تحلیل بیز سلسله‌مراتبی رگرسیون چندکی از نوع ماکسیمم درستنمایی تحت تابع زیان هابر نوع ‎‎2‎

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه آمار-دانشگاه بین المللی امام خمینی قزوین

چکیده

مدل‌ رگرسیون چندکی و تعمیم‌های آن، از جمله مدل رگرسیون چندکی از نوع ماکسیمم درستنمایی‌‌، به‌صورت سنتی به‌شیوه ناپارامتری تحلیل و پارامترهای آنها به‌کمک برخی الگوریتم‌های تکراری بهینه‌سازی براورد می‌شوند. به همین دلیل، در این مدل‌ها برای ساختن بازه‌های اطمینان و انجام آزمون فرض‌ها به ناچار از روش‌های مبتنی بر رتبه مشاهدات یا خودگردانی، استفاده می‌شود. در این مقاله، تحلیل پارامتری مدل رگرسیونی چندکی از نوع ماکسیمم درستنمایی مدنظر قرار گرفته است. نشان داده‌‌شده است که رهیافت فراوانی‌گرایانه مبتنی بر براورد ماکسیمم درستنمایی، نتایجی منطبق بر روش ناپارامتری دارد. از این‌رو، برای دستیابی به مدلی کاراتر، از نظریه بیز استفاده شده و یک مدل بیز سلسله‌مراتبی توسعه داده شده‌است. کارایی مدل پیشنهادی در قالب یک مطالعه شبیه‌سازی و یک مثال کاربردی مورد ارزیابی قرار گرفته و با مدل رقیب مقایسه شده است.نتایج نشان می‌دهند که رهیافت بیزی تحلیل رگرسیون چندکی ‎‎‎از نوع ماکسیمم درستنمایی‏‏، به‌ازای همه اندازه‌های نمونه‌ای در مقایسه با مدل رقیب فراوانی‌گرا کاراتر است. بعلاوه‏، مدل پیشنهادی به‌خوبی تاثیر وجود نقاط دورافتاده در مشاهدات را که موجب چولگی توزیع متغیر پاسخ می‌شوند، در مدلسازی لحاظ می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Hierarchical Bayes M-Quantile Regression Analysis Under Type 2 Huber Loss

نویسندگان [English]

  • Afshin Fallah
  • Monir Mirzaee
Department of Statistics, Imam Khomeini International University, Ghazvin, Iran
چکیده [English]

‎Quantile regression model and its generalizations‎, ‎including M-quantile regression model‎, ‎are analyzed usually via a nonparametric approach and their parameters are estimated using some iterative optimization algorithms‎. ‎For these reason‎, ‎in these models confidence intervals and hypotheses testing have done perforce using rank-based or bootstrapping approaches‎. ‎In this paper‎, ‎we consider parametric analysis of M-quantile model‎. ‎It is shown that‎, ‎the frequentist based approach of maximum likelihood estimation leads to results that are similar to the nonparametric approach‎. ‎Hence‎, ‎in order to achieve a more afficient model‎, ‎we have been used the Bayes theory and a‎ ‎hierarchical Bayes model has been developed‎. ‎The efficiency of the proposed model has been assessed via a simulation study and real word example‎. The ‎results ‎show ‎that ‎the ‎Bayesian ‎approach of ‎m-quantile ‎regression ‎analysis ‎is ‎more ‎efficient ‎than ‎the correspond ‎frequantist ‎appro‎ach, for all sample sizes. In addition, the proposed model truly takes into account the effect of the outlier observation, which causes skewness in response variable distribution, in modeling.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Quantile Regression‎
  • ‎Hierarchical Bayes‎
  • ‎Maximum Likelihood Type Estimator‎
4XDQWLOH UHJUHVVLRQ PRGHO DQG LWV JHQHUDOL]DWLRQV LQFOXGLQJ 0TXDQWLOH UHJUHVVLRQPRGHODUHDQDO\]HGXVXDOO\YLDDQRQSDUDPHWULFDSSURDFKDQGWKHLU SDUDPHWHUV DUH HVWLPDWHG XVLQJ VRPHLWHUDWLYH RSWLPL]DWLRQ DOJRULWKPV
WKHVHUHDVRQLQWKHVHPRGHOVFRQILGHQFHLQWHUYDOVDQGK\SRWKHVHVWHVWLQJKDYH GRQHSHUIRUFHXVLQJUDQNEDVHGRUERRWVWUDSSLQJDSSURDFKHV,QWKLVSDSHUZH FRQVLGHU SDUDPHWULF DQDO\VLV RI 0TXDQWLOH PRGHO ,W LV VKRZQ WKDW
WKH IUHTXHQWLVWEDVHGDSSURDFKRIPD[LPXPOLNHOLKRRGHVWLPDWLRQOHDGVWRUHVXOWV WKDWDUHVLPLODUWRWKHQRQSDUDPHWULFDSSURDFK+HQFHLQRUGHUWRDFKLHYHD PRUHDIILFLHQWPRGHOZHKDYHEHHQXVHGWKH%D\HVWKHRU\DQGDKLHUDUFKLFDO %D\HVPRGHOKDVEHHQGHYHORSHG7KHHIILFLHQF\RIWKHSURSRVHGPRGHOKDV EHHQDVVHVVHGYLDDVLPXODWLRQVWXG\DQGUHDOZRUGH[DPSOH
KHUHVXOWVVKRZ WKDWWKH%D\HVLDQDSSURDFKRIPTXDQWLOHUHJUHVVLRQDQDO\VLVLVPRUHHIILFLHQW WKDQWKHFRUUHVSRQGIUHTXDQWLVWDSSURDFKIRUDOOVDPSOHVL]HV,QDGGLWLRQWKH SURSRVHG PRGHO WUXO\ WDNHV LQWR DFFRXQW WKH HIIHFW RI WKH RXWOLHU REVHUYDWLRQ ZKLFK FDXVHV VNHZQHVV LQ UHVSRQVH YDULDEOH GLVWULEXWLRQ LQ PRGHOLQJ