• 제목/요약/키워드: hierarchical Bayes

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Bayesian Analysis of Multivariate Threshold Animal Models Using Gibbs Sampling

  • Lee, Seung-Chun;Lee, Deukhwan
    • Journal of the Korean Statistical Society
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    • 제31권2호
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    • pp.177-198
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    • 2002
  • The estimation of variance components or variance ratios in linear model is an important issue in plant or animal breeding fields, and various estimation methods have been devised to estimate variance components or variance ratios. However, many traits of economic importance in those fields are observed as dichotomous or polychotomous outcomes. The usual estimation methods might not be appropriate for these cases. Recently threshold linear model is considered as an important tool to analyze discrete traits specially in animal breeding field. In this note, we consider a hierarchical Bayesian method for the threshold animal model. Gibbs sampler for making full Bayesian inferences about random effects as well as fixed effects is described to analyze jointly discrete traits and continuous traits. Numerical example of the model with two discrete ordered categorical traits, calving ease of calves from born by heifer and calving ease of calf from born by cow, and one normally distributed trait, birth weight, is provided.

Bayesian curve-fitting with radial basis functions under functional measurement error model

  • Hwang, Jinseub;Kim, Dal Ho
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제26권3호
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    • pp.749-754
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    • 2015
  • This article presents Bayesian approach to regression splines with knots on a grid of equally spaced sample quantiles of the independent variables under functional measurement error model.We consider small area model by using penalized splines of non-linear pattern. Specifically, in a basis functions of the regression spline, we use radial basis functions. To fit the model and estimate parameters we suggest a hierarchical Bayesian framework using Markov Chain Monte Carlo methodology. Furthermore, we illustrate the method in an application data. We check the convergence by a potential scale reduction factor and we use the posterior predictive p-value and the mean logarithmic conditional predictive ordinate to compar models.

영 과잉 포아송 모형에 대한 베이지안 방법 연구 (Bayesian Approaches to Zero Inflated Poisson Model)

  • 이지호;최태련;우윤성
    • 응용통계연구
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    • 제24권4호
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    • pp.677-693
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    • 2011
  • 본 논문에서는 영 과잉 계수형 자료 분석을 위한 모형중의 하나인 영 과잉 포아송 모형의 베이지안 접근 방법에 대해서 연구한다. 구체적으로는 베이지안 영 과잉 포아송 모형의 적합을 위한 사후 표본을 추출하는데 있어서, 깁스 표집기(Gibbs sampler)를 이용하는 마르코프 연쇄 몬테칼로(MCMC) 방법과 역 베이즈공식(IBF)에 의한 표본추출 방법 두 가지를 고려한다. 이러한 두 가지 사후 표본 추출방법을 비교 설명하고, IBF를 통한 사후표본을 깁스 표집기 사후표본의 수렴성 여부를 확인하는 방식에 대해서도 소개한다. 이를 바탕으로 베이지안 영 과잉 포아송 모형을 Trajan이라는 사과 품종의 발아자료(Trajan data, Marin 등, 1993)에 적용하고 모수에 대한 사후추론을 실시하고 기존의 결과와 비교한다. 또한 주어진 자료에 대하여 영 과잉 포아송 모형이 적합한지에 대한 여부를 여러 가지 모형선택 기준을 통해서 살펴보고, 아울러 기존의 자료 분석 결과 (Rodrigues, 2003)를 보완하기 위하여 계층적 베이지안 모형과 같은 대안에 대해서도 논의해본다.

HGLM과 EB 추정법을 이용한 질병지도의 작성 (HGLM and EB Estimation Methods for Disease Mapping)

  • 김영원;조나경
    • 응용통계연구
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    • 제17권3호
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    • pp.431-443
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    • 2004
  • 본 연구에서는 질병지도작성(disease mapping)을 위해 인접지역의 정보를 효과적으로 활용할 수 있는 EB(empirical Bayes) 추정 법과 HGLM(hierarchial generalized linear model)을 기초로 한 추정법을 다룬다. 사례연구로 이 추정방법들을 이용하여 2000년 사망원인통계자료를 이용해 경상도 및 전라도의 112개 시$.$$.$구 단위 행정자치구역별 45세 이상 폐암 사망률을 산출하고, 경상도 및 전라도 지역 폐암 사망률 지도를 작성한다. 아울러 제시된 방법들에 위해 얻어진 추정치들의 변동과 3년간 평균 사망률을 기준으로 구한 MSD(mean square deviation)를 이용하여 추정방법들의 특성을 비교 분석한다.

무응답을 가지고 있는 범주형 자료에 대한 모형 선택 방법 (Model selection method for categorical data with non-response)

  • 윤용화;최보승
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제23권4호
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    • pp.627-641
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    • 2012
  • 본 연구는 다차원 분할표 형태로 정리된 범주형 자료가 결측치나 무응답을 가지고 있을 때 주어진 자료를 가장 잘 설명하고 예측의 정확도를 높일 수 있는 모형의 추정과 모형의 선택 문제를 다루었다. 무시할 수 없는 무응답 (non-ignorable non-response)체계하에서 최대우도 추정에서 발생할 수 있는 변방값 문제를 해결하기 위하여 계층적 베이지안 모형을 고려하였다. 또한 모형 적도를 높이기 위한 변수 조합을 찾는 모형 선택의 문제를 함께 다루었다. 베이지안 접근하에서 모형 선택의 문제를 다루기 위하여 베이즈 인자 (Bayes factor)를 모형 선택의 기준으로 이용하였다. 제시된 방법은 2004년 실시된 우리나라 국회의원 선거를 앞두고 수행된 여론조사 데이터를 이용하여 실증분석을 수행하였다. 분석결과 무시할 수 없는 무응답 체계하에서 설명변수로 투표참여여부를 이용하는 것이 가장 적합한 모형으로 판명되었다.

일반화 극단 분포를 이용한 강우량 예측 (Prediction of extreme rainfall with a generalized extreme value distribution)

  • 성용규;손중권
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제24권4호
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    • pp.857-865
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    • 2013
  • 집중 호우로 인한 피해가 증가하면서 다양한 기법들을 이용하여 강우량 예측에 대한 관심이 높아졌다. 최근에는 극단분포를 활용하여 강우량을 예측하려는 시도가 늘고 있다. 본 연구에서는 일반화 극단 분포를 활용하여 실제 서울시의 1973년부터 2010년까지 7월달의 사후예측분포를 생성하고, 수치적인 계산을 위해서 MCMC (Markov chain Monte Carlo)알고리즘을 활용하였다. 이 연구를 통해서 사후예측분포의 점추정값들을 비교하였고 2011년 7월달의 자료와 비교해 봤을 때 집중 호우의 확률이 증가한 것을 알 수 있었다.

베이지안 네트워크 기반 계층적 CPV 태양광 추적 시스템 (A Hierarchical CPV Solar Generation Tracking System based on Modular Bayesian Network)

  • 박수상;양견모;조성배
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제41권7호
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    • pp.481-491
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    • 2014
  • 지구 온난화 문제와 화석 연료 양의 한계 때문에 재생 가능한 전력 생산에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히 재생 에너지 중 태양광 에너지의 전력 생산 비율은 점차 증가함에 따라 집광형 태양광발전 시스템은 높은 전력 생산량으로 각광받고 있다. 하지만 이 시스템은 태양광 중첩률이 높을 때 가장 높은 발전 효율을 내기 때문에 허용 오차 범위가 작은 정밀 태양 추적 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 복잡한 환경에 대응할 수 있는 베이지안 네트워크와 나이브 베이즈 분류기를 이용한 계층적 추적 시스템을 제안한다. 베이지안 네트워크는 불완전하고 불확실한 상황을 모델링 하는데 강력한 모델로 충분한 양의 데이터가 없을 경우에도 도메인 지식을 바탕으로 네트워크를 설계할 수 있다는 장점이 있다. 제안하는 계층적 확률 시스템에서는 불확실한 하늘 상황을 9개로 분류하고 모듈형 베이지안 네트워크를 이용하여 현재 날씨 상황을 추론한다. 또한 나이브 베이즈 분류기를 이용하여 추론된 날씨 상황을 고려한 효율적인 추적 방법을 분류하고 선택한다. 베이지안 네트워크의 유용성을 평가하기 위해 실제 날씨 데이터를 수집하였고 평균 93.9%의 정확도(Accuracy)를 보였다. 또한, 제안하는 시스템과 핀홀 카메라 시스템의 태양광발전 효율을 비교한 결과 약 16.58%의 성능이 향상됨을 확인하였다.

Genomic partitioning of growth traits using a high-density single nucleotide polymorphism array in Hanwoo (Korean cattle)

  • Park, Mi Na;Seo, Dongwon;Chung, Ki-Yong;Lee, Soo-Hyun;Chung, Yoon-Ji;Lee, Hyo-Jun;Lee, Jun-Heon;Park, Byoungho;Choi, Tae-Jeong;Lee, Seung-Hwan
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제33권10호
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    • pp.1558-1565
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    • 2020
  • Objective: The objective of this study was to characterize the number of loci affecting growth traits and the distribution of single nucleotide polymorphism (SNP) effects on growth traits, and to understand the genetic architecture for growth traits in Hanwoo (Korean cattle) using genome-wide association study (GWAS), genomic partitioning, and hierarchical Bayesian mixture models. Methods: GWAS: A single-marker regression-based mixed model was used to test the association between SNPs and causal variants. A genotype relationship matrix was fitted as a random effect in this linear mixed model to correct the genetic structure of a sire family. Genomic restricted maximum likelihood and BayesR: A priori information included setting the fixed additive genetic variance to a pre-specified value; the first mixture component was set to zero, the second to 0.0001×σ2g, the third 0.001×σ2g, and the fourth to 0.01×σ2g. BayesR fixed a priori information was not more than 1% of the genetic variance for each of the SNPs affecting the mixed distribution. Results: The GWAS revealed common genomic regions of 2 Mb on bovine chromosome 14 (BTA14) and 3 had a moderate effect that may contain causal variants for body weight at 6, 12, 18, and 24 months. This genomic region explained approximately 10% of the variance against total additive genetic variance and body weight heritability at 12, 18, and 24 months. BayesR identified the exact genomic region containing causal SNPs on BTA14, 3, and 22. However, the genetic variance explained by each chromosome or SNP was estimated to be very small compared to the total additive genetic variance. Causal SNPs for growth trait on BTA14 explained only 0.04% to 0.5% of the genetic variance Conclusion: Segregating mutations have a moderate effect on BTA14, 3, and 19; many other loci with small effects on growth traits at different ages were also identified.

계층적 Bayesian 모형 기반 지역빈도해석 모형 개발 (A Development of Regional Frequency Model Based on Hierarchical Bayesian Model)

  • 권현한;김진영;김운기;이정주
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권1호
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    • pp.13-24
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    • 2013
  • 본 연구에서는 계층적 Bayesian 기법을 이용한 새로운 지역빈도해석 모형을 개발하는데 목적이 있으며 이를 통해서 신뢰성 있는 매개변수를 추정과 동시에 지역빈도해석 절차의 불확실성 평가를 용이하게 접근할 수 있도록 하였다. 본 연구에서 제안되는 계층적 Bayesian 기반 지역빈도해석 모형(HBRFA)의 적합성을 평가하기 위해서 모의실험을 수행하였다. 즉, 10개의 모의 관측소를 대상으로 Monte-Carlo 모의를 통한 평가를 수행하였으며 전체적으로 HBRFA 모형이 기존 L-모멘트 방법에 비해 편의를 줄여주는 것으로 평가되었다. 특히 재현기간이 증가될수록 편의가 두드러지게 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 전라북도의 6개 강우지점을 대상으로 HBRFA 모형과 기존 L-모멘트 기반 지역빈도해석 결과를 비교하였다. 계층적 Bayesian 모형의 특징을 평가하고자 매개변수의 Shrinkage 과정을 정량적으로 도출하여 제시하였으며 추정된 지역확률강수량이 기존 L-모멘트 기법과 유사한 결과를 갖는 것을 확인할 수 있었다. 더불어 빈도별 확률강수량의 불확실성을 정량적으로 제시할 수 장점을 확인할 수 있었다.

계층적 베이즈 모형을 이용한 대학등록금에 대한 부모님의 경제적 지원 영향 분석 (Effects of Financial College Tuition Support by Korean Parents using a Hierarchical Bayes Model)

  • 오만숙;오현숙;오민정
    • 응용통계연구
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    • 제26권2호
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    • pp.267-280
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    • 2013
  • 최근 한국 사회에서 경제적, 정치적, 사회적 이슈가 되고 있는 대학 등록금의 경제적 부담에 영향을 미치는 요인들에 대한 분석을 위하여 통계청에서 실시한 '2010년도 사회조사'에서 수집된 자료를 기반으로 지역을 계층으로 하는 베이지안 계층모형을 이용한 분석을 수행하였다. 등록금의 70% 이상을 부모님이 지원하는가에 대한 이항 반응변수에 대하여 계층적 프로빗 모형을 설정한 후 설명변수들에 대한 요인분석을 실시하여 설명변수를 압축하고 마코브체인 몬테칼로 기법을 적용하여 모수를 추정하였다. 자료의 분석 결과, 많은 지역에서 소득과 정신적 스트레스 요인이 부모님의 등록금에 대한 경제적 지원과 유의한 관련이 있음을 보여주었다. 소득이 높은 부모일수록 자녀의 대학 등록금을 지원하며 부모로부터 경제적 지원을 받는 학생일수록 정신적 스트레스를 덜 받는 것으로 나타나 부모의 소득이 자녀의 정신건강에 유의한 영향을 미침을 보여 주었다. 반면에, 성별, 생활건강, 학교 만족도는 대부분의 지역에서 부모님의 등록금 지원과 유의한 관련이 없었다. 스트레스 또는 소득과 부모님의 지원에 대한 지역별 차이를 보면, 강원도 지역 학생들이 부모님의 지원이 낮을 경우 가장 정신적 스트레스를 많이 받는 것으로 나타났으며 소득이 많을수록 부모님의 지원 가능성이 높아지는 경향은 지방 행정도에 비하여 대도시에서 더 뚜렷하게 나타남을 알 수 있었다.