• 제목/요약/키워드: linear mixed effects model

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Effects on Regression Estimates under Misspecified Generalized Linear Mixed Models for Counts Data

  • Jeong, Kwang Mo
    • 응용통계연구
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    • 제25권6호
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    • pp.1037-1047
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    • 2012
  • The generalized linear mixed model(GLMM) is widely used in fitting categorical responses of clustered data. In the numerical approximation of likelihood function the normality is assumed for the random effects distribution; subsequently, the commercial statistical packages also routinely fit GLMM under this normality assumption. We may also encounter departures from the distributional assumption on the response variable. It would be interesting to investigate the impact on the estimates of parameters under misspecification of distributions; however, there has been limited researche on these topics. We study the sensitivity or robustness of the maximum likelihood estimators(MLEs) of GLMM for counts data when the true underlying distribution is normal, gamma, exponential, and a mixture of two normal distributions. We also consider the effects on the MLEs when we fit Poisson-normal GLMM whereas the outcomes are generated from the negative binomial distribution with overdispersion. Through a small scale Monte Carlo study we check the empirical coverage probabilities of parameters and biases of MLEs of GLMM.

Bayesian information criterion accounting for the number of covariance parameters in mixed effects models

  • Heo, Junoh;Lee, Jung Yeon;Kim, Wonkuk
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제27권3호
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    • pp.301-311
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    • 2020
  • Schwarz's Bayesian information criterion (BIC) is one of the most popular criteria for model selection, that was derived under the assumption of independent and identical distribution. For correlated data in longitudinal studies, Jones (Statistics in Medicine, 30, 3050-3056, 2011) modified the BIC to select the best linear mixed effects model based on the effective sample size where the number of parameters in covariance structure was not considered. In this paper, we propose an extended Jones' modified BIC by considering covariance parameters. We conducted simulation studies under a variety of parameter configurations for linear mixed effects models. Our simulation study indicates that our proposed BIC performs better in model selection than Schwarz's BIC and Jones' modified BIC do in most scenarios. We also illustrate an example of smoking data using a longitudinal cohort of cancer patients.

Dirichlet Process Mixtures of Linear Mixed Regressions

  • Kyung, Minjung
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제22권6호
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    • pp.625-637
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    • 2015
  • We develop a Bayesian clustering procedure based on a Dirichlet process prior with cluster specific random effects. Gibbs sampling of a normal mixture of linear mixed regressions with a Dirichlet process was implemented to calculate posterior probabilities when the number of clusters was unknown. Our approach (unlike its counterparts) provides simultaneous partitioning and parameter estimation with the computation of the classification probabilities. A Monte Carlo study of curve estimation results showed that the model was useful for function estimation. We find that the proposed Dirichlet process mixture model with cluster specific random effects detects clusters sensitively by combining vague edges into different clusters. Examples are given to show how these models perform on real data.

A Note on Performance of Conditional Akaike Information Criteria in Linear Mixed Models

  • Lee, Yonghee
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제22권5호
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    • pp.507-518
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    • 2015
  • It is not easy to select a linear mixed model since the main interest for model building could be different and the number of parameters in the model could not be clearly defined. In this paper, performance of conditional Akaike Information Criteria and its bias-corrected version are compared with marginal Bayesian and Akaike Information Criteria through a simulation study. The results from the simulation study indicate that bias-corrected conditional Akaike Information Criteria shows promising performance when candidate models exclude large models containing the true model, but bias-corrected one prefers over-parametrized models more intensively when a set of candidate models increases. Marginal Bayesian and Akaike Information Criteria also have some difficulty to select the true model when the design for random effects is nested.

혼합효과모형의 리뷰 (Review of Mixed-Effect Models)

  • 이영조
    • 응용통계연구
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    • 제28권2호
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    • pp.123-136
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    • 2015
  • 관측 가능한 변수들 사이의 관계를 묘사한 갈릴레오의 물리학 법칙 발견 이후, 과학은 큰 성과를 거두며 발전해왔다. 그러나, 관측할 수 없는 변량효과를 함께 이용하여 더 많은 자연 현상을 설명할 수 있게 되었고, 이를 이용한 최초의 통계적 모형인 혼합효과모형이 소개되었다. 계산기술의 발달과 더불어 복잡한 현상에 대한 추론을 위하여 혼합효과모형은 그 중요성이 더욱 커지고 있다. 이러한 혼합효과모형은 최근 다단계 일반화 선형모형을 포함한 여러 모형으로 확장되었으며, 관측할 수 없는 변량효과를 추론하기 위한 다단계 가능도가 제시되었다. 혼합효과모형 특집호를 통해 이러한 모형들이 여러 통계학적 문제점을 해결하는 과정을 제시하고, 앞으로 어떤 확장이 추가적으로 요구되는 지에 대하여 논할 것이다. 빈도록적 접근법과 베이지안 접근법을 함께 다룬다.

Likelihood-Based Inference on Genetic Variance Component with a Hierarchical Poisson Generalized Linear Mixed Model

  • Lee, C.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제13권8호
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    • pp.1035-1039
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    • 2000
  • This study developed a Poisson generalized linear mixed model and a procedure to estimate genetic parameters for count traits. The method derived from a frequentist perspective was based on hierarchical likelihood, and the maximum adjusted profile hierarchical likelihood was employed to estimate dispersion parameters of genetic random effects. Current approach is a generalization of Henderson's method to non-normal data, and was applied to simulated data. Underestimation was observed in the genetic variance component estimates for the data simulated with large heritability by using the Poisson generalized linear mixed model and the corresponding maximum adjusted profile hierarchical likelihood. However, the current method fitted the data generated with small heritability better than those generated with large heritability.

로지스틱 임의선형 혼합모형의 최대우도 추정법 (Maximum likelihood estimation of Logistic random effects model)

  • 김민아;경민정
    • 응용통계연구
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    • 제30권6호
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    • pp.957-981
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    • 2017
  • 관측되지 않는 효과 또는 고정효과로 설명할 수 없는 분산 구조가 포함되어 정확한 모수 추정이 어려운 경우 체계적인 분석을 위해 일반화 선형 모형은 임의효과가 포함된 일반화 선형 혼합 모형으로 확장되었다. 본 연구에서는 일반화 선형 모형 중에서도 이분적인 반응변수를 다루는 로지스틱 회귀모형에 임의효과를 포함한 최대 우도 추정 방법을 설명한다. 그중에서도 라플라스 근사법, 가우스-에르미트 구적법, 적응 가우스-에르미트 구적법 그리고 유사가능도 우도에 대한 최대우도 추정법을 자세히 알아본다. 또한 제안한 방법을 사용하여 한국 복지 패널 데이터에서 정신건강과 생활만족도가 자원봉사활동에 미치는 영향에 대해 분석한다.

불균형 자료에서 AIC를 이용한 선형혼합모형 선택법의 효율에 대한 모의실험 연구 (Simulation Study on Model Selection Based on AIC under Unbalanced Design in Linear Mixed Effect Models)

  • 이용희
    • 응용통계연구
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    • 제23권6호
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    • pp.1169-1178
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    • 2010
  • 본 논문은 불균형 자료에서 선형혼합모형에 적용되는 Akaike Information Criterion(AIC)의 효율에 대한 연구이다. Vaida와 Balanchard (2005)에 의해 제안된 cAIC(conditional AIC)는 mAIC(marginal AIC)가 임의효과의 예측에 대한 불확실성을 모형선택에서 반영하지 못하는 단점을 극복할 수 있는 방법이다. cAIC에 대한 이론적인 성질과 확장은 Liang 등 (2008)과 Greven과 Kneib (2010)에 의하여 연구되었다. cAIC의 형태는 자료의 구조에 영향을 받지는 않지만 선형혼합모형에서 모수의 추정 효율은 자료의 불균형의 정도에 따라 많은 영향을 받는 것이 알려져 있다. 기존의 연구에서 실시한 모든 모의실험이 자료가 균형인 경우에만 실행되어 자료의 불균형이 AIC에 근거한 혼합모형 선택 방법의 효율에 어떤 영향을 미치는지 알려져 있지 않다. 본 논문은 자료의 불균형이 모형선택 방법의 효율에 미치는 영향을 모의실험을 통하여 알아보았다. 자료의 불균형이 심해짐에 따라 AIC에 근거한 모형선택방법은 복잡한 모형을 선택하는 경향이 낮아짐을 보였다.

선형혼합모형을 이용한 피부움직임 오차의 예측 (Predicting soft tissue artefact with linear mixed models)

  • 김진욱
    • 응용통계연구
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    • 제31권3호
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    • pp.353-366
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    • 2018
  • 영상에 의한 인체의 운동 분석에서 발생하는 오차 중 가장 큰 부분을 차지하는 것은 피부와 같은 연조직의 골격에 대한 상대운동이며 이를 STA라 한다. 본 연구의 목적은 고관절 운동 중 대퇴에서 발생하는 STA를 선형혼합모형을 이용하여 예측하는 것이다. 모형에 포함되어 있는 고정효과는 고관절 회전중심과 마커의 위치로 대퇴 골격에 의한 운동의 효과, 임의효과는 고관절 중심으로부터 각 마커의 편차로 STA에 의한 효과로 각각 가정하였다. 이를 위하여 근골격계 질환 경력이 없는 다섯 명의 남성 피험자를 선정하여 대퇴에 아홉 개의 마커를 부착하여 고관절의 기능적 운동을 수행하였다. 동시에 고속카메라를 이용하여 마커의 3차원 좌표를 얻었다. 이 3차원 위치벡터에 선형혼합모형을 적용하여 임의효과를 예측하였다. 분석결과 다섯 명의 피험자는 비슷한 패턴을 보였다. 고관절에 가까운 지점의 STA가 큰 것으로 나타났으며 작은 크기를 보인 부분은 원위 대퇴의 전방이다.

Nonnegative variance component estimation for mixed-effects models

  • Choi, Jaesung
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제27권5호
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    • pp.523-533
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    • 2020
  • This paper suggests three available methods for finding nonnegative estimates of variance components of the random effects in mixed models. The three proposed methods based on the concepts of projections are called projection method I, II, and III. Each method derives sums of squares uniquely based on its own method of projections. All the sums of squares in quadratic forms are calculated as the squared lengths of projections of an observation vector; therefore, there is discussion on the decomposition of the observation vector into the sum of orthogonal projections for establishing a projection model. The projection model in matrix form is constructed by ascertaining the orthogonal projections defined on vector subspaces. Nonnegative estimates are then obtained by the projection model where all the coefficient matrices of the effects in the model are orthogonal to each other. Each method provides its own system of linear equations in a different way for the estimation of variance components; however, the estimates are given as the same regardless of the methods, whichever is used. Hartley's synthesis is used as a method for finding the coefficients of variance components.