【研究分野】認知科学

【研究領域課題番号】19300088 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

cain algebra / cain polynomial / conditional independence / contingency table / graphical model / Stein's phenomenon / Markov base / shrinkage estimator / generalized Bayes estimator / logistic regression / matrix normal distribution / Admissibility / Bayes estimaton / Cain polynomial / Conditional independence / Graphical model / Normal mean / Statistical matching / bootstrap / graphical models / Kullback-Leibler loss / longitudinal data / maximum likelihood estimator / Shrinkage estimator

【研究成果の概要】

統計的因果モデルを構築するための鍵となる条件付き独立性に関する記述を、ある種の代数的枠組み(ケーイン代数)で行えることを示した。ケーイン代数は、graphoidやseparoidなどと整合性を持つことを示した。また、ケーイン多項式を考案し、条件付き独立性の系から導かれる条件付き独立性を、ケーイン多項式を用いたアルゴリズムで導かれることを導出した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2007 - 2009

【配分額】10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)

【研究分野】統計科学

【研究領域課題番号】16500172 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ベイズ法 / 統計的決定理諭 / ミニマックス性 / 階層ベイズモデル / 線形混合モデル / 小地域推定 / 母数制約 / 分散成分 / 経験ベイズ推定 / 情報量規準 / 信頼区間 / F検定 / 高次元解析 / 判別分析 / 階層的ベイズ推定 / 線形回帰モデル / 変数選択 / 共分散行列 / 一般化ベイズ推定 / ミニマクス性 / 許容性 / 高次元データ / 統計的決定理論 / 変量効果モデル / 経験ベイズ

【研究成果の概要】

ベイズ的手法の有用性は,近年様々なデータ解析の現場で示されてきた。本研究では,そのベイズ的手法の最適性を統計的決定理論の立場から示すとともに応用上の有用性を示した。具体的には以下の通りである。
1)多変量正規分布の平均ベクトルの推定問題について,その一般化ベイズ推定量がミニマックス及び許容的になるための,事前分布の一般的な特徴付けを与えた。また事前分布が階層構造をもつときに階層ベイズ推定量がミニマックスになるための条件を明らかにした。
2)多変量線形混合モデルにおいて変量効果の共分散成分を推定する問題において,打ち切り型推定量によって改良するための統一的な結果を導いた。この問題は,共分散成分の間に不等式制約が入っているときの推定問題に対応している。共分散行列や平均,分散などの間に母数制約が埋め込まれているときの推定問題についてもベイズ推定量などの優越性を示した。また高次元の共分散行列の推定問題において経験ベイズ推定量の有用性と決定論らの正当性を示した。
3)小地域推定においてよく用いられる線形混合モデルとして枝分かれ誤差回帰(NER)モデルがある。変量効果のあるこのようなモデルにおいて,回帰項の説明変数の選択方法として漸近補正した赤池情報量規準を導出し,真のモデルを選択する方法として極めて優れていることを数値的に示した。また,小地域平均の信頼区間で信頼係数を漸近補正したものを構成した。さらに回帰係数の線形仮説に関する検定問題において一般化最小2乗推定法に基づいたF検定を漸近補正したものを導出し,その検定のサイズが名目的な有意水準に近くなるように改善されていることを数値的に確かめた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2004 - 2007

【配分額】3,770千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 270千円)