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非正規連続時間モデルの統計理論構築

研究課題

研究課題/領域番号 23K13023
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分12040:応用数学および統計数学関連
研究機関関西大学

研究代表者

上原 悠槙  関西大学, システム理工学部, 准教授 (00822545)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワード確率過程の統計 / 統計数学
研究開始時の研究の概要

時系列データに広く見られる正規性からの乖離を捉える非正規連続時間モデルを対象とする。
具体的にはその漸近最適性の導出および回帰モデルの枠組みにおける正則化推定の理論構築を行う。
これに並行して、確率構造を特徴付ける駆動ノイズに関するシミュレーション手法を構成・実装することで、新たな連続時間モデリングの指針を数値・理論の両面から提供する。

研究実績の概要

非正規確率過程の一種である student-t Levy 過程により駆動される連続時間回帰モデルにおける回帰・スケールパラメータと自由度パラメータの推定法の構成とそのシミュレーション手法の実装を行なった。推定法は, student-t Levy 過程の局所 Cauchy 近似に基づく擬似最尤法による回帰・スケールパラメータの推定と, 擬似最尤推定量により構成した残差に基づく自由度パラメータの推定という段階型の推定法を考案し, 一致性や漸近正規性といった漸近的性質を明らかとした。さらに, student-t Levy 過程は畳み込みによって分布が閉じていないため, 特性関数の Fourier 逆変換による累積分布関数の近似に基づく乱数生成手法を構成し, 上記の推定手法と合わせて実装を行なった。 これらの結果は現在国際誌へ投稿中である。

また, カーネル関数の非正規レヴィ過程による確率積分で定義される移動平均型のモデルの統計理論構築に着手した。本モデルはカーネル関数の表現を変えることで, 例えば, 連続時間移動平均自己回帰モデル (CARMAモデル) やフラクショナルレヴィ過程といった重要なモデルを表現できる。具体的には, 時系列モデルで広く用いられているスペクトル密度に基づくWhittle型の擬似尤度による推定法の理論的性質を考察するとともに, シミュレーションにより推定精度を数値的に確認した。

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

計画通り非正規確率過程に駆動される回帰モデルの漸近理論構築ができ, さらに連続時間移動平均自己回帰モデル (CARMAモデル) を含む重要な移動平均型のクラスの統計理論構築に着手できたため。

今後の研究の推進方策

非正規確率過程により駆動される回帰モデルに対して, 罰則項付きの擬似尤度を用いた際の推定量の挙動を明らかにする。
また, 引き続き移動平均型のモデルについて, Whittle 型の擬似尤度に基づく推定量の漸近理論を構築する。加えて, 駆動確率過程が安定過程のように高次モーメントを持たない場合の推定法や, 漸近最適性に関する研究を行う。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] YUIMAにおけるstudent-Levy回帰2023

    • 著者名/発表者名
      上原悠槙
    • 学会等名
      2023年度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] Quasi-likelihood analysis for Student-Levy regression2023

    • 著者名/発表者名
      Yuma Uehara
    • 学会等名
      6th International Conference on Econometrics and Statistics
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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