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「距離の相関」を用いた独立性の検定-大規模複雑データへの応用へ向けて

研究課題

研究課題/領域番号 19K11868
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
研究機関南山大学

研究代表者

松井 宗也  南山大学, 経営学部, 准教授 (70449031)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 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)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード距離の相関係数 / ランダム・フィールド / 独立性検定 / 連続時間確率過程
研究開始時の研究の概要

「距離の相関係数」という統計量を用いて時空間データの独立性の検定を考える。この統計量は、データの次元や形式によらず、複数の確率変数の独立性を検定できる画期的なものである。以下の4つのテーマに取り組む: ① 連続時間確率過程が独立かどうかの検定、② 複数の確率場(ランダム・フィールド)の独立性の検定、③ 実データ(金融・時空間データ)への応用、④ 多様体上の確率変数の独立性検定。これらのテーマはいずれも高頻度・高次元・非線形といった大規模複雑データ解析を含む。こうしたデータへ「距離の相関係数」を応用することで、大規模複雑データをより解析し易いものとすることが研究の大きな柱である。

研究成果の概要

「距離の相関係数」(Distance Correlation)という新しい統計概念を用いて時空間データの独立性の検定を考えた。この統計量はデータの次元や形式によらず、複数の確率変数の独立性を検定できる画期的なものである。この統計量を応用して、① 複数の多次元時系列が独立性を検定した。また同一の時系列モデルの自己相関性を検定した。分散不均一性のある系列では既存の方法では相関を捉えることが難しい。さらに② 複数の連続時間確率過程が独立かどうかの検定をし、③ 複数の確率場(ランダム・フィールド)の独立性の検定に応用した。これらの理論的な結果を応用して、実データ(気象データ)の解析を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

統計科学において線形モデルは大きな割合を占める。そこでは異なる次元、場所や時点での確率変数間の線形な依存関係をモデル化することが重要となる。特に時系列では時点間の依存関係は最重要である。この依存関係の検出にはこれまで相関係数が使われてきた。ところが、近年社会が複雑化するにつれて非線形モデルに注目が集まってきている。例えば時系列解析における確率的ボラティリティモデルである。ここでは相関係数では検出できない依存関係も多く見られる。「距離の相関係数」は非線形モデルにおいても依存関係を検出できる汎用性の高い統計量である。本研究は、この統計量の様々な方向への応用に理論的な道筋を付けたという意義がある。

報告書

(6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
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (15件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 6件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] University of Wroclaw(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Copenhagen(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] RMIT University(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Yazd University(イラン)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Wroclaw(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Copenhagen(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] RMIT University(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Yazd University(イラン)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Copenhagen(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Wroclaw(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Copenhagen(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Wroclaw(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Ruhr University of Bochum(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Cornell University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] RMIT University(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Subexponentialiy of densities of infinitely divisible distributions2023

    • 著者名/発表者名
      Muneya Matsui
    • 雑誌名

      Electronic Journal of Probability

      巻: 28 号: none ページ: 1-29

    • DOI

      10.1214/23-ejp928

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Asymptotics of densities of first passage times for spectrally negative Levy processes2023

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Kaji and Muneya Matsui
    • 雑誌名

      無限分解可能過程に関連する諸問題

      巻: 27 ページ: 1-13

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Recent developments in subexponentialiy of infinitely divisible distributions2023

    • 著者名/発表者名
      Muneya Matsui
    • 雑誌名

      無限分解可能過程に関連する諸問題

      巻: 27 ページ: 14-20

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distance covariance for random fields2022

    • 著者名/発表者名
      Muneya Matsui, Thomas Mikosch, Rasool Roozegar and Laleh Tafakori
    • 雑誌名

      Stochastic Processes and their Applications

      巻: 150 ページ: 280-322

    • DOI

      10.1016/j.spa.2022.04.009

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Tails of bivariate stochastic recurrence equation with triangular matrices2022

    • 著者名/発表者名
      Ewa Damek and Muneya Matsui
    • 雑誌名

      Stochastic Processes and their Applications

      巻: online ページ: 1-45

    • DOI

      10.1016/j.spa.2022.04.008

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Subexponentiality of densities of infinitely divisible distributions on the whole real line2022

    • 著者名/発表者名
      Muneya Matsui
    • 雑誌名

      ISM Cooperative Research Report "Infinitely divisible processes and related toics (26)"

      巻: 455 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Characterization of the tail behavior of a class of BEKK processes: A stochastic recurrence equation approach2021

    • 著者名/発表者名
      Muneya Matsui, Rasmus Sondergaard Pedersen
    • 雑誌名

      Econometric Theory

      巻: - 号: 1 ページ: 1-34

    • DOI

      10.1017/s0266466620000584

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Approximated likelihood estimation of stable laws/OU processes2021

    • 著者名/発表者名
      Muneya Matsui
    • 雑誌名

      Infinitely divisible processes and related toics

      巻: 25 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Tail indices for AX+B Recursion with Triangular Matrices2020

    • 著者名/発表者名
      Muneya Matsui, Witold Swiatkowski
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Probability

      巻: - 号: 4 ページ: 1831-1869

    • DOI

      10.1007/s10959-020-01019-8

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Asymptotics of maximum likelihood estimation for stable law with continuous parameterization2020

    • 著者名/発表者名
      Muneya Matsui
    • 雑誌名

      Communications in Statistics - Theory and Methods

      巻: - 号: 15 ページ: 3695-3712

    • DOI

      10.1080/03610926.2019.1710199

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Distance covariance for discretized stochastic processes2020

    • 著者名/発表者名
      Herold Dehling, Muneya Matsui, Thomas Mikosch, Gennady Samorodnitsky, Laleh Tafakori
    • 雑誌名

      Bernoulli

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Distance covariance for random fields2024

    • 著者名/発表者名
      Muneya Matsui
    • 学会等名
      Bernoulli-IMS 11th World Congress in Probability and Statistics 2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recent developments in subexponentialiy of infinitely divisible distributions2022

    • 著者名/発表者名
      松井宗也
    • 学会等名
      無限分解可能過程に関連する諸問題
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Asymptotics of densities of first passage times for spectrally negative Levy processes2022

    • 著者名/発表者名
      鍛治 俊輔・松井 宗也
    • 学会等名
      無限分解可能過程に関連する諸問題
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Subexponentaliy of densities of infinitely divisible distributions on the whole real line2022

    • 著者名/発表者名
      松井宗也
    • 学会等名
      学術シンポジウム「統計科学の開拓」
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Subexponentialiy of Densities of Infinitely Divisible Distributions2022

    • 著者名/発表者名
      Muneya Matsui
    • 学会等名
      3rd Tohoku ISM UUlm workshop
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Distance covariance for random fields2021

    • 著者名/発表者名
      Muneya Matsui
    • 学会等名
      JSPS Kakenhi symposium "Innovative development of theory and methodology on statistical science in various fields" at Niigata
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Subexponentiality of densities of infinitely divisible distributions on the whole real line2021

    • 著者名/発表者名
      Muneya Matsui
    • 学会等名
      Cooperative research meeting "Infinitely divisible processes and related topics"
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Approximated likelihood estimation of stable laws/OU processes2021

    • 著者名/発表者名
      松井 宗也
    • 学会等名
      関西計量経済学研究会(福岡大学)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Approximated likelihood estimation of stable laws/OU processes2021

    • 著者名/発表者名
      松井 宗也
    • 学会等名
      科研費シンポジウム「統計科学の革新にむけて」(金沢大学)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Testing independence of continuous time stochastic processes -- toward independence test for random fields --2020

    • 著者名/発表者名
      Muneya Matsui
    • 学会等名
      科研費シンポジウム "Recent Progress in Spatial and/or Spatio-temporal Data Analysis" (東北大学)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Approximated likelihood estimation of stable laws/OU processes2020

    • 著者名/発表者名
      松井 宗也
    • 学会等名
      統計数理研究所・共同研究集会 「無限分解可能過程に関連する諸問題」
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Characterization of the tail behavior of a class of BEKK processes: A stochastic recurrence equation approach2020

    • 著者名/発表者名
      Muneya Matsui
    • 学会等名
      関西計量経済学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Applications of Distance Correlation to Time Series2019

    • 著者名/発表者名
      Muneya Matsui
    • 学会等名
      Workshopon Recent Progressin Time Series
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Applications of Distance Correlation to Time Series2019

    • 著者名/発表者名
      Muneya Matsui
    • 学会等名
      15th International Symposium on Econometric Theory and Applications
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Asymptotics of maximum likelihood estimation forstable law with continuous parameterization2019

    • 著者名/発表者名
      Muneya Matsui
    • 学会等名
      Japanese Joint Statistical Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Asymptotics of maximum likelihood estimation forstable law with continuous parameterization2019

    • 著者名/発表者名
      Muneya Matsui
    • 学会等名
      科研費シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Asymptotics of maximum likelihood estimation forstable law with continuous parameterization2019

    • 著者名/発表者名
      Muneya Matsui
    • 学会等名
      無限分解可能過程に関連する諸問題
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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