干渉・拡散効果を評価するためのパーコレーションと統計的因果推論の融合技術の開発

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本研究は，個体同士が干渉しあうデータを解析対象とし，統計的因果推論とパーコレーション理論及びネットワーク理論を融合させた理論を構築することで，応用の示唆に富んだ干渉・拡散効果の推測法の開発を目的とする研究である．上記の研究目的を達成するために設定した2点の研究中心課題(下記(a),(b))について項目を分けて，令和4年度研究実施状況を報告する．(a) 未観測交絡因子の存在可能性という観点から「個体間の非干渉性」の仮定の合理性を検討し，この仮定が因果効果の推定に与える影響を明らかにする．(b) パーコレーション理論・ネットワーク理論と統計的因果推論に基づく干渉・拡散効果の識別可能条件を明らかにしたうえでの，統計的推測法の提案．課題(a)について，個体同士の干渉は単純な場合，未観測交絡因子変数，または誤測定中間変数の振る舞いとして説明することができる．そのため，未観測交絡因子や誤測定中間変数が存在する場合，因果効果の推定に対してどのような影響を与えるのかについて検討を行った．この結果，個体同士の干渉が未観測交絡因子変数等に捉えられる場合，定量的な因果効果の導出にはバイアスが生じてしまうが，定性的な因果効果(因果効果の真値と正負が一致する)を考えると識別可能条件が導出できることを確認した．課題(b)について，パーコレーション理論・ネットワーク理論と統計的因果推論に基づく干渉・拡散効果の識別可能条件を明らかにするための第一段階としてパーコレーション理論の最も簡易的な形状であるベーテ格子(木構造)を干渉構造として仮定した検討を行った．その結果ベーテ格子を干渉構造として仮定した検討において干渉・拡散効果の統計的推定が可能であることを確認した．現在，より現実世界での個体同士に近い干渉構造を仮定したもとでの干渉・拡散効果の識別可能条件の導出，統計的推測法の提案に向けた検討を行っている．