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Nonparametric inference for nonnegative data using asymmetric kernel/Bernstein polynomial approximation and its development

Research Project

Project/Area Number 17K00041
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Statistical science
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Kakizawa Yoshihide  北海道大学, 経済学研究院, 教授 (30281778)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsノンパラメトリック法 / 密度推定 / 境界バイアス / ノンパラメトリック / ノンパラメトリック密度推定
Outline of Final Research Achievements

We mainly study the asymmetric kernel methods to estimate the probability density for nonnegative data. Especially, we have aimed at developing unified asymmetric kernels (rather than the kernel specific analysis); thus, to create asymmetric kernel density estimators in a flexible way, we have proposed (i) a family of Amoroso kernels, including gamma/inverse gamma kernels as special cases and (ii) a family of symmetrical-based q-MIG kernels or a family of skew-based non-central q-BS kernels. Also, we have discussed (iii) (higher-order) bias-corrected asymmetric kernel density estimators, (iv) multivariate non-central BS kernel density estimators, and so on. We have derived asymptotic formulas of bias, variance, and mean (integrated) squared error of the proposed estimator, together with strong consistency and asymptotic normality. We further have conducted the simulation studies to confirm our theoretical results.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

非負データのノンパラメトリック推測に応用可能な非対称カーネルが、個別的ではなく、統一的に構築された。特に、対称分布ベースのq-MIGカーネル族、及び、歪分布ベースの非心q-BSカーネル族は、密度生成機と呼ばれる無限次元の関数の自由度を持ち、多義的に拡張が可能であり、極めて柔軟な非対称カーネル族を形成できている特徴がある。これらは単変量の非負データに関する密度推定に留まらず、多変量非負データの密度、2標本問題における密度比、条件付き密度、ハザード比などのノンパラメトリック関数推定へ応用できる見込みがあり、今後、この方面からの進展が期待される。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (15 results)

  • [Journal Article] Multiplicative bias correction for asymmetric kernel density estimators revisited2020

    • Author(s)
      Igarashi Gaku、Kakizawa Yoshihide
    • Journal Title

      Computational Statistics & Data Analysis

      Volume: 141 Pages: 40-61

    • DOI

      10.1016/j.csda.2019.06.010

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multivariate non-central Birnbaum-Saunders kernel density estimator for nonnegative data2020

    • Author(s)
      Yoshihide Kakizawa
    • Journal Title

      Journal of Statistical Planning and Inference

      Volume: - Pages: 187-207

    • DOI

      10.1016/j.jspi.2020.03.009

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nonparametric density estimation for nonnegative data, using symmetrical-based inverse and reciprocal inverse Gaussian kernels through dual transformation2018

    • Author(s)
      Yoshihide Kakizawa
    • Journal Title

      Journal of Statistical Planning and Inference

      Volume: 193 Pages: 117-135

    • DOI

      10.1016/j.jspi.2017.08.008

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Limiting bias-reduced Amoroso kernel density estimators for non-negative data2018

    • Author(s)
      Igarashi Gaku、Kakizawa Yoshihide
    • Journal Title

      Communications in Statistics - Theory and Methods

      Volume: 印刷中 Issue: 20 Pages: 4905-4937

    • DOI

      10.1080/03610926.2017.1380832

    • Related Report
      2018 Research-status Report 2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Generalized gamma kernel density estimation for nonnegative data and its bias reduction2018

    • Author(s)
      Igarashi Gaku、Kakizawa Yoshihide
    • Journal Title

      Journal of Nonparametric Statistics

      Volume: 印刷中 Issue: 3 Pages: 598-639

    • DOI

      10.1080/10485252.2018.1457791

    • Related Report
      2018 Research-status Report 2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 多変量バーンバウムサンダース型分布:非負データの密度推定への応用2020

    • Author(s)
      柿沢佳秀
    • Organizer
      研究集会「多様な高次元モデルにおける理論と方法論,及び,関連分野への応用」
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 非負データに対する密度比推定, 条件付き密度推定2020

    • Author(s)
      柿沢佳秀
    • Organizer
      日本数学会2020年度年会(学会は中止だが、アブストラクト提出により講演が成立した)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 非対称カーネル密度推定量の高次バイアス修正について2019

    • Author(s)
      柿沢佳秀,五十嵐岳
    • Organizer
      2019年度統計関連学会連合大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 再帰的な非対称カーネル密度推定量について2019

    • Author(s)
      柿沢佳秀
    • Organizer
      日本数学会2019年度秋季総合分科会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 非負データに対する再帰的な密度推定について2019

    • Author(s)
      柿沢佳秀
    • Organizer
      研究集会「統計的推測および確率解析に関する総合的研究」
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 非対称カーネル密度推定量の高次バイアス修正について2019

    • Author(s)
      柿沢佳秀,五十嵐岳
    • Organizer
      ノンパラメトリック統計解析とベイズ統計
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 非対称カーネル密度推定量のバイアス修正の再考について2018

    • Author(s)
      柿沢佳秀,五十嵐岳
    • Organizer
      2018年度統計関連学会連合大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 非対称カーネル密度推定量のバイアス修正の再考察2018

    • Author(s)
      柿沢佳秀,五十嵐岳
    • Organizer
      日本数学会2018年度秋季総合分科会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Some boundary-bias-free density estimators and their bias-reductions2018

    • Author(s)
      Yoshihide Kakizawa, Gaku Igarashi
    • Organizer
      Waseda International Symposium
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 非対称カーネル密度推定量の高次バイアス修正2018

    • Author(s)
      柿沢佳秀,五十嵐岳
    • Organizer
      日本数学会2018年度年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] q-BS型カーネルに基づく, 非負データに対する密度推定2018

    • Author(s)
      柿沢佳秀
    • Organizer
      ノンパラメトリック統計解析とベイズ統計
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ジョンソンシステムをベースにした, 境界バイアスのないBS型カーネル密度推定について2017

    • Author(s)
      柿沢佳秀
    • Organizer
      統計関連学会連合大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Amoroso カーネル密度推定量に対する収束比の改良について2017

    • Author(s)
      五十嵐岳,柿沢佳秀
    • Organizer
      統計関連学会連合大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 対称分布をベースにしたq-MIGカーネル密度推定2017

    • Author(s)
      柿沢佳秀
    • Organizer
      日本数学会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 対称分布ベースq-MIGカーネル, 及び, 歪分布ベースq-BS カーネルに基づく, 非負データに対する密度推定2017

    • Author(s)
      柿沢佳秀
    • Organizer
      シンポジウム「多様な分野における統計科学の総合的研究」
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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