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2017 年度 実施状況報告書

角度の観測を含むデータのためのコピュラ理論

研究課題

研究課題/領域番号 17K05379
研究機関統計数理研究所

研究代表者

加藤 昇吾  統計数理研究所, 数理・推論研究系, 准教授 (60468535)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード統計数学 / コピュラ / 方向統計学
研究実績の概要

1年目にあたる平成29年度には、新たな2次元トーラス上のデータのためのコピュラの提案およびその統計的性質・推測の考察を行った。そして、提案したコピュラは、Wehrly and Johnson (1980)のモデルでは成しえなかった中央や裾付近での多様な依存関係を表現することが可能となることを示した。また、このコピュラは、分布関数や確率密度関数が陽に表せること、パラメータの解釈が容易であること、dependence measureが簡潔に表現できること、最尤法に基づくパラメータ推定が数値的に求めることができることなど、扱いやすい多くの性質が成り立つことを明らかにした。

コピュラを導いたアイデアについて述べる。コピュラの提案にあたっては、研究代表者の過去の研究結果(Kato and Jones, 2015)のアイデアの一部を活用した。Kato and Jones (2015)による論文「A tractable and interpretable four-parameter family of unimodal distributions on the circle」(Biometrika, 102巻, 359-370頁, 2015年)では、円周上の新たな非対称分布を提案し、その統計的性質を調べている。この研究そのものはコピュラとは直接関係はないが、この論文の着目すべき点は、分布の導出を特性関数(より正確にはtrigonometric moment)の特徴付けによって行った点にある。この特徴付けにより、分布の平均方向・集中度・歪度・尖度を柔軟に調節することが可能となっている。研究代表者は、このアイデア(特性関数による特徴付け)を生かして、上述の2次元トーラス上のデータのためのコピュラを得た。

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

進捗状況は、「おおむね順調に進展している」とした。これは、交付申請書の「研究の目的」と「研究実施計画」に概ね記載した通りに研究が進展しているためである。

今後の研究の推進方策

平成30年度は、新たな2次元シリンダー上のデータのためのコピュラの提案を目指す。(2次元シリンダー上のデータとは、1つの実数値と1つの角度のペアのデータのことをいう。)そして、提案したモデルの統計的性質と推測を考察する予定である。また、変量間の依存関係に関して考察し、特に中央や裾付近の依存関係について既存のモデルとの比較を詳しく行う計画である。

平成31年度には、上記の2次元シリンダー上のデータのためのコピュラおよび平成29年度に提案した2次元トーラス上のデータのためのコピュラに対して、Aas et al. (2009)による多変量コピュラ構成法を応用することにより、角度の観測を含む多変量データのためのコピュラを提案することを目指す。そして、提案したコピュラについて統計的性質と推測を考察する予定である。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 6件、 招待講演 5件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] The University of Chicago(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      The University of Chicago
  • [国際共同研究] The Open University(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      The Open University
  • [国際共同研究] Universite Laval(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      Universite Laval
  • [国際共同研究] University of Extremadura/Universidad Politecnica de Madrid(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      University of Extremadura/Universidad Politecnica de Madrid
  • [学会発表] Mobius transformation and a Cauchy family on the sphere2018

    • 著者名/発表者名
      Shogo Kato, Peter McCullagh
    • 学会等名
      Waseda International Symposium "Recent Developments in Time Series Analysis: Quantile Regression, High Dimensional Data & Causality"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 実数値と角度の観測が混在するデータのためのベイジアンネットワークモデル2018

    • 著者名/発表者名
      加藤 昇吾
    • 学会等名
      統計数理セミナー
  • [学会発表] Mobius transformation and a multivariate Cauchy family on the sphere2017

    • 著者名/発表者名
      Shogo Kato
    • 学会等名
      ADISTA17 International Directional Statistics Workshop
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A Bayesian network model for linear-circular data2017

    • 著者名/発表者名
      Shogo Kato, Ignacio Leguey, Concha Bielza, Pedro Larranaga
    • 学会等名
      The 10th International Conference of the ERCIM WG on Computational and Methodological Statistics (CMStatistics 2017)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A Bayesian network model for linear-circular data2017

    • 著者名/発表者名
      Shogo Kato
    • 学会等名
      ISI-ISM-ISSAS Joint Conference Tokyo 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Statistics of circular data2017

    • 著者名/発表者名
      Shogo Kato
    • 学会等名
      The 26th South Taiwan Statistics Conference, 2017 Chinese Institute of Probability and Statistics Annual Meeting and Chung-hwa Data Mining Society Annual Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A Bayesian network model for linear-circular data2017

    • 著者名/発表者名
      Ignacio Leguey, Concha Bielza, Pedro Larranaga, Shogo Kato
    • 学会等名
      Waseda International Symposium "Recent Developments for Statistical Asymptotic Theory for Time Series & Circular Distributions"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A Bayesian network model for linear-circular data2017

    • 著者名/発表者名
      Shogo Kato
    • 学会等名
      2017年度 統計関連学会連合大会
  • [備考] 加藤昇吾 Personal HP

    • URL

      http://www.ism.ac.jp/~skato/

  • [備考] researchmap (加藤昇吾、日本語)

    • URL

      http://researchmap.jp/read0138993/?lang=japanese

  • [備考] researchmap (加藤昇吾、英語)

    • URL

      http://researchmap.jp/read0138993/?lang=english

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-02-21  

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