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縮小型事前分布によるベイズ統計的推測の進展

研究課題

研究課題/領域番号 22K11933
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
研究機関神戸大学

研究代表者

丸山 祐造  神戸大学, 経営学研究科, 教授 (30304728)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード縮小型事前分布 / ベイズ統計学 / 統計学
研究開始時の研究の概要

線形回帰モデルは,多変量統計解析を行う上での最も基本的な統計モデルである。本研究では,理論的立場から線形回帰モデルにおける統計的推測問題を考える。特に,その重要性・有効性が明らかになってきた縮小型事前分布を用いたベイズ統計的推測手法に照準を絞り,統計的決定理論の立場からその良さを解明することが本研究の最大の目的である。特に,推定問題において一般化ベイズ推定量が許容的であるための十分条件について,最終解決を目指す。また,近年解明されつつあるalpha-divergenceのもとでの予測問題におけるスタイン現象の完全な理解を目指す。

研究実績の概要

Polson and Scott (2012, Bayesian Analysis) では, sampling と prior の両方に正規分布を想定するベイズモデルにおいて,尺度母数の hyper prior として,half-Cauchy prior の良さが主張されている。その傍証として,多変量正規分布の推定問題において half-Cauchy prior の下でのベイズ推定量の良さ(特にminimaxixty)が数値的に検討されている。この問題の理論的な取り扱いが講演者の専門分野の一つであるが,実はこの事前分布のもとでのベイズ推定量の minimaxity は十分に研究されてこなかった。尺度母数を変数変換したとき U 字型になり,continuous spike and slab prior と見なせるのが half-Cauchy prior の大きな特徴である。しかし,U字右側の発散が,minimaxityを理論的に証明する際の典型的な道具として用いられてきた部分積分を妨げるのである。本研究では部分積分を工夫して,half-Cauchy prior というU字型事前分布の下でのベイズ推定量のminimaxityについて十分条件を与える。このとき,二つの合流型超幾何関数の比を下からバウンドすること,及び統計的決定理論の枠組みにおける数値に基づく結論の厳密さのための基礎的研究を行った。特に区間演算という精度保証付き数値計算が今回の研究テーマに利用可能であり,Python でコードを書いた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

順調に進展しているため

今後の研究の推進方策

順調な進展を保つように努力する。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Non-minimaxity of debiased shrinkage estimators2023

    • 著者名/発表者名
      Yuzo Maruyama, Akimichi Takemura
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Statistics and Data Science

      巻: - 号: 1 ページ: 361-375

    • DOI

      10.1007/s42081-023-00218-x

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A review of Brown 1971 (in)admissibility results under scale mixtures of Gaussian priors2023

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Yuzo、Strawderman William E.
    • 雑誌名

      Journal of Statistical Planning and Inference

      巻: 222 ページ: 78-93

    • DOI

      10.1016/j.jspi.2022.06.005

    • 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] On admissible estimation of a mean vector when the scale is unknown2023

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Yuzo、Strawderman William E.
    • 雑誌名

      Bernoulli

      巻: 29 号: 1 ページ: 153-180

    • DOI

      10.3150/21-bej1453

    • 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] Ensemble minimaxity of James‐Stein estimators2022

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Yuzo、Brown Lawrence D.、George Edward I.
    • 雑誌名

      Stat

      巻: 11 号: 1

    • DOI

      10.1002/sta4.532

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Non-minimaxity of debiased shrinkage estimators2023

    • 著者名/発表者名
      丸山 祐造
    • 学会等名
      統計関連学会連合大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 多変量正規分布の平均ベクトルの推定問題における分散未知の場合のミニマクスで許容的な推定量2022

    • 著者名/発表者名
      丸山 祐造
    • 学会等名
      2022年度統計関連学会連合大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Stein Estimation2023

    • 著者名/発表者名
      Yuzo Maruyama, Tatsuya Kubokawa, William E. Strawderman
    • 総ページ数
      130
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789819960767
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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