2016 Fiscal Year Annual Research Report
混合効果モデルにおける変量効果の特定化と小地域推定への応用
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16H07406
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| Research Institution | The Institute of Statistical Mathematics |
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Principal Investigator |
菅澤 翔之助 統計数理研究所, リスク解析戦略研究センター, 特任研究員 (50782380)
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| Project Period (FY) |
2016-08-26 – 2018-03-31
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| Keywords | 小地域推定 / 経験ベイズ / 変量効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では, 変量効果モデルを用いた小地域推定法が抱える諸問題に対して, 数理統計の理論的側面から有用な解決策を新たに提案し, シミュレーション実験によって数値的な比較を行い, 現実のデータ解析での有用性を示すことを目的として実施した. 主な内容は以下の通りである.
(A) データが正値や比率値をとるケースに対してはリンク関数を用いたモデルが有用であり, 簡便性のため, これまでベイズ流のアプローチによる手法が利用されていた. しかし, ベイズ流のアプローチでは事前分布の設定に結果が左右される等の弱点がある. そこで, 経験ベイズ法に基づく頻度論的なアプローチについて考察し, 容易に実行可能な推定アルゴリズムを提案した.
(B) リンク関数を用いたモデルにおいて, 使用するリンク関数は使用者によって恣意的に決定される. しかし, データに対して不適切なリンク関数を使用してしまうと, 地域平均の推定精度が悪化してしまう. そこで, スプライン関数を用いたリンク関数のモデリングを導入し, モデルパラメータだけでなくリンク関数も同時推定することで, データに対して適合的に小地域モデルを当てはめる手法を提案した.
(C) 変量効果は地域間の異質性を表現するために利用されているが, 地域によっては変量効果を必要としないケースがある. そこで, 頻繁に用いられる自然指数型分布を用いた変量効果モデル(階層モデル)に焦点を当て, 地域ごとの変量効果の有無の不確実性もモデルに組み込んだ手法を提案した.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究により, 小地域推定において指摘されてきたいくつかの問題点が解決された. (A)については論文としてまとめ国際査読誌に投稿中である. (B)については論文としてまとめ国際査読誌に投稿する準備を進めている. (C)については国際査読誌に掲載された.
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| Strategy for Future Research Activity |
(A)で検討したリンク関数のモデルは有用であるが, 誤差分布や変量効果に対する分布の仮定が強いとの指摘がある. そこで分布の仮定を必要としないセミパラメトリックな手法について考察する.
(C)での研究過程で, 変量効果の真の分布とモデルで仮定している分布が異なっている場合, 従来の手法の推定精度が予想以上に悪化することがシミューレション実験により確認することができた. (C)では変量効果の分布を柔軟なものに置き換えるというアプローチを図ったが, 従来手法のロバスト化について考察する.
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