Decomposing Direct and Indirect Biases in Linear Models under Demographic Parity Constraint
Notice bibliographique
Résumé
Linear models are widely used in high-stakes decision-making due to their simplicity and interpretability. Yet when fairness constraints such as demographic parity are introduced, their effects on model coefficients, and thus on how predictive bias is distributed across features, remain opaque. Existing approaches on linear models often rely on strong and unrealistic assumptions, or overlook the explicit role of the sensitive attribute, limiting their practical utility for fairness assessment. We extend the work of (Chzhen and Schreuder, 2022) and (Fukuchi and Sakuma, 2023) by proposing a post-processing framework that can be applied on top of any linear model to decompose the resulting bias into direct (sensitive-attribute) and indirect (correlated-features) components. Our method analytically characterizes how demographic parity reshapes each model coefficient, including those of both sensitive and non-sensitive features. This enables a transparent, feature-level interpretation of fairness interventions and reveals how bias may persist or shift through correlated variables. Our framework requires no retraining and provides actionable insights for model auditing and mitigation. Experiments on both synthetic and real-world datasets demonstrate that our method captures fairness dynamics missed by prior work, offering a practical and interpretable tool for responsible deployment of linear models.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».