時系列解析ソフトウェアの組織化の研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08558021
• 研究機関: 統計数理研究所
• 研究代表者: 北川 源四郎 統計数理研究所, 予測制御研究系, 教授 (20000218)
• 研究分担者: 佐藤 整尚 統計数理研究所, 予測制御研究系, 助手 (60280525) ; 川崎 能典 統計数理研究所, 予測制御研究系, 助手 (70249910) ; 樋口 知之 統計数理研究所, 予測制御研究系, 助教授 (70202273) ; 田村 義保 統計数理研究所, 統計計算開発センター, 教授 (60150033) ; 石黒 真木夫 統計数理研究所, 予測制御研究系, 教授 (10000217)
• キーワード: 時系列解析 / 状態空間モデル / 非線形 / 非ガウス型モデル / カルマンフィルタ / モンテカルロフィルタ / 平滑化 / Web化ソフトウェア

研究概要

状態空間モデルと情報量規準を用いて時系列解析のための統一的なソフトウェアを開発し,さらにそれをインターネット上で効率的に公開する方法に関する研究を行った.特に最終年度の本年度は以下のように情報量規準の一般化,精密化とインターネットによる公開システムの開発を中心に研究を行った.
(1) 情報量規準に関連する研究
GICは統計的汎関数で定義される任意の推定量に対してバイアスを求めAICを拡張したものである.本年度の研究ではさらに,GICの方法を精密化することによって,バイアスの2次補正を行った改良型の一般化情報量規準を導出した.さらに,バイアスをデータから推定した場合に生じる影響を解析した.さらにブートストラップ法を用いてバイアス補正を行うEICにおけるサンプリング誤差の分散減少の方法に関する解析も行った.
(2) ソフトウェアの組織化のためのインターフェイスの開発
インターネット等のコンピュータネットワークの発達は最新の時系列解析法の普及を著しく容易にした.すなわち,従来のTIMSAC等は磁気テープあるいはフロッピーディスク等の媒体で利用者に配布し,利用者側の計算機にインストールして計算を行った。この場合の問題点として、(a)インストールの困難さ(b)計算速度の問題(c)バージョンアップ時の対応の問題
これらの問題点を解決する方法のひとつとして,本研究では佐藤がWebを利用する方法を考案した.この方法では,すべての計算を研究所内においたサーバ側で行うので,利用者はブラウザとインターネット接続があれば,常に研究所で開発したプログラムを利用できることになり,上記の問題点は一挙に解決できることになった.本研究では季節調整プログラムDECOMPに焦点をあて,研究・開発を行った。試作したWebサイトには平成10年1月以降の14か月だけで約2万件のアクセスが世界各地からもあり,極めて大きな反響を得ることができた.

研究成果

• [文献書誌] Higuchi,T.: "Processing of Time Series Data Obtained by Satellites" The Practice of Time Series Analysis(eds.H.Akaike and G.Kitagawa). 313-326 (1999)
• [文献書誌] Higuchi,T.: "Applications of Quasi-Periodic Oscillation Models to Seasonal Small Count Time Series" Computational Statistics and Data Analysis. (in press). (1999)
• [文献書誌] 石黒真木夫: "目的論的モデル" 統計数理. 46,2(in press). (1999)
• [文献書誌] 川崎能典: "「季節調整に関する実務的な諸問題」へのコメント" 統計数理. 45. 207-211 (1998)
• [文献書誌] Kitagawa,G.: "Monte Carlo filtering and smoothing for nonlinear non-Gaussian state space model" Proc.29th ISCIE Int.Symp.on Stochastic Systems Theory and Its Appl.1-6
• [文献書誌] Kitagawa,G.: "Self-Organizing State Space Model" Journal of the American Statistical Association. 1203-1215 (1998)
• [文献書誌] Kitagawa,G,Higuchi,T.: "Automatic Transaction of Signal via Statistical Model" Discovery Science,Lecture Notes in Artificial Intelligence. 1532. 375-386 (1998)
• [文献書誌] 北川 源四郎,樋口 知之: "予測とモデル" 数理科学. 9月号. 11-18 (1998)
• [文献書誌] Takizawa,Y.et al.: Proc.of EUSIPCO'98. 661-664 (1998)
• [文献書誌] Takizawa,Y.(Fukasawa,F.): "Basic Understanding on Spread Spectrum Communication and Its Application to Mobile Radio Communications" Journal of Institute of Electronics,Information and Communication Engineers(IEICE). 81,1. 51-59 (1998)
• [文献書誌] 田村義保(原啓明): "「複雑な粘弾性物質のモデル化と逆問題:Riemann-Liouville 積分表示」" 統計数理. 46,2. 477-492 (1998)
• [文献書誌] 池島 厚、田村 義保: "「斜状骨欠損および歯周組織のX線学的検討]" 日大口腔科学. 24,4. 289-295 (1998)
• [文献書誌] Tamura,Y(Shi,Z.,): "Nonlinear Time Series Modeling by Radial Basis Function-Based State-Dependent Autoregressive Model" International Journal of System Science. (1998)
• [文献書誌] Shi,Z.(Tamura,Y.): "A Study on Real-Time Detecting Machine Tool Chatter" International Journal of the Japan Society for Precision Engineering. 32. 178-182 (1998)
• [文献書誌] 田村義保(下平文彦): "統計データ解析における並列計算機システムの性能評価" 統計数理. 46. 445-460 (1998)
• [文献書誌] Yafune,A.and Ishiguro,M.: "Bootstrap Approach for Constructing Confidence Intervals for Population Pharmacokinetic Parameters(Part I)・・A Use of Bootstrap Standard Error-" Statistics in Medicine. (in press). (1998)
• [文献書誌] H.Akaike,G.Kitagawa(eds.): "The Practice of Time Series Analysis" Springer-Verlag, 386 (1999)
• [文献書誌] 尾崎統,北川源四郎編: "時系列解析の方法" 朝倉書店, 185 (1988)