and a real data example from the RCT DUPLICATE initiative [Franklin et al., 2021b].


翻译:随机控制试验(RCTs)是评估治疗的因果关系的黄金标准;然而,它们往往具有有限的抽样规模,有时一般性差;另一方面,非随机性,大型行政数据库的观测数据具有庞大的抽样规模,而且更具有一般性,但它们容易产生无法测量的混乱偏差;因此,非常有兴趣调和随机控制试验和观察研究得出的影响估计,对同一干预措施进行调查,有可能从两个领域获取最佳结果。在本文中,我们理论上从微缩角度说明将观测数据纳入以RCT为基础的分析的潜在效率收益。关于估计,我们从平均正方差中得出最小的趋同率,并提出完全适应性的固定阈值,从而达到最佳比率,达到多种因素。关于推断,我们用信任期长度的微缩增速率,并表明适应(未知的相近偏差)是不可能的。因此出现了一种奇怪的现象:从估计中可以推断,从中得出的平均数据整合率的最小速度,而没有利用先前水平的理论性分析,我们利用了先前的准确性数据。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
110+阅读 · 2020年5月15日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+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
174+阅读 · 2019年10月11日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15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
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2021年11月13日
Two steps to risk sensitivity
Arxiv
1+阅读 · 2021年11月12日
Arxiv
3+阅读 · 2017年12月14日
VIP会员
相关资讯
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15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
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员