Cos'è una variabile strumentale?

La variabile strumentale (variabile strumentale, VS) è una variabile utilizzata in statistica e machine learning per risolvere il problema dell'endogeneità, quando la variabile indipendente è correlata con l'errore del modello, distorcendo la stima degli effetti causali.

La VS deve soddisfare due condizioni chiave:

1. Relazione con la variabile esplicativa: la variabile strumentale deve essere correlata con la variabile indipendente problematica.
2. Assenza di influenza diretta sulla variabile dipendente: la VS influenza il risultato solo attraverso la variabile esplicativa, non direttamente né tramite fattori nascosti.

Esempio: se vogliamo valutare l'impatto dell'istruzione sul reddito, ma l'istruzione può essere correlata a fattori non osservati (ad esempio, motivazione), allora si può usare, ad esempio, la distanza dalla scuola più vicina come VS — essa influenza l'istruzione, ma non direttamente il reddito.

L'uso di variabili strumentali permette di ottenere stime più affidabili delle relazioni causali, specialmente in compiti di inferenza causale e modellazione uplift.