A causal machine-learning framework for studying policy impact on air pollution: A case-study in COVID-19 lockdowns

计算机科学 机器学习 人工智能 Guard(计算机科学) 因果模型 混淆 2019年冠状病毒病(COVID-19) 计量经济学 空气污染 心理干预 运筹学 统计 心理学 工程类 医学 经济 数学 疾病 病理 传染病(医学专业) 化学 有机化学 精神科 程序设计语言
作者
Claire Heffernan,Kirsten Koehler,Misti Levy Zamora,Colby Buehler,Drew R. Gentner,Roger D. Peng,Abhirup Datta
出处
期刊:American Journal of Epidemiology [Oxford University Press]
标识
DOI:10.1093/aje/kwae171
摘要

Abstract When studying the impact of policy interventions or natural experiments on air pollution, such as new environmental policies or the opening or closing of an industrial facility, careful statistical analysis is needed to separate causal changes from other confounding factors. Using COVID-19 lockdowns as a case study, we present a comprehensive framework for estimating and validating causal changes from such perturbations. We propose using flexible machine learning–based comparative interrupted time series (CITS) models for estimating such a causal effect. We outline the assumptions required to identify causal effects, showing that many common methods rely on strong assumptions that are relaxed by machine learning models. For empirical validation, we also propose a simple diagnostic criterion, guarding against false effects in baseline years when there was no intervention. The framework is applied to study the impact of COVID-19 lockdowns on atmospheric nitrogen dioxide (NO2) levels in the eastern United States. The machine learning approaches guard against false effects better than common methods and suggest decreases in NO2 levels in 4 US cities (Boston, Massachusetts; New York, New York; Baltimore, Maryland; and Washington, DC) during the pandemic lockdowns. The study showcases the importance of our validation framework in selecting a suitable method and the utility of a machine learning–based CITS model for studying causal changes in air pollution time series. This article is part of a Special Collection on Environmental Epidemiology.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
璇er发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
宓飞烟完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
9秒前
宓飞烟发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
Amber完成签到,获得积分10
14秒前
17秒前
飘逸蘑菇完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
21秒前
HJJHJH发布了新的文献求助10
21秒前
小胜发布了新的文献求助10
24秒前
科研通AI2S应助HJJHJH采纳,获得10
25秒前
25秒前
25秒前
清新的音响完成签到 ,获得积分10
27秒前
27秒前
29秒前
s2183622关注了科研通微信公众号
29秒前
30秒前
V_I_G完成签到 ,获得积分10
31秒前
slycmd发布了新的文献求助10
31秒前
段段发布了新的文献求助10
34秒前
34秒前
科目三应助宓飞烟采纳,获得10
34秒前
asymmetric糖发布了新的文献求助20
34秒前
李爱国应助共渡采纳,获得10
36秒前
小研究牲完成签到,获得积分20
37秒前
40秒前
41秒前
43秒前
小胜发布了新的文献求助10
49秒前
adasdad完成签到 ,获得积分10
53秒前
rye227应助曾梦采纳,获得10
55秒前
科研通AI2S应助机灵萝采纳,获得10
56秒前
cbrown发布了新的文献求助20
56秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
57秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3778011
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323664
关于积分的说明 10215380
捐赠科研通 3038867
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667677
邀请新用户注册赠送积分活动 798341
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758339