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2020 年度 実施状況報告書

リスク回避型データサイエンス技術を開発するための統計的因果推論の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K11856
研究機関横浜国立大学

研究代表者

黒木 学  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (60334512)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
キーワード構造的因果モデル
研究実績の概要

令和元年度に引き続き、令和2年度は、(1)神田・黒木(2020)によって提案された重み付き条件付き操作変数推定量の拡張、(2)中間変数に基づく平均に対する因果効果の予測区間の定式化、(3)クラスタワイズ・カーネル・リッジ多変量回帰分析法の開発、(4)効果復元推定量の漸近分散の導出と識別可能条件の定性的な優劣比較,を行い,以下のような結果を得た。(1)について、IV-pairと呼ばれる概念を用いることで,神田・黒木(2020)を包括した総合効果の一致推定量が得られることを明らかにした。(2)について、フロントドア基準に基づいて推定された平均に対する因果効果について厳密な予測区間を与えるとともに単回帰モデルの予測区間との比較を行った。(3)について、既存のクラスタワイズ回帰分析法を非線形データに適用できるようにクラスタワイズ・カーネル・リッジ多変量回帰分析法として拡張を行った。(4)について、Kuroki and Pearl (2014)によって提案された効果復元推定量の漸近分散を定式化するとともに、総合効果の推定精度の観点からバックドア基準、フロントドア基準、条件付き操作変数法との比較を行い、ある条件の下では推定精度に定性的な優劣関係があることが明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

令和2年度は、クラスタワイズ・カーネル・リッジ多変量回帰分析法の開発により,Asian Network for Quality (ANQ) Congress 2020 Best Paper Awardを受賞した。また、Effect Restoration法の研究により、共同研究者が第15回日本統計学会春季集会学生優秀発表賞と統計検定センター長賞を受賞した。

今後の研究の推進方策

日本品質管理学会テクノメトリクス研究会に参加しながら、幅広い学術的視野を取り入れるように心がけていきたい。また、異分野の研究者と共同研究を実施することで応用分野を広げていきたいと考えている。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍の影響により学術学会参加を取りやめたため。現在、国内外の学術学会での発表を行うための旅費、国際学術誌に投稿するための論文校閲費用として利用することを考えている。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] Eli Lilly and Company(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Eli Lilly and Company
  • [雑誌論文] Variance formulas for estimated mean response and predicted response with external intervention based on the back-door criterion in linear structural equation models2020

    • 著者名/発表者名
      Kuroki Manabu、Nanmo Hisayoshi
    • 雑誌名

      AStA Advances in Statistical Analysis

      巻: 104 ページ: 667~685

    • DOI

      10.1007/s10182-020-00372-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proportion of treatment effect mediated by surrogate endpoints2020

    • 著者名/発表者名
      Kuroki Manabu、Shingaki Ryusei、Qu Yongming
    • 雑誌名

      Biometrical Journal

      巻: 63 ページ: 105~121

    • DOI

      10.1002/bimj.202000119

  • [学会発表] Identification of Joint Probabilities of Potential Outcomes using Instrumental Variable Method with a Proxy Variable2021

    • 著者名/発表者名
      Y.Kawakami and M.Kuroki
    • 学会等名
      Joint Quantitative Political Science Conference for Asia and Australasia
    • 国際学会
  • [学会発表] Instrumental Variable-based Identification for Causal effects using Covariate Information2021

    • 著者名/発表者名
      川上 裕大・黒木 学
    • 学会等名
      第15回日本統計学会春季集会
  • [学会発表] Variance based Difference between Graphical Identification Conditions of Causal Effects in Linear Structural Equation Models2021

    • 著者名/発表者名
      田口千恵・東川知樹・宮川雅巳・黒木学
    • 学会等名
      第15回日本統計学会春季集会
  • [学会発表] Clusterwise Multivariate Kernel Ridge Regression Analysis and the Visualization of the Analytical Results2020

    • 著者名/発表者名
      Y.Kawakami and M.Kuroki
    • 学会等名
      The 20th ANQ Quality Congress (ANQ 2020)
    • 国際学会
  • [学会発表] Collapsibility Condition for Ridge Regression Coefficients with an Application to Estimating Total Effects2020

    • 著者名/発表者名
      R.Hasegawa and M.Kuroki
    • 学会等名
      The 20th ANQ Quality Congress (ANQ 2020)
    • 国際学会
  • [学会発表] クラスタワイズカーネルMT法と解析結果の可視化について2020

    • 著者名/発表者名
      川上祐大・黒木学
    • 学会等名
      日本品質管理学会第50回年次大会研究発表会
  • [学会発表] リッジ回帰モデルにおける併合可能条件とその応用2020

    • 著者名/発表者名
      長谷川亮・黒木学
    • 学会等名
      日本品質管理学会第50回年次大会研究発表会
  • [学会発表] MTシステムのクラスタワイズ・カーネル化とその応用2020

    • 著者名/発表者名
      川上祐大・黒木学
    • 学会等名
      日本信頼性学会第33回秋季信頼性シンポジウム
  • [学会発表] 測定誤差をともなう中間特性を利用した総合効果の定量的評価について2020

    • 著者名/発表者名
      田口千恵・黒木学・宮川雅巳
    • 学会等名
      日本信頼性学会第33回秋季信頼性シンポジウム

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公開日: 2021-12-27  

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