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EMアルゴリズムに代わる欠測データを用いたパラメータ推定法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K11205
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分60030:統計科学関連
研究機関関西大学

研究代表者

高井 啓二  関西大学, 商学部, 教授 (20572019)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード欠測データ / 不完全データ / フィッシャースコアリング / 加速法 / 情報量規準 / ガンマ分布 / ガンマ混合分布 / EMアルゴリズム / MAR / 欠測値 / 情報量基準 / 非正定値行列 / 因子分析 / 最尤推定 / ニュートン法
研究成果の概要

本研究の目的は,現在欠測データを用いた統計モデルのパラメタを推定する際に標準的に使われているEMアルゴリズム(以降,EMと略)に代わる計算手法を開発することであった.本研究では第一に,従来のEMの欠点を克服するためにフィッシャースコアリング法を改良した不完全データのフィッシャースコアリング法を開発した.この方法で収束のスピードは一般のEMよりも早くなり,EMでは出せなかった誤差分散も導出することができるようになった.第二に,ガンマ分布及びその混合分布に対して適用できるパラメータ計算の方法を開発した.この方法は初期値を自動で発見でき,絶対に計算を失敗しない特性を持っている.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では統計モデルのパラメータを推定するための数値計算の方法を開発した.本研究で得られた成果の一つである不完全データのフィッシャースコアリングは,計算スピードとしては早い部類には入らない.しかし,本研究により,その計算過程は本質的には最急降下法となっていることや,その計算プロセスが既存のEMアルゴリズムに近いことなどの解析を行なうことができた.これにより本研究のようなEMアルゴリズムの単純な改善では超一次収束を達成できないことが示唆されている.

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Model Selection with Missing Data Embedded in Missing-at-Random Data2023

    • 著者名/発表者名
      Takai Keiji、Hayashi Kenichi
    • 雑誌名

      Stats

      巻: 6 号: 2 ページ: 495-505

    • DOI

      10.3390/stats6020031

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Incomplete-data Fisher scoring method with steplength adjustment (article) Author2020

    • 著者名/発表者名
      Keiji Takai
    • 雑誌名

      Statistics and Computing

      巻: 30 号: 4 ページ: 871-886

    • DOI

      10.1007/s11222-020-09923-z

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the use of the selection matrix in the maximum likelihood estimation of normal distribution models with missing data2017

    • 著者名/発表者名
      Takai Keiji
    • 雑誌名

      Communications in Statistics - Theory and Methods

      巻: 47 号: 14 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1080/03610926.2017.1353631

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ガンマ混合分布のパラメータ推定2023

    • 著者名/発表者名
      高井啓二
    • 学会等名
      日本計算機統計学会 第37回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A bisection estimation method for a Gamma distribution and the Gamma-related distributions2023

    • 著者名/発表者名
      Keiji TAKAI
    • 学会等名
      The 12th conference of the Asian Regional Section of the International Association for Statistical Computing (IASC-ARS 2023).
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 負の二項分布モデルによるチラシ掲載効果の検証2021

    • 著者名/発表者名
      高井啓二
    • 学会等名
      関西 大学 RISS(Research Institute for Socionetwork Strategies of Kansai University) セミナー「広告効果測定,視線追跡データとパスデータの融合」
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 欠測データを用いたフィッシャースコアリング法2019

    • 著者名/発表者名
      高井啓二
    • 学会等名
      科 研費シンポジウム「高次元複雑データの統計モデリング」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] パラメータ分割による不完全データフィッシャースコアリング2018

    • 著者名/発表者名
      高井啓二
    • 学会等名
      統計関連学会連合大会 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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