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大規模で非定常な時系列・時空間データのモデル化とその推定・検定・予測法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 25280005
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 統計科学
研究機関東北大学

研究代表者

松田 安昌  東北大学, 経済学研究科(研究院), 教授 (10301590)

研究分担者 陳 春航  琉球大学, 理学部, 准教授 (00264466)
栗原 考次  岡山大学, その他の研究科, 教授 (20170087)
柿沢 佳秀  北海道大学, 経済学研究科(研究院), 教授 (30281778)
西山 慶彦  京都大学, 経済研究所, 教授 (30283378)
丸山 祐造  東京大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (30304728)
生川 雅紀  岡山大学, 社会文化科学研究科, 准教授 (30588489)
西井 龍映  九州大学, 学内共同利用施設等, 教授 (40127684)
高橋 邦彦  名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (50323259)
矢島 美寛  東京大学, 経済学研究科(研究院), 教授 (70134814)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2013年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードspatio-temporal data / Whittle estimate / spectral density / kriging / forecasting / separable correlations / irregularly spaced data / 空間CARMAモデル / スペクトル密度関数 / 共分散関数 / Levy過程 / 複合ポアソン過程 / CARMAモデル / 大規模データ / 非定常性 / 時空間データ / ベイズMCMC法 / 時系列 / 非定常 / wavelet / 空間疫学 / 状態空間モデル
研究成果の概要

非定常な構造をもつ大規模な時空間系列を研究対象として、そのモデル化とその推定・検定・予測法を提案し、実データを使って実証研究を行った。本研究では時空間相関を時間相関と空間相関の積で与えられるセパラブルモデルを用い、空間相関にはContinuous Autoregressive Moving Average (CARMA) モデルを、時間相関にはARMAモデルをあてはめる時空間モデルを開発した。そしてアメリカ大陸6000地点で月次で観測される降雨量のデータに応用し、大規模データに対応する高速なパラメータ推定法、時空間相関のセパラビリティの検定、大規模データに対応する高速な予測法を提案した。

報告書

(5件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2017 2016 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (27件) (うち国際共著 3件、 査読あり 27件、 謝辞記載あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件) 図書 (2件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [国際共同研究] Dept. Stat. Colorado State University(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] コロラド州立大学統計学科(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] ロンドン・スクール・オブ・エコノミクス経済学部(英国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Continuous autoregressive and moving average models on Rn2017

    • 著者名/発表者名
      P. Brockwell and Y. Matsuda
    • 雑誌名

      Journal of the Royal Statistical Society, Series B

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Relation between awarding of grants-in-aid for scientific research and characteristics of applicants in Japanese universities.2016

    • 著者名/発表者名
      M. Hosotsubo and R. Nishii
    • 雑誌名

      Scientmetrics

      巻: 109 号: 2 ページ: 1097-1116

    • DOI

      10.1007/s11192-016-2074-3

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Novel wrapper approach for variable selection in support vector machine2016

    • 著者名/発表者名
      S. Koda, R. Nishii and Y. Fukasawa
    • 雑誌名

      Bulletin of Informatics and Cybernetics

      巻: 48 ページ: 105-117

    • NAID

      120006558903

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Detection of space-time clusters for radiation data using spatial interpolation and scan statistics2016

    • 著者名/発表者名
      Ishioka, F. and Kurihara, K.
    • 雑誌名

      Proceedings of COMPSTAT2016

      巻: - ページ: 85-97

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bias corrections for some asymmetric kernel estimators2015

    • 著者名/発表者名
      Igarashi, G. and Kakizawa, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Statistical Planning and Inference

      巻: 159 ページ: 37-63

    • DOI

      10.1016/j.jspi.2014.11.003

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Statistical prediction of Dst index by solar wind data and t-distributions.2015

    • 著者名/発表者名
      Pan Qin and Ryuei Nishii
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Plasma Sciences

      巻: 0 号: 11 ページ: 3908-3915

    • DOI

      10.1109/tps.2015.2485661

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Volatility forecast of stock indexes by model averaging using high-frequency data2015

    • 著者名/発表者名
      Wang,C. and Y. Nishiyama
    • 雑誌名

      International Review of Economics & Finance

      巻: - ページ: 1-29

    • DOI

      10.1016/j.iref.2015.02.014

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The daily incidence of out-of-hospital cardiac arrest unexpectedly increases around New Year's Day in Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Takahashi K, Shimadzu H
    • 雑誌名

      Resuscitaion

      巻: 96 ページ: 156-162

    • DOI

      10.1016/j.resuscitation.2015.08.003

    • NAID

      120006318723

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Volatility forecast of stock indexes by model averaging using high-frequency data2015

    • 著者名/発表者名
      Wang,C. and Y. Nishiyama
    • 雑誌名

      International Review of Economics & Finance

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Consistency of Bayes factor for nonnested model selection when the model dimension grows.2015

    • 著者名/発表者名
      Min Wang and Yuzo Maruyama
    • 雑誌名

      Bernoulli

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Statistical Assessment for Risk Prediction of Endoleak Formation after TEVAR Based on Linear Discriminant Analysis2014

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, K., Ishioka, F. Raman, B., Sze, D., Suito, H., Ueda, T. and Kurihara, K.
    • 雑誌名

      Analysis and Modeling of Complex Data in Behavioural and Social Sciences

      巻: 1 ページ: 143-151

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 胸部大動脈ステント治療に関する統計的アプローチ2014

    • 著者名/発表者名
      石岡文生、林邦好、植田琢也、水籐寛、栗原考次
    • 雑誌名

      応用数理

      巻: 24 ページ: 2-10

    • NAID

      110009829201

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Geostatistical Data Analysis with Outlier Detection.2014

    • 著者名/発表者名
      Kim, S., Hayashi, K. and Kurihara, K.
    • 雑誌名

      Journal of the Korean Data Analysis Society

      巻: 16 ページ: 2285-2297

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robust Bayesian variable selection in linear models with spherically symmetric errors.2014

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

      Biometrika

      巻: 101 ページ: 992-998

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inadmissibility of the best equivariant predictive density in the unknown variance case.2014

    • 著者名/発表者名
      Aurelie Boisbunon and Yuzo Maruyama
    • 雑誌名

      Biometrika

      巻: 101 ページ: 733-740

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regression analysis and its development.2014

    • 著者名/発表者名
      R. Nishii
    • 雑誌名

      Mathematics for Industry

      巻: 5 ページ: 249-262

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Statistical detection of the influence of solar activities to weak earthquakes2014

    • 著者名/発表者名
      P. Qin, T. Yamasakii and R. Nishii
    • 雑誌名

      Pacific Journal of Math-for-Industry

      巻: 6 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1186/s40736-014-0006-9

    • NAID

      40020377805

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On measuring uncertainty of benchmarked predictors with application to disease risk estimate.2014

    • 著者名/発表者名
      Kubokawa T, Hasukawa M, Takahashi K
    • 雑誌名

      Scandinavian Journal of Statistics

      巻: 41 ページ: 394-413

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 位置情報を用いた疫学研究とその統計的方法2014

    • 著者名/発表者名
      高橋邦彦, 和泉志津恵, 竹内文乃
    • 雑誌名

      統計数理

      巻: 62 ページ: 1-22

    • NAID

      120006020806

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Posterior odds with a generalized hyper-g prior2014

    • 著者名/発表者名
      Edward, I. George and Yuzo Maruyama
    • 雑誌名

      Econometric Reviews

      巻: 33 ページ: 251-269

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Term Structure Modeling and Forecasting of Government Bond Yields2013

    • 著者名/発表者名
      Wali Ullah, Yasumasa Matsuda and Yoshihiko Tsukuda
    • 雑誌名

      Journal of Forecasting

      巻: 32 ページ: 535-560

    • NAID

      120006314350

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Frequency domain generalized empirical likelihood method2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshihide Kakizawa
    • 雑誌名

      Journal of Time Series Analysis

      巻: 34 ページ: 691-716

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved robust Bayes estimators of the error variance in linear models.2013

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

      Journal of Statistical Planning and Inference

      巻: 143 ページ: 1091-1097

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Qualitative Evaluation of Contingent Capital and its Applications2013

    • 著者名/発表者名
      Gupta, A., Akuzawa, T. and Y. Nishiyama
    • 雑誌名

      North American Journal of Economics and Finance

      巻: 26 ページ: 457-486

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Covariance tapering for prediction of large spatial data sets in transformed random fields2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Yajima and T. Hirano
    • 雑誌名

      Ann. Inst. Math.Statist.

      巻: 65 ページ: 913-939

    • NAID

      40019817820

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cubic spline regression of J-shaped dose-response curves with likelihood-based assignments of grouped exposure levels.2013

    • 著者名/発表者名
      Takahashi K, Nakao H and Hattori S
    • 雑誌名

      Journal of Biometrics & Biostatistics

      巻: 4 ページ: 181-181

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling and inference of forest coverage ratio using zero-one inflated distributions with spatial dependence2012

    • 著者名/発表者名
      R. Nishii
    • 雑誌名

      Environmental and Ecological Statistics

      巻: 印刷中 号: 2 ページ: 315-336

    • DOI

      10.1007/s10651-012-0227-y

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Statistical analysis of global gene expression data and applications to plant growth2017

    • 著者名/発表者名
      Ryuei Nishii
    • 学会等名
      I2CNER Annual Symposium 2017
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] CARMA random fields2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuda
    • 学会等名
      The 10th ICSA international conference
    • 発表場所
      上海交通大学(中国)
    • 年月日
      2016-12-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ベイジアンネットワークによる構造学習と材料品質への応用ー統計的手法の産業界への貢献ー2016

    • 著者名/発表者名
      Ryuei Nishii
    • 学会等名
      2016 年度日本機械学会年次大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 空間ARCHモデル2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤宇樹,松田安昌
    • 学会等名
      2016年度統計関連学会連合大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ハビタットの空間的分割とその比較2016

    • 著者名/発表者名
      小田牧子、Saija Koljonen、石岡文生、Petteri Alho、水藤寛、Timo Huttula、栗原考次
    • 学会等名
      2016年度統計関連学会連合大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 空間データに対するホットスポット検出手法の性質評価について2016

    • 著者名/発表者名
      石岡文生、栗原考次
    • 学会等名
      2016年度統計関連学会連合大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Non-stationary extension of CARMA random fields2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuda
    • 学会等名
      Recent Progressin Time Series Analysis
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 空間疫学における集積性の検出Shinyへの実装2016

    • 著者名/発表者名
      梶西将司、石岡文生、栗原考次
    • 学会等名
      日本計算機統計学会第30回シンポジウム
    • 発表場所
      プラザヴェルデ(静岡県沼津市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] On estimation of intrinsic stationary random fields2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Yajima
    • 学会等名
      Recent Progressin Time Series Analysis
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Levy-driven CARMA random fields2015

    • 著者名/発表者名
      松田安昌
    • 学会等名
      2015年度統計関連学会連合大会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Wavelet Analysis of Spatio-temporal Data2014

    • 著者名/発表者名
      Yasumasa Matsuda
    • 学会等名
      The 3rd Institute of Mathematical Statistics Asia Pacific Rim Meeting
    • 発表場所
      Howard International House, Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2014-06-29 – 2014-07-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] On statistical testing for spatio-temporal stationary random fields2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Yajima
    • 学会等名
      The 3rd Institute of Mathematical Statistics Asia Pacific Rim Meeting
    • 発表場所
      Howard International House, Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2014-06-29 – 2014-07-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Logistic regression and MCMC for contextual classification of hyperspectral imagery2014

    • 著者名/発表者名
      Ryuei Nishii
    • 学会等名
      The 3rd Institute of Mathematical Statistics Asia Pacific Rim Meeting
    • 発表場所
      Howard International House, Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2014-06-29 – 2014-07-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] An evaluation of spatial cluster detection based on spatial scan statistic2014

    • 著者名/発表者名
      Koji Kurihara
    • 学会等名
      The 3rd Institute of Mathematical Statistics Asia Pacific Rim Meeting
    • 発表場所
      Howard International House, Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2014-06-29 – 2014-07-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 大規模で非定常な時空間データのwavelet分析2013

    • 著者名/発表者名
      松田安昌
    • 学会等名
      統計関連学会連合大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] On statstical testing of spatio-temporal random fields.2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Yajima
    • 学会等名
      ISI meeting
    • 発表場所
      University of Tokyo
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 多変量非定常長期記憶時系列のセミパラメトリック推定2013

    • 著者名/発表者名
      生川雅紀、松田安昌
    • 学会等名
      日本統計学会2013年度第81回大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 実データの統計推測を題材とした学部教育. 大学教育の数学的リテラシー2017

    • 著者名/発表者名
      西井龍映
    • 総ページ数
      24
    • 出版者
      東信堂
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 時系列解析ハンドブック2016

    • 著者名/発表者名
      矢島美寛
    • 総ページ数
      788
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
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    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
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    • 発表場所
      東北大学大学院経済学研究科
    • 年月日
      2015-12-11
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公開日: 2013-05-21   更新日: 2022-02-16  

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