線形構造方程式モデルにおけるフロントドア推定量と操作変数推定量の統合化による総合効果の推定について

抄録

本論文では，確率変数間の因果関係（データ生成過程）が線形構造方程式モデルと対応する非巡回的有向グラフにより記述できる状況を考える．未観測交絡因子が存在する場合，観測された相関情報から総合効果を推定する方法論として，操作変数法とフロントドア基準に基づいた二段階最小二乗法がある．しかし，これらの2つの推定方法のいずれもが適用できる場合において，総合効果の推定精度の観点では，これら2つのあいだに定性的な優劣関係を与えることはできない．そこで，本論文では，操作変数法とフロントドア基準によって推定された総合効果を統合した新たな推定量を提案する．また，数値実験をとおして，総合効果の推定精度の観点から，(i)この統合型推定量が個々の推定量よりも優れていること，そして，(ii)仮に未観測交絡因子がなく，通常最小二乗推定量（バックドア基準）が個々の推定量よりも優れている場合であっても，統合型推定量のほうが通常最小二乗推定量よりも優れているケースがあることを指摘する．