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A study on nonparametric inference using asymmetric kernel and its application

Research Project

Project/Area Number 20K11700
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60030:Statistical science-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

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

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥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 / ノンパラメトリック推論 / 境界バイアス / ノンパラメトリック / ノンパラメトリック推測
Outline of Research at the Start

本研究は,非負または[0,1]区間を定義域に持つような単変量または多変量の関数をノンパラメトリック法で推定することに焦点を置き、特に、推定位置に応じた可変的な平滑化ができ,かつ,境界バイアスの欠点がないような「非対称カーネル法」の統計的漸近理論の構築,得られた結果を検証する数値実験及び実データへの応用からなる.推定ターゲットは,単変量データの密度関数に留まらず,多変量データの密度関数や密度比,条件付き密度関数,条件付き期待値,並びに,ハザード比関数などである.

Outline of Final Research Achievements

In this study, we mainly focus on asymptotic theory of boundary-bias-free asymmetric kernel method. Especially, we have proposed (i) a family of Birnbaum-Saunders (BS) type kernels to estimate the probability density function of univariate (or multivariate) nonnegative data and (ii) non-recursive or recursive asymmetric kernel density estimator using the BS type kernels. We have established some desirable asymptotic properties (bias, variance, mean squared error, mean integrated squared error, strong consistency, and asymptotic normality) of various proposed density estimators. Furthermore, we have started with new studies on (iii) density estimation under a certain biased sampling scheme and (iv) higher-order density derivatives estimation of nonnegative data. We also have conducted the simulation studies to confirm some theoretical results.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ノンパラメトリック関数推定の題材において、非負データの場合に起こりうる境界バイアスを回避する1つの策として、非対称カーネル法の研究に従事した。個別的な非対称カーネルではなく、カーネル族としての体系化を念頭に置いており、(i)単変量に留まらず、多変量データに適用可能な相関構造も考慮したカーネル族の提案、(ii)逐次的にデータが得られるような場合、計算面で有利な再帰的な非対称カーネル法の提案を含む。また、(iii)バイアス・サンプリングを考慮した推測問題、及び、(iv)密度推定に留まらず、関連した種々の関数推定問題の研究を開始しており、今後、これら方面からの展開が期待される。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Multivariate elliptical-based Birnbaum-Saunders kernel density estimation for nonnegative data2022

    • Author(s)
      Yoshihide Kakizawa
    • Journal Title

      Journal of Multivariate Analysis

      Volume: 187 Pages: 1-20

    • DOI

      10.1016/j.jmva.2021.104834

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Recursive asymmetric kernel density estimation for nonnegative data2021

    • Author(s)
      Yoshihide Kakizawa
    • Journal Title

      Journal of Nonparametric Statistics

      Volume: 33 Issue: 2 Pages: 197-224

    • DOI

      10.1080/10485252.2021.1928120

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A class of Birnbaum-Saunders type kernel density estimators for nonnegative data2021

    • Author(s)
      Yoshihide Kakizawa
    • Journal Title

      Computational Statistics and Data Analysis

      Volume: - Pages: 107249-107249

    • DOI

      10.1016/j.csda.2021.107249

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 境界バイアスを回避する非対称カーネル法の様々な適用2023

    • 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
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Asymmetric kernel density estimation for biased data2022

    • Author(s)
      Yoshihide KAKIZAWA
    • Organizer
      EcoSta2022 [zoom]
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 境界バイアスを回避する非対称カーネル法の最近の展開2022

    • Author(s)
      柿沢佳秀
    • Organizer
      統計関連学会連合大会 [zoom]
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 非対称カーネルを用いた確率密度関数の微分推定について2022

    • Author(s)
      柿沢佳秀
    • Organizer
      日本数学会秋季総合分科会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] レングス・バイアスド・サンプリングにおける非対称カーネル密度推定2022

    • 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(zoom)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] レングス・バイアスデータに対する非対称カーネル密度推定2021

    • Author(s)
      柿沢佳秀
    • Organizer
      2021年度統計関連学会連合大会(zoom)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] レングス・バイアスデータに対する非対称カーネル密度推定について2021

    • Author(s)
      柿沢佳秀
    • Organizer
      日本数学会2021年度秋季総合分科会(コロナで学会は中止だが, 講演成立)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 非負データの密度関数推定(BS型の分布論を中心に)2021

    • 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(zoom)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 多変量バーンバウムサンダース型分布と密度推定への応用2020

    • Author(s)
      柿沢佳秀
    • Organizer
      日本数学会2020年度秋季総合分科会(熊本大; コロナで学会は中止だが, 講演成立)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 非負データの密度関数推定について(分布論を中心に)2020

    • Author(s)
      柿沢佳秀
    • Organizer
      統計多様体の幾何学とその周辺(zoom)
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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