• 제목/요약/키워드: Hierarchical Bayesian inference

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Bayesian pooling for contingency tables from small areas

  • Jo, Aejung;Kim, Dal Ho
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제27권6호
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    • pp.1621-1629
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    • 2016
  • This paper studies Bayesian pooling for analysis of categorical data from small areas. Many surveys consist of categorical data collected on a contingency table in each area. Statistical inference for small areas requires considerable care because the subpopulation sample sizes are usually very small. Typically we use the hierarchical Bayesian model for pooling subpopulation data. However, the customary hierarchical Bayesian models may specify more exchangeability than warranted. We, therefore, investigate the effects of pooling in hierarchical Bayesian modeling for the contingency table from small areas. In specific, this paper focuses on the methods of direct or indirect pooling of categorical data collected on a contingency table in each area through Dirichlet priors. We compare the pooling effects of hierarchical Bayesian models by fitting the simulated data. The analysis is carried out using Markov chain Monte Carlo methods.

A Hierarchical Bayesian Model for Survey Data with Nonresponse

  • Han, Geunshik
    • Journal of the Korean Statistical Society
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    • 제30권3호
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    • pp.435-451
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    • 2001
  • We describe a hierarchical bayesian model to analyze multinomial nonignorable nonresponse data. Using a Dirichlet and beta prior to model the cell probabilities, We develop a complete hierarchical bayesian analysis for multinomial proportions without making any algebraic approximation. Inference is sampling based and Markove chain Monte Carlo methods are used to perform the computations. We apply our method to the dta on body mass index(BMI) and show the model works reasonably well.

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Hierarchical Bayes Analysis of Smoking and Lung Cancer Data

  • Oh, Man-Suk;Park, Hyun-Jin
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제9권1호
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    • pp.115-128
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    • 2002
  • Hierarchical models are widely used for inference on correlated parameters as a compromise between underfitting and overfilling problems. In this paper, we take a Bayesian approach to analyzing hierarchical models and suggest a Markov chain Monte Carlo methods to get around computational difficulties in Bayesian analysis of the hierarchical models. We apply the method to a real data on smoking and lung cancer which are collected from cities in China.

Hierarchical Bayesian Inference of Binomial Data with Nonresponse

  • Han, Geunshik;Nandram, Balgobin
    • Journal of the Korean Statistical Society
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    • 제31권1호
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    • pp.45-61
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    • 2002
  • We consider the problem of estimating binomial proportions in the presence of nonignorable nonresponse using the Bayesian selection approach. Inference is sampling based and Markov chain Monte Carlo (MCMC) methods are used to perform the computations. We apply our method to study doctor visits data from the Korean National Family Income and Expenditure Survey (NFIES). The ignorable and nonignorable models are compared to Stasny's method (1991) by measuring the variability from the Metropolis-Hastings (MH) sampler. The results show that both models work very well.

Bayesian Analysis for Heat Effects on Mortality

  • Jo, Young-In;Lim, Youn-Hee;Kim, Ho;Lee, Jae-Yong
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제19권5호
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    • pp.705-720
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    • 2012
  • In this paper, we introduce a hierarchical Bayesian model to simultaneously estimate the thresholds of each 6 cities. It was noted in the literature there was a dramatic increases in the number of deaths if the mean temperature passes a certain value (that we call a threshold). We estimate the difference of mortality before and after the threshold. For the hierarchical Bayesian analysis, some proper prior distribution of parameters and hyper-parameters are assumed. By combining the Gibbs and Metropolis-Hastings algorithm, we constructed a Markov chain Monte Carlo algorithm and the posterior inference was based on the posterior sample. The analysis shows that the estimates of the threshold are located at $25^{\circ}C{\sim}29^{\circ}C$ and the mortality around the threshold changes from -1% to 2~13%.

Bayesian Hierarchical Model with Skewed Elliptical Distribution

  • 정윤식
    • 한국통계학회:학술대회논문집
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    • 한국통계학회 2000년도 추계학술발표회 논문집
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    • pp.5-12
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    • 2000
  • Meta-analysis refers to quantitative methods for combining results from independent studies in order to draw overall conclusions. We consider hierarchical models including selection models under a skewed heavy tailed error distribution and it is shown to be useful in such Bayesian meta-analysis. A general class of skewed elliptical distribution is reviewed and developed. These rich class of models combine the information of independent studies, allowing investigation of variability both between and within studies, and weight function. Here we investigate sensitivity of results to unobserved studies by considering a hierarchical selection model and use Markov chain Monte Carlo methods to develop inference for the parameters of interest.

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Spatio-temporal models for generating a map of high resolution NO2 level

  • Yoon, Sanghoo;Kim, Mingyu
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제27권3호
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    • pp.803-814
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    • 2016
  • Recent times have seen an exponential increase in the amount of spatial data, which is in many cases associated with temporal data. Recent advances in computer technology and computation of hierarchical Bayesian models have enabled to analyze complex spatio-temporal data. Our work aims at modeling data of daily average nitrogen dioxide (NO2) levels obtained from 25 air monitoring sites in Seoul between 2003 and 2010. We considered an independent Gaussian process model and an auto-regressive model and carried out estimation within a hierarchical Bayesian framework with Markov chain Monte Carlo techniques. A Gaussian predictive process approximation has shown the better prediction performance rather than a Hierarchical auto-regressive model for the illustrative NO2 concentration levels at any unmonitored location.

대화형 에이전트의 주제 추론을 위한 계층적 베이지안 네트워크의 자동 생성 (Automatic Construction of Hierarchical Bayesian Networks for Topic Inference of Conversational Agent)

  • 임성수;조성배
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제33권10호
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    • pp.877-885
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    • 2006
  • 최근에 대화형 에이전트에서 사용자 질의의 주제 추론을 위하여 베이지안 네트워크가 효과임이 발표되었다. 하지만 베이지안 네트워크는 설계에 있어서 많은 시간이 소요되며, 스크립트(대화를 위한 데이타베이스)의 추가 변경시에는 베이지안 네트워크도 같이 수정해야 하는 번거로움이 있어 대화형 에이전트의 확장성을 저해하고 있다. 본 논문에서는 스크림트로부터 베이지안 네트워크를 자동으로 생성함으로써 베이지안 네트워크를 이용한 대화형 에이전트의 확장성을 높이는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 베이지안 네트워크의 구성노드를 계층적으로 설계하고, Noisy-OR gate를 사용하여 베이지안 네트워크의 조건부 확률 테이블을 구성한다. 피험자 10명이 대화형 에이전트를 위한 베이지안 네트워크를 수동 설계한 것과 비교한 결과 제안하는 방법이 효과적임을 알 수 있었다.

준모수적 계층적 선택모형에 대한 베이지안 방법 (A Bayesian Method to Semiparametric Hierarchical Selection Models)

  • 정윤식;장정훈
    • 응용통계연구
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    • 제14권1호
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    • pp.161-175
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    • 2001
  • 메타분석(Meta-analysis)은 서로 독립적으로 연구되어진 결과들을 전체적인 하나의 결과로 도출하기 위해 사용되어지는 통계적 방법이다. 이러한 통계적 방법을 설명할 모형으로는 선택모형(selection model)을 포함한 계층적 모형(hierarchical model)을 사용하며, 이러한 모형들은 베이지안 메타분석에 유용한 것으로 알려져 있다. 그러나, 메타분석의 자료들은 일반적으로 출판편의(publication bias)를 갖고 있으므로 이를 극복하고자 가중함수(weight function)를 이용하여 분포함수를 새롭게 정의하여 사용한다. 최근에 Silliman(1997)은 계층적 모형(hierarchical model)에 가중함수를 첨부한 계층적 선택모형(hierarchical selection model)을 정의하고 모수적 베이지안 방법을 제시하였다. 본 연구에서는 미관측된 연구효과에 디리슈레 과정 사전분포(Dirichlet process prior)를 적용한 준모수적 계층적 선택모형(semiparametric hierarchical selection models)을 소개한다. 여기서 제시된 준모수적 계층적 선택모형을 베이지안 방법으로 추정하기 위하여 마코프 연쇄 몬테칼로(Markov chain Monte Carlo)방법을 이용한다. 제시된 방법을 적용하기 위하여 실제 자료(Johnson, 1993)인 충치를 예방하기 위한 두 가지의 예방약의 효과에 대한 차이를 비교하기 위해 얻어진 12개의 연구를 이용하여 메타분석을 한다.

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Hierarchical Bayesian 기법을 통한 강우-유출모형 매개변수의 최적화 및 불확실성 분석 (Parameter Optimization and Uncertainty Analysis of the Rainfall-Runoff Model Coupled with Hierarchical Bayesian Inference Scheme)

  • 문영일;권현한
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1752-1756
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    • 2007
  • 정교한 강우-유출 모의를 위해서는 적절한 매개변수의 추정이 필수적이며, 매개변수 추정 방법은 시행착오(trial and error)에 의한 수동보정법과 최적화방법을 사용한 자동보정법으로 구분할 수 있다. 모형의 매개변수의 수가 많은 경우 수동보정법에 의한 매개변수 추정은 매우 어렵다. 자동 보정법에 사용되는 최적화방법은 Rosenbrock 알고리즘, patten search, 컴플렉스(complex) 방법, Powell 방법 등과 같은 지역최적화 방법과 전역최적화 방법으로 나눌 수 있다. 그러나 기존 방법론들은 매개변수의 최적화를 추적하기 위한 알고리즘이 대부분이며 이들 매개변수에 관련된 불확실성을 평가하는데는 미흡한 단접이 있다. 이러한 점에서 본 연구에서는 강우-유출모형의 매개변수 추정에 있어서 불확실성을 평가할 수 있는 새로운 방법론을 검토하고자 한다. 매개변수와 관련된 불확실성을 평가하기 위한 방법은 여러 가지가 있으나 통계적으로 매우 우수한 능력을 보이는 Hierarchical Bayesian 알고리즘을 Probability-Distributed 강우-유출 모형에 적용하였다. 본 방법론은 최적화와 동시에 각 매개변수에 관련된 사후분포(posterior distribution)의 추정이 가능하므로 모형이 갖는 불확실성을 효과적으로 평가할 수 있다. 따라서, 수자원 관리에 있어서 불확실성을 고려할 수 있으므로 보다 수리수문학적 위험도를 저감할 수 있을 것으로 판단된다.

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