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スペクトル・グラフ理論の空間計量経済学への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K20759
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分7:経済学、経営学およびその関連分野
研究機関広島大学

研究代表者

山田 宏  広島大学, 人間社会科学研究科(社), 教授 (90292078)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードスペクトル・グラフ理論 / 空間計量経済学 / グラフ・ラプラシアン / ギアリーのc / モランのI / スペクトルグラフ理論 / 空間自己相関 / HPフィルター / Gearyのc / MoranのI / bHPフィルター / グラフ・フーリエ変換 / 離散コサイン変換 / von Neumann比 / グラフ理論 / グラフラプラシアン / 隣接行列 / グラフフーリエ変換
研究開始時の研究の概要

本研究は,空間計量経済学に,スペクトル・グラフ理論[数学の一分野であるグラフ理論の中でもグラフ構造を反映する行列の固有値・固有ベクトルについて研究する学問分野]の知見を持ち込み,空間計量経済分析を発展させることをその目的とする。具体的には,グラフ・フーリエ変換を使った新たな回帰モデルを提案しそれを実用化するための研究を行うほか,空間計量経済分析の代表的モデルである空間自己回帰モデルに現れる空間パラメータに関する理論的な研究を行い成果の獲得を目指す。

研究成果の概要

スペクトル・グラフ理論の知見を活用することにより空間計量経済学を発展させることを目指して研究を行った。その結果,(i) グラフ・ラプラシアンと呼ばれるグラフを反映した行列を使った新たな空間データのスムージング手法の開発とその性質の解明,(ii) 代表的な空間自己相関指標の一つであるギアリーのcに関する新たな知見の獲得,に成功した。その他,(iii) ホドリック・プレスコット・フィルター(HPフィルター)の分位点版やHPフィルターと重回帰モデルのハイブリッド・フィルターの開発を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

スペクトル・グラフ理論の知見は,空間計量経済学に十分に活かされているとは言えない状況であった。特に,グラフ・ラプラシアンの活用はほとんどされていなかった。こうした中,本研究は,(i)代表的な空間自己相関指標の一つであるギアリーのcをグラフ・ラプラシアンを使って表現しその性質を明らかにすること,(ii)ギアリーのcに対応する空間スムージングの方法を提案しその性質を明らかにすること,(iii) 新たに導入したスムージング法と重回帰モデルとの混合フィルターを導入すること,などにより空間計量経済学を発展させることに貢献した。

報告書

(5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
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Spatial Smoothing Using Graph Laplacian Penalized Filter2024

    • 著者名/発表者名
      Yamada Hiroshi
    • 雑誌名

      Spatial Statistics

      巻: 60 ページ: 100799-100799

    • DOI

      10.1016/j.spasta.2023.100799

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] HPX filter: a hybrid of Hodrick-Prescott filter and multiple regression2023

    • 著者名/発表者名
      Yamada Hiroshi
    • 雑誌名

      Studies in Nonlinear Dynamics and Econometrics

      巻: - 号: 4 ページ: 661-671

    • DOI

      10.1515/snde-2023-0004

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A unified perspective on some autocorrelation measures in different fields: A note2023

    • 著者名/発表者名
      Yamada Hiroshi
    • 雑誌名

      Open Mathematics

      巻: 21 号: 1

    • DOI

      10.1515/math-2022-0574

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quantile regression version of Hodrick-Prescott filter2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Yamada
    • 雑誌名

      Empirical Economics

      巻: - 号: 4 ページ: 1631-1645

    • DOI

      10.1007/s00181-022-02292-8

    • 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] Geary’s c and Spectral Graph Theory2021

    • 著者名/発表者名
      Yamada Hiroshi
    • 雑誌名

      Mathematics

      巻: 9 号: 19 ページ: 2465-2465

    • DOI

      10.3390/math9192465

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A pioneering study on discrete cosine transform2020

    • 著者名/発表者名
      Yamada Hiroshi
    • 雑誌名

      Communications in Statistics - Theory and Methods

      巻: - 号: 15 ページ: 5364-5368

    • DOI

      10.1080/03610926.2020.1838547

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Spatial Smoothing Using Graph Laplacian Penalized Filter2023

    • 著者名/発表者名
      山田宏
    • 学会等名
      The 25th International Conference on Computational Statistics
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatial Smoothing Using Graph Laplacian Penalized Filter2023

    • 著者名/発表者名
      山田宏
    • 学会等名
      Spatial Statistics 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatial Smoothing Using Graph Laplacian Penalized Filter2023

    • 著者名/発表者名
      山田宏
    • 学会等名
      The 17th International Symposium on Econometric Theory and Applications
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Unified Perspective on the Simple and Boosted HP Filters and the Results Derived from It2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Yamada
    • 学会等名
      SH3 Conference on Econometrics 2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nonnegative Definite Matrix Penalized Filtering with Quantile Regression Loss Function2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Yamada
    • 学会等名
      第30回関西計量経済学研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Spatial Filtering2022

    • 著者名/発表者名
      山田宏
    • 学会等名
      第29回関西計量経済学研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Seasonal Filtering2022

    • 著者名/発表者名
      山田宏
    • 学会等名
      The SH3 Virtual Conference on Econometrics
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatial Autocorrelation and Spectral Graph Theory2021

    • 著者名/発表者名
      山田宏
    • 学会等名
      The Applied Statistics Workshop 2021 (東京大学)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spatial Autocorrelation and Spectral Graph Theory2021

    • 著者名/発表者名
      山田宏
    • 学会等名
      SH3 Conference on Econometrics 2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatial Autocorrelation and Spectral Graph Theory2021

    • 著者名/発表者名
      山田宏
    • 学会等名
      2021 Nanyang Econometrics Conference
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2025-01-30  

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