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Bayesian shrinkage estimation for relational data

Research Project

Project/Area Number 22K20178
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0107:Economics, business administration, and related fields
Research InstitutionThe Institute of Statistical Mathematics

Principal Investigator

Yuasa Ryota  統計数理研究所, 統計思考院, 助教 (90964487)

Project Period (FY) 2022-08-31 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords縮小推定 / ベイズ統計 / テンソル / 数理統計 / 関係データ
Outline of Research at the Start

各都道府県間の人口移動がそれぞれ何人であるかを都道府県間の関係とみなす事ができる. そうした関係に着目したデータを関係データと呼ぶ. 月毎に都道府県間の人口移動が公表されている場合、1か月分のデータは行列データとして、複数月分のデータはテンソルデータとして自然にみなせる. こうしたデータの行列やテンソルの構造を活かすようなベイズモデルを用いた縮小推定法を提案する. 時系列構造を持ったモデリングや推定精度に関する理論的保証について考える.

Outline of Final Research Achievements

Relational data can be represented in the form of matrices or tensors. First, research was conducted on Bayesian shrinkage estimators and weighted shrinkage estimators for matrix data, which is the simplest form to represent relational data. Additionally, demographic data include the number of incoming and outgoing individuals by gender for each prefecture over many years. We need a time series statistical model for tensor data to analyze it. Therefore, research was carried out on Bayesian modeling that leverages the time series structure in tensor data.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ベクトルの場合にはベイズ縮小推定量の研究が多くなされているが、行列データの場合には複雑になることもあり得られている結果は限定される。行列データの場合にシミュレーションに基づく数値実験によって評価するだけのものが多かったが、理論的に評価を行ったことで、行列データの分析に際して一定の保証を持った方法を提案している。
テンソルデータに関して、パラメータの解釈については考慮しないようなモデルがほとんどであったが、パラメータの一意性に関して考慮することで、予測や推定の精度向上のためだけでなく、解釈のためにも用いることができるようになった。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Generalized Bayes estimators with closed forms for the normal mean and covariance matrices2023

    • Author(s)
      Yuasa Ryota、Kubokawa Tatsuya
    • Journal Title

      Journal of Statistical Planning and Inference

      Volume: 222 Pages: 182-194

    • DOI

      10.1016/j.jspi.2022.06.007

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Weighted shrinkage estimators of normal mean matrices and dominance properties2023

    • Author(s)
      Yuasa Ryota、Kubokawa Tatsuya
    • Journal Title

      Journal of Multivariate Analysis

      Volume: 194 Pages: 105138-105138

    • DOI

      10.1016/j.jmva.2022.105138

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 制約下での行列平均の特異値縮小型推定2023

    • Author(s)
      湯浅 良太
    • Organizer
      統計関連学会連合大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Bayesian Tucker decomposition model with time varying factor matrices2023

    • Author(s)
      Ryota Yuasa
    • Organizer
      The 16th International Conference of the ERCIM WG on Computational and Methodological Statistics
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 行列正規分布の縮小推定とその適用2022

    • Author(s)
      湯浅 良太
    • Organizer
      2022年度 統計関連学会連合大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-09-01   Modified: 2025-01-30  

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