公平回归新突破:用Wasserstein距离实现可调公平,精度不再被牺牲!
Fair Regression under Approximate Demographic Parity
arXiv ML (stat.ML) 重要 #公平性#回归#最优传输 🕐 今天 12:00

📖 AI 总结

该论文研究回归任务中的公平性问题,指出严格的人口统计均等要求各组预测分布完全一致,在回归场景下过于严苛且会损害预测精度。作者转而采用近似方案,以预设容差约束各组预测分布之间的Wasserstein距离,使公平程度可调。在实数轴上,预测问题与约束传输问题具有相同下确界;在适当条件下,问题可转化为有界分位数优化,当条件期望损失关于预测为凸时该优化为凸问题。在平方损失和两个正权重组的设定下,W1、W2和W∞约束分别对应软阈值、收缩和截断三种形式。作者在给定条件下建立了已知成本插入估计量的收敛速率,并针对成本不可得的情形给出基于观测损失的计算代理。合成数据与加州2018年ACS数据的实验展示了公平性与精度之间的可调权衡,并区分了校准可行性与留出集上的公平性和精度表现。

🔑 关键词速览

人口统计均等 (Demographic Parity)一种公平性准则,要求不同敏感群体(如性别、种族)的预测结果分布相同。
Wasserstein距离度量两个概率分布之间差异的最优传输距离,常用于比较分布。
Monge映射最优传输理论中的确定性映射,将一个分布的质量搬运到另一个分布。
分位数优化 (Quantile Optimization)通过优化分位数(如中位数)来求解的统计问题,常用于稳健估计。
插入估计量 (Plug-in Estimator)将未知分布替换为经验分布后得到的估计量,常用于统计推断。
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