econml.dr.SparseLinearDRLearner

class econml.dr.SparseLinearDRLearner(*, model_propensity='auto', model_regression='auto', featurizer=None, fit_cate_intercept=True, discrete_outcome=False, alpha='auto', n_alphas=100, alpha_cov='auto', n_alphas_cov=10, max_iter=1000, tol=0.0001, n_jobs=None, min_propensity=1e-06, categories='auto', cv=2, mc_iters=None, mc_agg='mean', random_state=None, allow_missing=False, use_ray=False, ray_remote_func_options=None)[source]

基类:econml._cate_estimator.DebiasedLassoCateEstimatorDiscreteMixin, econml.dr._drlearner.DRLearner

DRLearner 的一个特殊情况,其最终阶段是去偏 Lasso 回归。在这种情况下,可以通过去偏 lasso 方法及其估计参数的渐近正态性质进行推断。这在计算上比 Bootstrap 推断更快。保持默认的 inference='auto' 不变,或者在拟合时显式设置 inference='debiasedlasso' 以通过渐近正态性启用推断。

更具体地说,该估计器假设每个处理的最终 cate 模型采用线性形式

\[\theta_t(X) = \left\langle \theta_t, \phi(X) \right\rangle + \beta_t\]

其中 \(\phi(X)\) 是特征提取器的结果特征,如果 featurizer 为 None,则为 X\(\beta_t\) 是 CATE 的截距,如果 fit_cate_intercept=True (默认) 则包含此项。它通过运行去偏 lasso 回归(即 \(\ell_1\) 惩罚回归并去偏)来拟合,将双重鲁棒结果差异对 X 进行回归:即首先解决惩罚平方损失问题

\[\min_{\theta_t, \beta_t} E_n\left[\left(Y_{i, t}^{DR} - Y_{i, 0}^{DR} - \left\langle \theta_t, \phi(X_i) \right\rangle - \beta_t\right)^2\right] + \lambda \left\lVert \theta_t \right\rVert_1\]

然后对解添加去偏校正。如果 alpha='auto' (推荐),则惩罚权重 \(\lambda\) 通过交叉验证进行最优设置。

即使 CATE 模型在 \(\phi(X)\) 中不是线性的,这种方法也有效。在这种情况下,它对 CATE 模型的最佳稀疏线性逼近进行推断。

参数
  • model_propensity (估计器,默认 'auto') – 用于估计 Pr[T=t | X, W] 的分类器。通过将处理对(特征,控制变量)的连接进行回归训练。

    • 如果为 'auto',模型将是线性模型和森林模型集合中的最佳拟合模型。

    • 否则,请参阅 模型选择 以了解支持的选项范围。

  • model_regression (估计器,默认 'auto') – 用于估计 E[Y | X, W, T] 的估计器。通过将 Y 对(特征,控制变量,one-hot 编码的处理)的连接进行回归训练。one-hot 编码排除了基准处理。

    • 如果为 'auto',模型将是线性模型和森林模型集合中的最佳拟合模型。

    • 否则,请参阅 模型选择 以了解支持的选项范围;如果指定了单个模型,则如果 discrete_outcome 为 True,它应该是一个分类器,否则是一个回归器。

  • 特征提取器 (featurizer) (转换器, 可选) – 必须支持 fit_transform 和 transform 方法。用于在最终 CATE 回归中创建复合特征。如果 X 为 None,则忽略此参数。最终 CATE 将在 featurizer.fit_transform(X) 的结果上进行训练。如果 featurizer=None,则 CATE 在 X 上进行训练。

  • 拟合 cate 截距 (fit_cate_intercept) (布尔值, 默认 True) – 线性 CATE 模型是否应该包含常数项。

  • 离散结果 (discrete_outcome) (布尔值, 默认 False) – 是否将结果视为二元变量。

  • alpha (字符串 | 浮点数, 可选, 默认 'auto'。) – 在最终模型中通过去偏 lasso 应用于 CATE 的 L1 正则化参数。'auto' 对应于 DebiasedLasso 的交叉验证形式。

  • n_alphas (整数, 默认 100) – 如果 alpha='auto',尝试多少个 alpha 值。

  • alpha_cov (字符串 | 浮点数, 默认 'auto') – 在构建用于校正去偏 lasso 中最终阶段 lasso 系数的协方差矩阵 Theta 的伪逆时使用的正则化 alpha 参数。每一次这样的回归都对应于一个特征对剩余特征的回归。

  • n_alphas_cov (整数, 默认 10) – 如果 alpha_cov='auto',尝试多少个 alpha_cov 值。

  • max_iter (整数, 默认 1000) – 去偏 Lasso 中的最大迭代次数。

  • tol (浮点数, 默认 1e-4) – 优化的容差:如果更新小于 tol,优化代码会检查对偶间隙是否达到最优,并继续直到小于 tol

  • n_jobs (整数或 None, 可选) – fitpredict 并行运行的任务数。None 表示 1,除非在 joblib.parallel_backend() 上下文中。-1 表示使用所有处理器。

  • 最小倾向性 (min_propensity) (浮点数, 默认 1e-6) – 用于裁剪倾向性估计的最小倾向性值,以避免除以零。

  • 类别 (categories) ('auto' 或 列表, 默认 'auto') – 对离散处理进行编码时使用的类别(或 'auto' 表示使用唯一排序值)。第一个类别将被视为对照处理。

  • cv (整数, 交叉验证生成器或可迭代对象, 默认 2) – 决定交叉验证的分割策略。cv 的可能输入为

    • None,使用默认的 3 折交叉验证,

    • 整数,指定折数。

    • CV 分割器

    • 一个可迭代对象,以索引数组形式生成 (训练, 测试) 分割。

    对于整数/None 输入,如果处理是离散的,则使用 StratifiedKFold,否则使用 KFold(两种情况都会随机打乱)。

    除非使用可迭代对象,否则我们调用 split(X,T) 来生成分割。

  • mc_iters (整数, 可选) – 重复运行第一阶段模型的次数,以减少干扰项的方差。

  • mc_agg ({'mean', 'median'}, 默认 'mean') – 如何在 mc_iters 次交叉拟合的蒙特卡洛迭代中聚合每个样本的干扰项值。

  • random_state (整数, RandomState 实例或 None) – 如果是整数,random_state 是随机数生成器使用的种子;如果是 RandomState 实例,random_state 是随机数生成器;如果是 None,随机数生成器是 np.random 使用的 RandomState 实例。

  • 允许缺失值 (allow_missing) (布尔值) – 是否允许 W 中存在缺失值。如果为 True,则需要提供能够处理缺失值的 model_propensity 和 model_regression。

  • 使用 Ray (use_ray) (布尔值, 默认 False) – 是否使用 Ray 并行化交叉验证步骤。如果为 True,必须安装 Ray。

  • ray_remote_func_options (字典, 默认 None) – 使用 Ray 时传递给远程函数的选项。请参阅 https://docs.rayai.org.cn/en/latest/ray-core/api/doc/ray.remote.html

示例

使用默认模型的一个简单示例

from econml.dr import DRLearner, SparseLinearDRLearner

np.random.seed(123)
X = np.random.normal(size=(1000, 3))
T = np.random.binomial(2, scipy.special.expit(X[:, 0]))
y = (1 + .5*X[:, 0]) * T + X[:, 0] + np.random.normal(size=(1000,))
est = SparseLinearDRLearner()
est.fit(y, T, X=X, W=None)
>>> est.effect(X[:3])
array([ 0.43...,  0.35..., -0.08...  ])
>>> est.effect_interval(X[:3])
(array([-0.01..., -0.26..., -0.81...]), array([0.87..., 0.98..., 0.65...]))
>>> est.coef_(T=1)
array([ 0.44..., -0.00...,  0.07...])
>>> est.coef__interval(T=1)
(array([ 0.19... , -0.24..., -0.17...]), array([0.70..., 0.22..., 0.32...]))
>>> est.intercept_(T=1)
0.90...
>>> est.intercept__interval(T=1)
(0.66..., 1.14...)
score_

最终双重鲁棒潜在结果回归中的 MSE,即

\[\frac{1}{n_t} \sum_{t=1}^{n_t} \frac{1}{n} \sum_{i=1}^n (Y_{i, t}^{DR} - \hat{\theta}_t(X_i))^2\]

其中 n_t 是处理数(不包括对照组)。

如果在拟合时 sample_weight 不是 None,则返回样本的加权平均值。

类型

浮点数

__init__(*, model_propensity='auto', model_regression='auto', featurizer=None, fit_cate_intercept=True, discrete_outcome=False, alpha='auto', n_alphas=100, alpha_cov='auto', n_alphas_cov=10, max_iter=1000, tol=0.0001, n_jobs=None, min_propensity=1e-06, categories='auto', cv=2, mc_iters=None, mc_agg='mean', random_state=None, allow_missing=False, use_ray=False, ray_remote_func_options=None)[source]

方法

__init__(*[, model_propensity, ...])

ate([X, T0, T1])

计算平均处理效应 \(E_X[\tau(X, T0, T1)]\)

ate_inference([X, T0, T1])

模型生成的量 \(E_X[\tau(X, T0, T1)]\) 的推断结果。

ate_interval([X, T0, T1, alpha])

模型生成的量 \(E_X[\tau(X, T0, T1)]\) 的置信区间。

cate_feature_names([feature_names])

获取输出特征名称。

cate_output_names([output_names])

获取输出名称的公共接口。

cate_treatment_names([treatment_names])

获取处理名称。

coef_(T)

与处理 T 相关的常数边际处理效应线性模型中的系数。

coef__inference(T)

与处理 T 相关的常数边际处理效应线性模型中系数的推断结果。

coef__interval(T, *[, alpha])

与处理 T 相关的常数边际处理效应线性模型中系数的置信区间。

const_marginal_ate([X])

计算平均常数边际 CATE \(E_X[\theta(X)]\)

const_marginal_ate_inference([X])

模型生成的量 \(E_X[\theta(X)]\) 的推断结果。

const_marginal_ate_interval([X, alpha])

模型生成的量 \(E_X[\theta(X)]\) 的置信区间。

const_marginal_effect([X])

计算常数边际 CATE \(\theta(·)\)

const_marginal_effect_inference([X])

模型生成的量 \(\theta(X)\) 的推断结果。

const_marginal_effect_interval([X, alpha])

模型生成的量 \(\theta(X)\) 的置信区间。

effect([X, T0, T1])

计算异质处理效应 \(\tau(X, T0, T1)\)

effect_inference([X, T0, T1])

模型生成的量 \(\tau(X, T0, T1)\) 的推断结果。

effect_interval([X, T0, T1, alpha])

模型生成的量 \(\tau(X, T0, T1)\) 的置信区间。

fit(Y, T, *[, X, W, sample_weight, groups, ...])

从数据中估计反事实模型,即估计函数 \(\theta(\cdot)\)

intercept_(T)

与处理 T 相关的常数边际处理效应线性模型中的截距。

intercept__inference(T)

与处理 T 相关的常数边际处理效应线性模型中截距的推断结果。

intercept__interval(T, *[, alpha])

与处理 T 相关的常数边际处理效应线性模型中的截距。

marginal_ate(T[, X])

计算平均边际效应 \(E_{T, X}[\partial\tau(T, X)]\)

marginal_ate_inference(T[, X])

模型生成的量 \(E_{T,X}[\partial \tau(T, X)]\) 的推断结果。

marginal_ate_interval(T[, X, alpha])

模型生成的量 \(E_{T,X}[\partial \tau(T, X)]\) 的置信区间。

marginal_effect(T[, X])

计算异质边际效应 \(\partial\tau(T, X)\)

marginal_effect_inference(T[, X])

模型生成的量 \(\partial \tau(T, X)\) 的推断结果。

marginal_effect_interval(T[, X, alpha])

模型生成的量 \(\partial \tau(T, X)\) 的置信区间。

model_cate([T])

获取拟合的最终 CATE 模型。

refit_final(*[, inference])

使用新的最终模型规格但保留第一阶段缓存结果来估计反事实模型。

score(Y, T[, X, W, sample_weight])

在新数据集上评估拟合的 CATE 模型得分。

shap_values(X, *[, feature_names, ...])

最终阶段模型 (const_marginal_effect) 的 SHAP 值。

summary(T, *[, alpha, value, decimals, ...])

与处理 T 相关的常数边际处理效应线性模型中系数和截距的摘要。

属性

dowhy

获取 DoWhyWrapper 的实例,以启用 dowhy 包中的其他功能。

featurizer_

获取拟合的特征提取器。

fit_cate_intercept_

fitted_models_final

model_final

model_final_

models_nuisance_

models_propensity

获取拟合的倾向性模型。

models_regression

获取拟合的回归模型。

multitask_model_cate

获取拟合的最终 CATE 模型。

multitask_model_final

nuisance_scores_propensity

获取倾向性模型在样本外训练数据上的得分。

nuisance_scores_regression

获取回归模型在样本外训练数据上的得分。

ortho_learner_model_final_

transformer

ate(X=None, *, T0=0, T1=1)

计算平均处理效应 \(E_X[\tau(X, T0, T1)]\)

效应在两个处理点之间计算,并对 X 变量总体进行平均。

参数
  • T0 ((m, d_t) 矩阵或长度为 m 的向量) – 每个样本的基准处理。

  • T1 ((m, d_t) 矩阵或长度为 m 的向量) – 每个样本的目标处理。

  • X ((m, d_x) 矩阵, 可选) – 每个样本的特征。

返回值

τ – 对每个结果的平均处理效应。请注意,当 Y 是向量而不是二维数组时,结果将是标量。

返回类型

浮点数 或 (d_y,) 数组

ate_inference(X=None, *, T0=0, T1=1)

模型生成的量 \(E_X[\tau(X, T0, T1)]\) 的推断结果。仅当调用 fit 方法时 inference 不为 None 时可用。

参数
  • X ((m, d_x) 矩阵, 可选) – 每个样本的特征。

  • T0 ((m, d_t) 矩阵或长度为 m 的向量, 默认 0) – 每个样本的基准处理。

  • T1 ((m, d_t) 矩阵或长度为 m 的向量, 默认 1) – 每个样本的目标处理。

返回值

PopulationSummaryResults – 推断结果实例包含预测和预测标准误差,并可以按需计算置信区间、z 统计量和 p 值。它还可以输出这些推断结果的数据框摘要。

返回类型

对象

ate_interval(X=None, *, T0=0, T1=1, alpha=0.05)

模型生成的量 \(E_X[\tau(X, T0, T1)]\) 的置信区间。仅当调用 fit 方法时 inference 不为 None 时可用。

参数
  • X ((m, d_x) 矩阵, 可选) – 每个样本的特征。

  • T0 ((m, d_t) 矩阵或长度为 m 的向量, 默认 0) – 每个样本的基准处理。

  • T1 ((m, d_t) 矩阵或长度为 m 的向量, 默认 1) – 每个样本的目标处理。

  • alpha ([0, 1] 范围内的浮点数, 默认 0.05) – 所报告区间的总体置信水平。报告的是 alpha/2 和 1-alpha/2 的置信区间。

返回值

下限 (lower), 上限 (upper) – 每个量的置信区间的下限和上限。

返回类型

元组 (类型与 ate(X, T0, T1) 相同, 类型与 ate(X, T0, T1)) 相同)

cate_feature_names(feature_names=None)

获取输出特征名称。

参数

feature_names (长度为 X.shape[1] 的字符串列表或 None) – 输入特征的名称。如果为 None 且 X 是一个数据框,则默认为数据框中的列名。

返回值

out_feature_names – 输出特征 \(\phi(X)\) 的名称,即每个处理的最终 CATE 模型对其呈线性的特征。它是与 coef_() 参数的每个条目相关的特征名称。仅当特征提取器不为 None 且具有方法 get_feature_names(feature_names) 时可用。否则返回 None。

返回类型

字符串列表或 None

cate_output_names(output_names=None)

获取输出名称的公共接口。

由对输出应用转换的估计器覆盖。

参数

output_names (长度为 Y.shape[1] 的字符串列表或 None) – 结果的名称。如果为 None 且传递给 fit 的 Y 是一个数据框,则默认为数据框中的列名。

返回值

output_names – 返回输出名称。

返回类型

字符串列表

cate_treatment_names(treatment_names=None)

获取处理名称。

如果处理是离散的或经过特征提取,它将返回扩展的处理名称。

参数

treatment_names (长度为 T.shape[1] 的字符串列表, 可选) – 处理的名称。如果为 None 且传递给 fit 的 T 是一个数据框,则默认为数据框中的列名。

返回值

out_treatment_names – 返回(可能扩展的)处理名称。

返回类型

字符串列表

coef_(T)

与处理 T 相关的常数边际处理效应线性模型中的系数。

参数

T (字母数字) – 我们想要获取系数的输入处理。

返回值

coef – 其中 n_x 是进入最终模型的特征数量(如果 CATE 估计器有特征提取器,则为 X 的维度或 featurizer.fit_transform(X) 的维度)。

返回类型

(n_x,) 或 (n_y, n_x) 数组类型

coef__inference(T)

与处理 T 相关的常数边际处理效应线性模型中系数的推断结果。

参数

T (字母数字) – 我们想要获取系数的输入处理。

返回值

InferenceResults – 最终线性模型中系数的推断结果。

返回类型

对象

coef__interval(T, *, alpha=0.05)

与处理 T 相关的常数边际处理效应线性模型中系数的置信区间。

参数
  • T (字母数字) – 我们想要获取系数的输入处理。

  • alpha ([0, 1] 范围内的浮点数, 默认 0.05) – 所报告区间的总体置信水平。报告的是 alpha/2 和 1-alpha/2 的置信区间。

返回值

下限 (lower), 上限 (upper) – 每个量的置信区间的下限和上限。

返回类型

元组 (类型与 coef_(T) 相同, 类型与 coef_(T) 相同)

const_marginal_ate(X=None)

计算平均常数边际 CATE \(E_X[\theta(X)]\)

参数

X ((m, d_x) 矩阵, 可选) – 每个样本的特征。

返回值

theta – 每个处理对每个结果的平均常数边际 CATE。请注意,当 Y 或 T 是向量而不是二维数组时,输出中对应的单维度将被折叠(例如,如果两者都是向量,则此方法的输出将是一个标量)。

返回类型

(d_y, d_t) 矩阵

const_marginal_ate_inference(X=None)

模型生成的量 \(E_X[\theta(X)]\) 的推断结果。仅当调用 fit 方法时 inference 不为 None 时可用。

参数

X ((m, d_x) 矩阵, 可选) – 每个样本的特征。

返回值

PopulationSummaryResults – 推断结果实例包含预测和预测标准误差,并可以按需计算置信区间、z 统计量和 p 值。它还可以输出这些推断结果的数据框摘要。

返回类型

对象

const_marginal_ate_interval(X=None, *, alpha=0.05)

模型生成的数量 \(E_X[\theta(X)]\) 的置信区间。仅在调用 fit 方法时,当 inference 不为 None 时可用。

参数
  • X ((m, d_x) 矩阵, 可选) – 每个样本的特征。

  • alpha ([0, 1] 范围内的浮点数, 默认 0.05) – 所报告区间的总体置信水平。报告的是 alpha/2 和 1-alpha/2 的置信区间。

返回值

下限 (lower), 上限 (upper) – 每个量的置信区间的下限和上限。

返回类型

元组(const_marginal_ate(X) 的类型,const_marginal_ate(X) 的类型)

const_marginal_effect(X=None)

计算常数边际 CATE \(\theta(·)\)

边际效应是针对一组 m 个测试样本 X[i] 中的特征向量而定的。

参数

X ((m, d_x) 矩阵, 可选) – 每个样本的特征。

返回值

theta – 每个样本 X[i] 中,每种处理对每个结果的恒定边际 CATE。请注意,当 Y 或 T 是向量而不是二维数组时,输出中对应的单一维度将被折叠(例如,如果两者都是向量,则此方法的输出也将是向量)

返回类型

(m, d_y, d_t) 矩阵;如果 X 为 None,则为 (d_y, d_t) 矩阵

const_marginal_effect_inference(X=None)

模型生成的数量 \(\theta(X)\) 的推断结果。仅在调用 fit 方法时,当 inference 不为 None 时可用。

参数

X ((m, d_x) 矩阵, 可选) – 每个样本的特征。

返回值

InferenceResults – 推断结果实例包含预测和预测标准误差,并可根据需要计算置信区间、z 统计量和 p 值。它还可以输出这些推断结果的数据框摘要。

返回类型

对象

const_marginal_effect_interval(X=None, *, alpha=0.05)

模型生成的数量 \(\theta(X)\) 的置信区间。仅在调用 fit 方法时,当 inference 不为 None 时可用。

参数
  • X ((m, d_x) 矩阵, 可选) – 每个样本的特征。

  • alpha ([0, 1] 范围内的浮点数, 默认 0.05) – 所报告区间的总体置信水平。报告的是 alpha/2 和 1-alpha/2 的置信区间。

返回值

下限 (lower), 上限 (upper) – 每个量的置信区间的下限和上限。

返回类型

元组(const_marginal_effect(X) 的类型,const_marginal_effect(X) 的类型)

effect(X=None, *, T0=0, T1=1)

计算异质处理效应 \(\tau(X, T0, T1)\)

效应是在两个处理点之间计算的,条件是针对一组 m 个测试样本 \(\{T0_i, T1_i, X_i\}\) 中的特征向量。

参数
  • T0 ((m, d_t) 矩阵或长度为 m 的向量) – 每个样本的基准处理。

  • T1 ((m, d_t) 矩阵或长度为 m 的向量) – 每个样本的目标处理。

  • X ((m, d_x) 矩阵, 可选) – 每个样本的特征。

返回值

τ – 每个样本中,每种结果的异质处理效应。请注意,当 Y 是向量而不是二维数组时,对应的单一维度将被折叠(因此此方法将返回一个向量)

返回类型

(m, d_y) 矩阵

effect_inference(X=None, *, T0=0, T1=1)

模型生成的数量 \(\tau(X, T0, T1)\) 的推断结果。仅在调用 fit 方法时,当 inference 不为 None 时可用。

参数
  • X ((m, d_x) 矩阵, 可选) – 每个样本的特征。

  • T0 ((m, d_t) 矩阵或长度为 m 的向量, 默认 0) – 每个样本的基准处理。

  • T1 ((m, d_t) 矩阵或长度为 m 的向量, 默认 1) – 每个样本的目标处理。

返回值

InferenceResults – 推断结果实例包含预测和预测标准误差,并可根据需要计算置信区间、z 统计量和 p 值。它还可以输出这些推断结果的数据框摘要。

返回类型

对象

effect_interval(X=None, *, T0=0, T1=1, alpha=0.05)

模型生成的数量 \(\tau(X, T0, T1)\) 的置信区间。仅在调用 fit 方法时,当 inference 不为 None 时可用。

参数
  • X ((m, d_x) 矩阵, 可选) – 每个样本的特征。

  • T0 ((m, d_t) 矩阵或长度为 m 的向量, 默认 0) – 每个样本的基准处理。

  • T1 ((m, d_t) 矩阵或长度为 m 的向量, 默认 1) – 每个样本的目标处理。

  • alpha ([0, 1] 范围内的浮点数, 默认 0.05) – 所报告区间的总体置信水平。报告的是 alpha/2 和 1-alpha/2 的置信区间。

返回值

下限 (lower), 上限 (upper) – 每个量的置信区间的下限和上限。

返回类型

元组(effect(X, T0, T1) 的类型,effect(X, T0, T1)) 的类型)

fit(Y, T, *, X=None, W=None, sample_weight=None, groups=None, cache_values=False, inference='auto')[source]

从数据中估计反事实模型,即估计函数 \(\theta(\cdot)\)

参数
  • Y (长度为 n 的 (n,) 向量) – 每个样本的结果

  • T (长度为 n 的 (n,) 向量) – 每个样本的处理

  • X ((n, d_x) 矩阵,可选) – 每个样本的特征

  • W ((n, d_w) 矩阵,可选) – 每个样本的对照

  • sample_weight ((n,) 数组或 None) – 每个样本的个体权重。如果为 None,则假定权重相等。

  • groups ((n,) 向量,可选) – 属于同一组的所有行在分割时将保持在一起。如果 groups 不为 None,则传递给此类初始化器的 cv 参数必须支持其 split 方法的 ‘groups’ 参数。

  • cache_values (布尔值,默认为 False) – 是否缓存输入和第一阶段结果,这将允许重新拟合不同的最终模型

  • inference (str, Inference 实例,或 None) – 执行推断的方法。此估计器支持 'bootstrap'(或 BootstrapInference 的实例)和 'debiasedlasso'(或 LinearModelInferenceDiscrete 的实例)。

返回值

self

返回类型

DRLearner 实例

intercept_(T)

与处理 T 相关的常数边际处理效应线性模型中的截距。

参数

T (字母数字) – 我们想要获取系数的输入处理。

返回值

截距

返回类型

float 或 (n_y,) 数组

intercept__inference(T)

与处理 T 相关的常数边际处理效应线性模型中截距的推断结果。

参数

T (字母数字) – 我们想要获取系数的输入处理。

返回值

InferenceResults – 最终线性模型中截距的推断结果

返回类型

对象

intercept__interval(T, *, alpha=0.05)

与处理 T 相关的常数边际处理效应线性模型中的截距。

参数
  • T (字母数字) – 我们想要获取系数的输入处理。

  • alpha ([0, 1] 范围内的浮点数, 默认 0.05) – 所报告区间的总体置信水平。报告的是 alpha/2 和 1-alpha/2 的置信区间。

返回值

lower, upper – 置信区间的下界和上界。

返回类型

元组(intercept_(T) 的类型,intercept_(T) 的类型)

marginal_ate(T, X=None)

计算平均边际效应 \(E_{T, X}[\partial\tau(T, X)]\)

边际效应是围绕一个基础处理点计算的,并在 X 的总体上进行平均。

参数
  • T ((m, d_t) 矩阵) – 每个样本的基础处理

  • X ((m, d_x) 矩阵, 可选) – 每个样本的特征。

返回值

grad_tau – 对每个结果的平均边际效应。请注意,当 Y 或 T 是向量而不是二维数组时,输出中对应的单一维度将被折叠(例如,如果两者都是向量,则此方法的输出将是标量)

返回类型

(d_y, d_t) 数组

marginal_ate_inference(T, X=None)

模型生成的数量 \(E_{T,X}[\partial \tau(T, X)]\) 的推断结果。仅在调用 fit 方法时,当 inference 不为 None 时可用。

参数
  • T ((m, d_t) 矩阵) – 每个样本的基础处理

  • X ((m, d_x) 矩阵, 可选) – 每个样本的特征。

返回值

PopulationSummaryResults – 推断结果实例包含预测和预测标准误差,并可以按需计算置信区间、z 统计量和 p 值。它还可以输出这些推断结果的数据框摘要。

返回类型

对象

marginal_ate_interval(T, X=None, *, alpha=0.05)

模型生成的数量 \(E_{T,X}[\partial \tau(T, X)]\) 的置信区间。仅在调用 fit 方法时,当 inference 不为 None 时可用。

参数
  • T ((m, d_t) 矩阵) – 每个样本的基础处理

  • X ((m, d_x) 矩阵, 可选) – 每个样本的特征。

  • alpha ([0, 1] 范围内的浮点数, 默认 0.05) – 所报告区间的总体置信水平。报告的是 alpha/2 和 1-alpha/2 的置信区间。

返回值

下限 (lower), 上限 (upper) – 每个量的置信区间的下限和上限。

返回类型

元组(marginal_ate(T, X) 的类型,marginal_ate(T, X) 的类型)

marginal_effect(T, X=None)

计算异质边际效应 \(\partial\tau(T, X)\)

边际效应是围绕一个基础处理点计算的,条件是针对一组 m 个测试样本 \(\{T_i, X_i\}\) 中的特征向量。如果 treatment_featurizer 为 None,则在此计算中忽略基础处理,结果等同于 const_marginal_effect。

参数
  • T ((m, d_t) 矩阵) – 每个样本的基础处理

  • X ((m, d_x) 矩阵, 可选) – 每个样本的特征。

返回值

grad_tau – 每个样本中,每种结果的异质边际效应。请注意,当 Y 或 T 是向量而不是二维数组时,输出中对应的单一维度将被折叠(例如,如果两者都是向量,则此方法的输出也将是向量)

返回类型

(m, d_y, d_t) 数组

marginal_effect_inference(T, X=None)

模型生成的数量 \(\partial \tau(T, X)\) 的推断结果。仅在调用 fit 方法时,当 inference 不为 None 时可用。

参数
  • T ((m, d_t) 矩阵) – 每个样本的基础处理

  • X ((m, d_x) 矩阵, 可选) – 每个样本的特征。

返回值

InferenceResults – 推断结果实例包含预测和预测标准误差,并可根据需要计算置信区间、z 统计量和 p 值。它还可以输出这些推断结果的数据框摘要。

返回类型

对象

marginal_effect_interval(T, X=None, *, alpha=0.05)

模型生成的数量 \(\partial \tau(T, X)\) 的置信区间。仅在调用 fit 方法时,当 inference 不为 None 时可用。

参数
  • T ((m, d_t) 矩阵) – 每个样本的基础处理

  • X ((m, d_x) 矩阵, 可选) – 每个样本的特征。

  • alpha ([0, 1] 范围内的浮点数, 默认 0.05) – 所报告区间的总体置信水平。报告的是 alpha/2 和 1-alpha/2 的置信区间。

返回值

下限 (lower), 上限 (upper) – 每个量的置信区间的下限和上限。

返回类型

元组(marginal_effect(T, X) 的类型,marginal_effect(T, X) 的类型)

model_cate(T=1)

获取拟合的最终 CATE 模型。

参数

T (字母数字) – 我们想要拟合 CATE 模型的处理。

返回值

model_cate – 调用 fit 后拟合的 model_final 对象实例,对应于处理 T=t 相较于基线的 CATE 模型。当 multitask_model_final=False 时可用。

返回类型

type(model_final) 类型的对象

refit_final(*, inference='auto')

使用新的最终模型规格但保留第一阶段缓存结果来估计反事实模型。

为了成功执行此操作,必须已调用 fit 并设置 cache_values=True。此调用将仅重新拟合最终模型。此调用将使用任何改变最终阶段估计参数的当前设置。如果任何改变第一阶段干扰估计方式的参数也被改变了,则不会产生影响。您需要再次调用 fit 来更改第一阶段估计结果。

参数

inference (推断方法,可选) – 表示推断方法的字符串或对象

返回值

self – 此实例

返回类型

对象

score(Y, T, X=None, W=None, sample_weight=None)

在新数据集上评估拟合的 CATE 模型。根据在拟合时创建的拟合残差干扰模型为新数据集生成干扰参数。它使用不同交叉验证折叠拟合的模型的平均预测。然后计算最终残差 Y 对残差 T 回归的 MSE。

如果 model_final 没有 score 方法,则会引发 AttributeError

参数
  • Y (长度为 n 的 (n,) 向量) – 每个样本的结果

  • T (长度为 n 的 (n,) 向量) – 每个样本的处理

  • X ((n, d_x) 矩阵,可选) – 每个样本的特征

  • W ((n, d_w) 矩阵,可选) – 每个样本的对照

  • sample_weight ((n,) 向量,可选) – 每个样本的权重

返回值

score – 最终 CATE 模型在新数据上的 MSE。

返回类型

浮点数

shap_values(X, *, feature_names=None, treatment_names=None, output_names=None, background_samples=100)

最终阶段模型 (const_marginal_effect) 的 SHAP 值。

参数
  • X ((m, d_x) 矩阵) – 每个样本的特征。应与最终阶段拟合的 X 具有相同的形状。

  • feature_names (长度为 X.shape[1] 的字符串列表,可选) – 输入特征的名称。

  • treatment_names (列表,可选) – 特征化处理的名称。在离散处理场景中,名称不应包含基线处理的名称(即对照处理,默认情况下是字母顺序较小的那个)

  • output_names (列表,可选) – 结果的名称。

  • background_samples (整数,默认为 100) – 用于计算基线效应的样本数量。如果为 None,则使用所有样本。

返回值

shap_outs – 一个嵌套字典,使用每个输出名称(例如,当 output_names=None 时为 ‘Y0’, ‘Y1’, …)和每个处理名称(例如,当 treatment_names=None 时为 ‘T0’, ‘T1’, …)作为键,并使用 shap_values 解释对象作为值。如果在拟合时输入数据也包含元数据(例如,是 pandas DataFrames),则使用处理、结果和特征的列元数据,而不是上述默认值(除非用户通过显式传递相应名称来覆盖)。

返回类型

Explanation 对象的嵌套字典

summary(T, *, alpha=0.05, value=0, decimals=3, feature_names=None, treatment_names=None, output_names=None)

与处理 T 相关的常数边际处理效应线性模型中系数和截距的摘要。

参数
  • alpha ([0, 1] 范围内的浮点数, 默认 0.05) – 所报告区间的总体置信水平。报告的是 alpha/2 和 1-alpha/2 的置信区间。

  • value (浮点数,默认为 0) – 您希望在零假设下检验的指标的平均值。

  • decimals (整数,默认为 3) – 每列四舍五入到的小数位数。

  • feature_names (字符串列表,可选) – 输入特征的名称

  • treatment_names (字符串列表,可选) – 处理的名称

  • output_names (字符串列表,可选) – 输出的名称

返回值

smry – 这包含摘要表和文本,可以打印或转换为各种输出格式。

返回类型

Summary 实例

property dowhy

获取 DoWhyWrapper 实例,以启用来自 dowhy 包的其他功能(例如,因果图、反驳测试等)。

返回值

DoWhyWrapperDoWhyWrapper 的实例

返回类型

实例

property featurizer_

获取拟合的特征提取器。

返回值

featurizer – 用于在最终 CATE 模型训练中预处理 X 的已拟合 featurizer 实例。仅当 featurizer 不为 None 且 X 不为 None 时可用。

返回类型

type(featurizer) 类型的对象

property models_propensity

获取拟合的倾向性模型。

返回值

models_propensitymodel_propensity 对象的嵌套列表实例。子列表数量等于蒙特卡罗迭代次数,子列表中的每个元素对应一个交叉验证折叠,并且是为该训练折叠拟合的模型实例。

返回类型

type(model_propensity) 对象的嵌套列表

property models_regression

获取拟合的回归模型。

返回值

model_regression – model_regression 对象的嵌套列表实例。子列表数量等于蒙特卡罗迭代次数,子列表中的每个元素对应一个交叉验证折叠,并且是为该训练折叠拟合的模型实例。

返回类型

type(model_regression) 对象的嵌套列表

property multitask_model_cate

获取拟合的最终 CATE 模型。

返回值

multitask_model_cate – 调用 fit 后拟合的 model_final 对象实例,其结果向量对应于每种处理相较于基线的 CATE 模型。仅当 multitask_model_final=True 时可用。

返回类型

type(model_final) 类型的对象

property nuisance_scores_propensity

获取倾向性模型在样本外训练数据上的得分。

property nuisance_scores_regression

获取回归模型在样本外训练数据上的得分。