]> code.communitydata.science - ml_measurement_error_public.git/blob - presentations/ica_hackathon_2022/ica_hackathon_2022.Rmd
make first simulation with precise accuracies and explained variances
[ml_measurement_error_public.git] / presentations / ica_hackathon_2022 / ica_hackathon_2022.Rmd
1 ---
2 title: "How good of a model do you need? Accounting for classification errors in machine assisted content analysis."
3 author: Nathan TeBlunthuis
4 date: May 24 2022
5 template: "../resources/template.html"
6 output: 
7   xaringan::moon_reader:
8     lib_dir: libs
9     seal: false
10     nature: 
11         highlightStyle: github
12         ratio: 16:9
13         countIncrementalSlides: true
14         slideNumberFormat: |
15           <div class="progress-bar-container">
16             <div class="progress-bar" style="width: calc(%current% / %total% * 100%);">
17             </div>
18           </div>
19     self_contained: false
20     css: [default, my-theme.css, fontawesome.min.css]
21     chakra: libs/remark-latest.min.js
22
23 ---
24 ```{r echo=FALSE, warning=FALSE, message=FALSE}
25 library(knitr)
26 library(ggplot2)
27 library(data.table)
28 library(icons)
29
30 f <- function (x) {formatC(x, format="d", big.mark=',')}
31
32 theme_set(theme_bw())
33 r <- readRDS('remembr.RDS')
34 attach(r)
35
36 ```
37 class: center, middle, narrow
38
39 <script type='javascript'>
40 window.MathJax = {
41   loader: {load: ['[tex]/xcolor']},
42   tex: {packages: {'[+]': ['xcolor']}}
43 };
44 </script>
45
46 <div class="my-header"></div>
47
48
49 ###  .title-heading[Unlocking the power of big data: The importance of measurement error in machine assisted content analysis]
50 ## Nathan TeBlunthuis
51
52 <img src="images/nu_logo.png" height="170px" style="padding:21px"/> <img src="images/uw_logo.png" height="170px" style="padding:21px"/> <img src="images/cdsc_logo.png" height="170px" style="padding:21px"/>
53
54
55 `r icons::fontawesome('envelope')` nathan.teblunthuis@northwestern.edu
56
57 `r icons::fontawesome('globe')` [https://teblunthuis.cc](https://teblunthuis.cc)
58
59 ???
60
61 This talk will be me presenting my "lab notebook" and not a polished research talk.  Maybe it would be a good week of a graduate seminar? In sum, machine assisted content analysis has unique limitations and threats to validity that I wanted to understand better.  I've learned how the noise introduced by predictive models can result in misleading statistical inferences, but that a sample of human-labeled validation data can often be used to account for this noise and obtain accurate inferences in the end.  Statistical knowledge of this problem and computational tools for addressing are still in development.  My goals for this presentation are to start sharing this information with the community and hopeful to stimulate us to work on extending existing approaches or using them in our work.
62
63 This is going to be a boring talk about some *very* technical material. If you're not that interested please return to your hackathon. Please interrupt me if I'm going too fast for you or if you don't understand something.  I will try to move quickly in the interests of those wishing to wrap up their hackathon projects. I will also ask you to show hands once or twice, if you are already familiar with some concepts that it might be expedient to skip.
64
65 ---
66
67 class:center, middle, inverse
68 ## Machine assistent content analysis (MACA)
69
70 ???
71
72 I'm going to start by defining a study design that is increasingly common, especially in Communication and Political Science, but also across the social sciences and beyond. I call it *machine assisted content analysis* (MACA).
73
74 ---
75 <div class="my-header"></div>
76
77 ### .border[Machine assisted content analysis (MACA) uses machine learning for scientific measurement.]
78
79 .emph[Content analysis:] Statistical analysis of variables measured by human labeling ("coding") of content.  This might be simple categorical labels, or maybe more advanced annotations.
80
81 --
82
83 *Downside:* Human labeling is *a lot* of work.
84
85 --
86
87 .emph[Machine assisted content analysis:] Use a *predictive algorithm* (often trained on human-made labels) to measure variables for use in a downstream *primary analysis.*
88
89 --
90
91 *Downside:*  Algorithms can be *biased* and *inaccurate* in ways that could invalidate the statistical analysis.
92
93
94 ???
95
96 A machine assisted content analysis can be part of a more complex or more powerful study design (e.g., an experiment, time series analysis &c). 
97
98 ---
99
100
101 <!-- <div class="my-header"></div> -->
102
103 <!-- ### .border[Hypothetical Example: Predicting Racial Harassement in Social Media Comments] -->
104
105 ---
106 class:large 
107
108 <div class="my-header"></div>
109
110 ### .border[How can MACA go wrong?]
111
112 Algorithms can be *biased* and *error prone* (*noisy*).
113
114 --
115
116 Predictor bias is a potentially difficult problem that requires causal inference methods. I'll focus on *noise* for now.
117
118 --
119
120 Noise in the predictive model introduces bias in the primary analysis.
121
122 --
123
124 .indent[We can reduce and sometimes even *eliminate* this bias introduced by noise.]
125
126 ---
127 layout:true
128 <div class="my-header"></div>
129
130 ### .border[Example 1: An unbiased, but noisy classifier]
131
132 .large[.left-column[![](images/example_1_dag.png)]]
133
134 ???
135
136 Please show hands if you are familiar with causal graphs or baysian networks.  Should I explain what this diagram means?
137
138
139 ---
140
141 .right-column[
142 $x$ is *partly observed* because we have *validation data* $x^*$.
143 ]
144
145 ---
146
147
148 .right-column[
149 $x$ is *partly observed* because we have *validation data* $x^*$.
150
151 $k$ are the *features* used by the *predictive model* $g(k)$.
152
153 ]
154
155 ---
156
157 .right-column[
158 $x$ is *partly observed* because we have *validation data* $x^*$.
159
160 $k$ are the *features* used by the *predictive model* $g(k)$.
161
162 The predictions $w$ are a *proxy variable*  $g(k) = \hat{x} = w$.
163
164 ]
165
166 ---
167
168
169 .right-column[
170 $x$ is *partly observed* because we have *validation data* $x^*$.
171
172 $k$ are the *features* used by the *predictive model* $g(k)$.
173
174 The predictions $w$ are a *proxy variable*  $g(k) = \hat{x} = w$.
175
176 $x = w + \xi$ because the predictive model makes errors.
177
178 ]
179
180 ---
181
182
183 layout:true
184 <div class="my-header"></div>
185
186 ### .border[Noise in a *covariate* creates *attenuation bias*.]
187
188 .large[.left-column[![](images/example_1_dag.png)]]
189
190 ---
191 .right-column[
192
193 We want to estimate, $y = Bx + \varepsilon$, but we estimate $y = Bw + \varepsilon$ instead.
194
195 $x = w + \xi$ because the predictive model makes errors.
196  
197 ]
198 ---
199
200 .right-column[
201
202 We want to estimate, $y = Bx + \varepsilon$, but we estimate $y = Bw + \varepsilon$ instead.
203
204 $x = w + \xi$ because the predictive model makes errors.
205
206  
207 Assume $g(k)$ is *unbiased* so $E(\xi)=0$. Also assume error is *nondifferential* so $E(\xi y)=0$:
208
209 ]
210
211 ---
212
213 .right-column[
214
215 We want to estimate, $y = Bx + \varepsilon$, but we estimate $y = Bw + \varepsilon$ instead.
216
217 $x = w + \xi$ because the predictive model makes errors.
218
219 Assume $g(k)$ is *unbiased* so $E(\xi)=0$. Also assume error is *nondifferential* so $E(\xi y)=0$:
220
221 $$\widehat{B_w}^{ols}=\frac{\sum^n_{j=j}{(x_j + \xi_j - \overline{(x + \xi)})}(y_j - \bar{y})}{\sum_{j=1}^n{(x_j + \xi_j - \overline{(x+\xi)})^2}} = \frac{\sum^n_{j=j}{(x_j - \bar{x})(y_j -
222  \bar{y})}}{\sum_{j=1}^n{(x_j + \xi_j - \bar{x}){^2}}}$$
223
224 ]
225
226 ---
227
228 .right-column[
229
230 We want to estimate, $y = Bx + \varepsilon$, but we estimate $y = Bw + \varepsilon$ instead.
231
232 $x = w + \xi$ because the predictive model makes errors.
233
234 Assume $g(k)$ is *unbiased* so $E(\xi)=0$. Also assume error is *nondifferential* so $E(\xi y)=0$:
235
236 $$\widehat{B_w}^{ols}=\frac{\sum^n_{j=j}{(x_j + \xi_j - \overline{(x + \xi)})}(y_j - \bar{y})}{\sum_{j=1}^n{(x_j + \xi_j - \overline{(x+\xi)})^2}} = \frac{\sum^n_{j=j}{(x_j - \bar{x})(y_j -
237  \bar{y})}}{\sum_{j=1}^n{(x_j + \color{red}{\xi_j} - \bar{x})\color{red}{^2}}}$$
238
239 In this scenario, it's clear that $\widehat{B_w}^{ols} < B_x$.
240
241
242 ]
243
244
245 ???
246
247 Please raise your hands if you're familiar with attenuation bias.  I expect that its covered in some graduate stats classes, but not universally.
248
249 ---
250 class:large
251 layout:false
252 <div class="my-header"></div>
253
254 ### .border[Beyond attenuation bias]
255 .larger[Measurement error can theaten validity because:]
256
257 - Attenuation bias *spreads* (e.g., to marginal effects as illustrated later).
258
259 --
260
261 - Measurement error can be *differential*— not distributed evenly and possible correlated with $x$, $y$, or $\varepsilon$.
262
263 --
264
265 - *Bias can be away from 0* in GLMs and nonlinear models or if measurement error is differential.
266
267 --
268
269 - *Confounding* if the *predictive model is biased* introducing a correlation the measurement error and the residuals $(E[\xi\varepsilon]=0)$. 
270
271
272 ---
273
274 class:large
275 layout:false
276 <div class="my-header"></div>
277
278 ### .border[Correcting measurement error]
279
280 There's a vast literature in statistics on measurement error. Mostly about noise you'd find in sensors. Lots of ideas. No magic bullets.
281
282 --
283
284 I'm going to briefly cover 3 different approaches: *multiple imputation*,  *regression calibration* and *2SLS+GMM*.
285
286 --
287
288 These all depend on *validation data*. I'm going to ignore where this comes from, but assume it's a random sample of the hypothesis testing dataset. 
289
290 --
291
292 You can *and should* use it to improve your statistical estimates. 
293
294 ---
295
296 <div class="my-header"></div>
297
298 ### .border[Multiple Imputation (MI) treats Measurement Error as a Missing Data Problem]
299
300 1. Use validation data to estimate $f(x|w,y)$, a probabilistic model of $x$.
301
302 --
303
304 2. *Sample* $m$ datasets from $\widehat{f(x|w,y)}$.
305
306 --
307
308 3. Run your analysis on each of the $m$ datasets.
309
310 --
311
312 4. Average the results from the $m$ analyses using Rubin's rules.
313
314 --
315
316 .e[Advantages:] *Very flexible!* Sometimes can work if the predictor $g(k) $ is biased. Good R packages (**`{Amelia}`**, `{mi}`, `{mice}`, `{brms}`).
317
318 --
319
320 .e[Disadvantages:] Results depend on quality of $\widehat{f(x|w,y)}$; May require more validation data, computationally expensive, statistically inefficient and doesn't seem to benefit much from larger datasets.
321
322 ---
323
324 ### .border[Regression calibration directly adjusts for attenuation bias.]
325
326 1. Use validation data to estimate the errors $\hat{\xi}$.
327
328 --
329
330 2. Use $\hat{\xi}$ to correct the OLS estimate.
331
332 --
333
334 3. Correct the standard errors using MLE or bootstrapping. 
335
336 --
337
338 .e[Advantages:] Simple, fast.
339
340 --
341
342 .e[Disadvantages:] Limited to OLS models. Requires an unbiased predictor $g(k)$. R support (`{mecor}` R package) is pretty new. 
343
344 ---
345 layout:true
346 ### .border[2SLS+GMM is designed for this specific problem]
347
348 .left-column[![](images/Fong_Taylor.png)]
349
350 *Regression calibration with a trick.*
351
352 ---
353 .right-column[
354
355 1. Estimate $x = w + \xi$ to obtain $\hat{x}$. (First-stage LS).
356
357 ]
358
359 ---
360 .right-column[
361
362 1. Estimate $x = w + \xi$ to obtain $\hat{x}$. (First-stage LS).
363
364 2. Estimate $y = B^{2sls}\hat{x} + \varepsilon^{2sls}$. (Second-stage LS / regression calibration).
365
366 ]
367
368 ---
369 .right-column[
370
371 1. Estimate $x = w + \xi$ to obtain $\hat{x}$. (First-stage LS).
372
373 2. Estimate $y = B^{2sls}\hat{x} + \varepsilon^{2sls}$.  (Second-stage LS / regression calibration).
374
375 3. Estimate $y = B^{val}x^* + \varepsilon^{val}$. (Validation dataset model).
376
377 ]
378
379 ---
380 .right-column[
381
382 1. Estimate $x = w + \xi$ to obtain $\hat{x}$. (First-stage LS).
383
384 2. Estimate $y = B^{2sls}\hat{x} + \varepsilon^{2sls}$.  (Second-stage LS / regression calibration).
385
386 3. Estimate $y = B^{val}x^* + \varepsilon^{val}$. (Validation dataset model).
387
388 4. Combine $B^{val}$ and $B^{2sls}$ using the generalized method of moments (GMM). 
389
390 ]
391
392 ---
393 .right-column[
394
395 1. Estimate $x = w + \xi$ to obtain $\hat{x}$. (First-stage LS).
396
397 2. Estimate $y = B^{2sls}\hat{x} + \varepsilon^{2sls}$.  (Second-stage LS / regression calibration).
398
399 3. Estimate $y = B^{val}x^* + \varepsilon^{val}$. (Validation dataset model).
400
401 4. Combine $B^{val}$ and $B^{2sls}$ using the generalized method of moments (GMM). 
402
403 Advantages: Accurate. Sometimes robust if biased predictor $g(k)$ is biased.  In theory, flexible to any models that can be fit using GMM. 
404
405 ]
406
407
408 ---
409 .right-column[
410
411 1. Estimate $x = w + \xi$ to obtain $\hat{x}$. (First-stage LS).
412
413 2. Estimate $y = B^{2sls}\hat{x} + \varepsilon^{2sls}$.  (Second-stage LS / regression calibration).
414
415 3. Estimate $y = B^{val}x^* + \varepsilon^{val}$. (Validation dataset model).
416
417 4. Combine $B^{val}$ and $B^{2sls}$ using the generalized method of moments (GMM). 
418
419 Advantages: Accurate. Sometimes robust if biased predictor $g(k)$ is biased.  In theory, flexible to any models that can be fit using GMM. 
420
421 Disadvantages: Implementation (`{predictionError}`) is new. API is cumbersome and only supports linear models. Not robust if $E(w\varepsilon) \ne 0$. GMM may be unfamiliar to audiences. 
422
423 ]
424
425 ---
426 layout:false
427 ### .border[Testing attention bias correction]
428
429 <div class="my-header"></div>
430
431 I've run simulations to test these approaches in several scenarios. 
432
433 I simulate random data, fit 100 models and plot the average estimate and its variance.
434
435 The model is not very good: about 70% accurate.
436
437 Most plausible scenario: 
438
439 y is continuous and normal-ish.
440
441 --
442
443 $x$ is binary (human labels) $P(x)=0.5$.
444
445 --
446
447 $w$ is the *continuous predictor* (e.g., probability) output of $f(x)$ (not binary predictions).
448
449 --
450
451 if $w$ is binary, most methods struggle, but regression calibration and 2SLS+GMM can do okay.
452
453 ---
454 layout:false
455
456 ### .border[Example 1: estimator of the effect of x]
457
458 .right-column[
459 ```{r echo=FALSE, message=FALSE, warning=FALSE, result='asis', dev='svg', fig.width=7.5, fig.asp=.625,cache=F}
460
461 #plot.df <- 
462 plot.df <- plot.df.example.1[,':='(method=factor(method,levels=c("Naive","Multiple imputation", "Multiple imputation (Classifier features unobserved)","Regression Calibration","2SLS+gmm","Feasible"),ordered=T),
463                                      N=factor(N),
464                                      m=factor(m))]
465
466 plot.df <- plot.df[(variable=='x') & (m != 1000) & (m!=500) & (N!=10000) & !is.na(p.true.in.ci) & (method!="Multiple imputation (Classifier features unobserved)")]
467 p <- ggplot(plot.df, aes(y=mean.est, ymax=mean.est + var.est/2, ymin=mean.est-var.est/2, x=method))
468 p <- p + geom_hline(aes(yintercept=0.2),linetype=2)
469
470 p <- p + geom_pointrange() + facet_grid(m~N,as.table=F) + scale_x_discrete(labels=label_wrap_gen(4))
471
472 print(p)
473
474 # get gtable object
475
476 ```
477 ]
478 .left-column[
479
480 All methods work in this scenario
481
482 Multiple imputation is inefficient. 
483
484 ]
485
486
487 ---
488 ### .border[What about bias?]
489
490 .left-column[
491 .large[![](images/example_2_dag.png)]
492 ]
493
494 .right-column[
495 A few notes on this scenario. 
496
497 $B_x = 0.2$, $B_g=-0.2$ and $sd(\varepsilon)=3$. So the signal-to-noise ratio is high. 
498
499 $r$ can be concieved of as a missing feature in the predictive model $g(k)$ that is also correlated with $y$.
500
501 For example $r$ might be the *race* of a commentor,  $x$ could be *racial harassment*, $y$ whether the commentor gets banned and $k$ only has textual features but human coders can see user profiles to know $r$. 
502
503 ]
504
505 ---
506 layout:false
507 ### .border[Example 2: Estimates of the effect of x ]
508
509 .center[
510 ```{r echo=FALSE, message=FALSE, warning=FALSE, result='asis', dev='svg', fig.width=8, fig.asp=.625,cache=F}
511
512 #plot.df <- 
513 plot.df <- plot.df.example.2B[,':='(method=factor(method,levels=c("Naive","Multiple imputation", "Multiple imputation (Classifier features unobserved)","Regression Calibration","2SLS+gmm","Feasible"),ordered=T),
514                                      N=factor(N),
515                                      m=factor(m))]
516
517 plot.df <- plot.df[(variable=='x') & (m != 1000) & (m!=500) & (N!=10000) & !is.na(p.true.in.ci) & (method!="Multiple imputation (Classifier features unobserved)")]
518 p <- ggplot(plot.df, aes(y=mean.est, ymax=mean.est + var.est/2, ymin=mean.est-var.est/2, x=method))
519 p <- p + geom_hline(aes(yintercept=0.2),linetype=2)
520
521 p <- p + geom_pointrange() + facet_grid(m~N,as.table=F) + scale_x_discrete(labels=label_wrap_gen(4))
522
523 print(p)
524
525 # get gtable object
526
527 ```
528 ]
529 ---
530 layout:false
531
532 ### .border[Example 2: Estimates of the effect of r]
533
534 .center[
535 ```{r echo=FALSE, message=FALSE, warning=FALSE, result='asis', dev='svg', fig.width=8, fig.asp=.625,cache=F}
536
537 #plot.df <- 
538 plot.df <- plot.df.example.2B[,':='(method=factor(method,levels=c("Naive","Multiple imputation", "Multiple imputation (Classifier features unobserved)","Regression Calibration","2SLS+gmm","Feasible"),ordered=T),
539                                      N=factor(N),
540                                      m=factor(m))]
541
542 plot.df <- plot.df[(variable=='g') & (m != 1000) & (m!=500) & (N!=10000) & !is.na(p.true.in.ci) & (method!="Multiple imputation (Classifier features unobserved)")]
543 p <- ggplot(plot.df, aes(y=mean.est, ymax=mean.est + var.est/2, ymin=mean.est-var.est/2, x=method))
544 p <- p + geom_hline(aes(yintercept=-0.2),linetype=2)
545
546 p <- p + geom_pointrange() + facet_grid(m~N,as.table=F) + scale_x_discrete(labels=label_wrap_gen(4))
547
548
549 print(p)
550 ```
551 ]
552 ---
553
554 layout:false
555 class:large
556
557 ###.border[Takeaways from example 2]
558
559 Bias in the predictive model creates bias in hypothesis tests.
560
561 --
562
563 Bias can be corrected *in this case*. 
564
565 --
566
567 The next scenario has bias that's more tricky. 
568
569 --
570
571 Multiple imputation helps, but doesn't fully correct the bias. 
572
573 ---
574
575 layout:false
576
577 ### .border[When will GMM+2SLS fail?]
578
579 .large[.left-column[![](images/example_3_dag.png)]]
580
581 .right-column[The catch with GMM:
582
583 .emph[Exclusion restriction:] $E[w \varepsilon] = 0$.
584
585 The restriction is violated if a variable $U$ causes both $K$ and $Y$ and $X$ causes $K$ (not visa-versa).
586
587 ]
588
589 ???
590
591 GMM optimizes a model to a system of equations of which the exclusion restriction is one.  So if that assumption isn't true it will biased.
592
593 This is a different assumption than that of OLS or GLM models.
594
595 ---
596
597 layout:false
598
599 ### .border[Example 3: Estimates of the effect of x]
600
601 .center[
602 ```{r echo=FALSE, message=FALSE, warning=FALSE, result='asis', dev='svg', fig.width=8, fig.asp=.625,cache=F}
603
604 #plot.df <- 
605 plot.df <- plot.df.example.3[,':='(method=factor(method,levels=c("Naive","Multiple imputation", "Multiple imputation (Classifier features unobserved)","Regression Calibration","2SLS+gmm","Feasible"),ordered=T),
606                                      N=factor(N),
607                                      m=factor(m))]
608
609 plot.df <- plot.df[(variable=='x') & (m != 1000) & (m!=500) & (N!=10000) & (method!="Multiple imputation (Classifier features unobserved)")]
610 p <- ggplot(plot.df, aes(y=mean.est, ymax=mean.est + var.est/2, ymin=mean.est-var.est/2, x=method))
611 p <- p + geom_hline(aes(yintercept=0.2),linetype=2)
612
613 p <- p + geom_pointrange() + facet_grid(m~N,as.table=F) + scale_x_discrete(labels=label_wrap_gen(4))
614
615
616 print(p)
617 ```
618 ]
619
620
621
622 ---
623
624 ### .border[Takaways]
625
626 - Attenuation bias can be a big problem with noisy predictors—leading to small and biased estimates. 
627
628 - For more general hypothesis tests or if the predictor is biased, measurement error can lead to false discovery. 
629
630 - It's fixable with validation data—you may not need that much and you should already be getting it. 
631
632 - This means it can be okay poor predictors for hypothesis testing.
633
634 - The ecosystem is underdeveloped, but a lot of methods have been researched.
635
636 - Take advantage of machine learning + big data and get precise estimates when the signal-to-noise ratio is high!
637
638 ---
639 layout:false
640
641 ### .border[Future work: Noise in the *outcome*]
642
643 I've been focusing on noise in *covariates.* What if the predictive algorithm is used to measure the *outcome* $y$?
644
645 --
646
647 This isn't a problem in the simplest case (linear regression with homoskedastic errors).  Noise in $y$ is projected into the error term.
648
649 --
650
651 Noise in the outcome is still a problem if errors are heteroskedastic and for GLMs / non-linear regression (e.g., logistic regression).
652
653 --
654
655 Multiple imputation (in theory) could help here. The other method's aren't designed for this case.
656
657 --
658
659 Solving this problem could be an important methodological contribution with a very broad impact. 
660
661 ---
662 # .border[Questions?]
663
664 Links to slides:[html](https://teblunthuis.cc/~nathante/slides/ecological_adaptation_ica_2022.html) [pdf](https://teblunthuis.cc/~nathante/slides/ecological_adaptation_ica_2022.pdf)
665
666 Link to a messy git repository:[https://code.communitydata.science/ml_measurement_error_public.git](https://code.communitydata.science/ml_measurement_error_public.git)
667
668 `r icons::fontawesome("envelope")` nathan.teblunthuis@northwestern.edu
669
670 `r icons::fontawesome("twitter")` @groceryheist
671
672 `r icons::fontawesome("globe")` [https://communitydata.science](https://communitydata.science)
673
674
675
676 <!-- ### .border[Multiple imputation struggles with discrete variables] -->
677
678 <!-- In my experiments I've found that the 2SLS+GMM method works well with a broader range of data types.  -->
679
680 <!-- To illustrate, Example 3 is the same as Example 2, but with $x$ and $w$ as discrete variables.  -->
681
682 <!-- Practicallly speaking, a continuous "score" $w$ is often available, and my opinion is that usually this is better + more informative than model predictions in all cases.  Continuous validation data may be more difficult to obtain, but it is often possible using techniques like pairwise comparison. -->
683 <!-- layout:false -->
684 <!-- ### .border[Example 3: Estimates of the effect of x ] -->
685
686 <!-- .center[ -->
687 <!-- ```{r echo=FALSE, message=FALSE, warning=FALSE, result='asis', dev='svg', fig.width=8, fig.asp=.625,cache=F} -->
688
689 <!-- #plot.df <-  -->
690 <!-- plot.df <- plot.df.example.2[,':='(method=factor(method,levels=c("Naive","Multiple imputation", "Multiple imputation (Classifier features unobserved)","Regression Calibration","2SLS+gmm","Feasible"),ordered=T), -->
691 <!--                                      N=factor(N), -->
692 <!--                                      m=factor(m))] -->
693
694 <!-- plot.df <- plot.df[(variable=='x') & (m != 1000) & (m!=500) & (N!=5000) & (N!=10000) & !is.na(p.true.in.ci) & (method!="Multiple imputation (Classifier features unobserved)")] -->
695 <!-- p <- ggplot(plot.df, aes(y=mean.est, ymax=mean.est + var.est/2, ymin=mean.est-var.est/2, x=method)) -->
696 <!-- p <- p + geom_hline(aes(yintercept=0.2),linetype=2) -->
697
698 <!-- p <- p + geom_pointrange() + facet_grid(m~N,as.table=F) + scale_x_discrete(labels=label_wrap_gen(4)) -->
699
700 <!-- print(p) -->
701
702 <!-- # get gtable object -->
703
704 <!-- .large[.left [![](images/example_2_dag.png)]] -->
705
706 <!-- There are at two general ways using a predictive model can introduce bias: *attenuation*, and *confounding.* -->
707
708 <!-- Counfounding can be broken down into 4 types: -->
709
710 <!-- .right[Confounding on $X$ by observed variables -->
711         
712 <!--    Confounding on $Y$ by observed variables -->
713 <!-- ] -->
714
715 <!-- .left[Confounding on $X$ by *un*observed variables -->
716         
717 <!--    Confounding on $Y$ by *un*observed variables -->
718 <!-- ] -->
719
720 <!-- Attenuation and the top-right column can be dealt with relative ease using a few different methods. -->
721
722 <!-- The bottom-left column can be addressed, but so far I haven't found a magic bullet. -->
723
724 <!-- The left column is pretty much a hopeless situation. -->

Community Data Science Collective || Want to submit a patch?