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조건부 포아송 및 음이항 분포를 이용한 영-과잉 INGARCH 자료 분석
Zero-Inflated INGARCH Using Conditional Poisson and Negative Binomial: Data Application 원문보기

응용통계연구 = The Korean journal of applied statistics, v.28 no.3, 2015년, pp.583 - 592  

윤재은 (숙명여자대학교 통계학과) ,  황선영 (숙명여자대학교 통계학과)

초록
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영-과잉(zero-inflation) 현상은 최근 계수(count) 시계열 분석의 주요토픽으로 다루어지고 있다. 본 논문에서는 영-과잉 계수 시계열의 변동성을 연구하고 있다. 기존의 정수형 모형인 INGARCH(integer valued GRACH) 모형에 조건부 포아송 및 조건부 음이항 분포를 사용하여 변동성에 영-과잉 현상을 추가하였다. 모수 추정 방법으로 EM알고리즘을 사용하였으며 국내 콜레라 발생건수에 적용시켜 보았다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Zero-inflation has recently attracted much attention in integer-valued time series. This article deals with conditional variance (volatility) modeling for the zero-inflated count time series. We incorporate zero-inflation property into integer-valued GARCH (INGARCH) via conditional Poisson and negat...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 영-과잉 현상(zero-inflation)이 존재하는 영-과잉 계수 시계열(zero-inflated count time series)의 변동성을 연구하고자 한다. 계수 시계열 자료가 특정한 질병의 발병, 특정한 범죄의 발생 등 일반적으로 흔히 일어나지 않는 사건들에 대해 조사하는 경우에는 많은 수의 0이 관측되는 경우가 발생한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
계수 시계열의 변동성(volatility)을 분석하기 위한 모형의 예는? 전통적인 조건부 포아송, 조건부 멱급수 분포 및 조건부 자기로지스틱 모형 등도 계수 시계열의 조건부 평균을 분석하는 도구이다. 계수 시계열의 변동성(volatility)을 분석하기 위한 모형으로는 INGARCH 모형이라 불리는 조건부 이분산성(conditionally heteroscedastic)을 고려한 INteger-valued GARCH (Ferland 등, 2006) 모형이 있다. 이 모형은 대표적인 이분산 시계열 모형인 GARCH 모형과 유사한 수학적 성질을 갖는 모형으로 조건부 평균 모형인 INAR을 조건부 이분산 모형으로 확장시킨 모형이라 할 수 있다 (Yoon과 Hwang, 2015).
INGARCH 모형은 어떤 모형과 수학적으로 유사한가? 계수 시계열의 변동성(volatility)을 분석하기 위한 모형으로는 INGARCH 모형이라 불리는 조건부 이분산성(conditionally heteroscedastic)을 고려한 INteger-valued GARCH (Ferland 등, 2006) 모형이 있다. 이 모형은 대표적인 이분산 시계열 모형인 GARCH 모형과 유사한 수학적 성질을 갖는 모형으로 조건부 평균 모형인 INAR을 조건부 이분산 모형으로 확장시킨 모형이라 할 수 있다 (Yoon과 Hwang, 2015). 조건부 분포로 흔히 이용하는 포아송(Poisson) 주변분포로는 계수 시계열의 변동성 분석에서 흔히 발생하는 과산포(over-dispersion) 문제를 다루기 어렵다는 단점이 있다고 알려져 있다.
계수 시계열의 조건부 평균을 분석하는 도구의 예는? 계수 시계열의 일차 적률인 조건부 평균(conditional mean)을 분석하기 위한 표준적인 모형은 INAR(Integer-valued AR) 모형 (Hwang과 Basawa, 2011)이며 Grunwald 등 (2000)은 표준적인 binomial thinning을 일반화 시킨 다양한 INAR 모형의 변형에 대해 연구하였다. 전통적인 조건부 포아송, 조건부 멱급수 분포 및 조건부 자기로지스틱 모형 등도 계수 시계열의 조건부 평균을 분석하는 도구이다. 계수 시계열의 변동성(volatility)을 분석하기 위한 모형으로는 INGARCH 모형이라 불리는 조건부 이분산성(conditionally heteroscedastic)을 고려한 INteger-valued GARCH (Ferland 등, 2006) 모형이 있다.
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참고문헌 (9)

  1. Ferland, R., Latour, A. and Oraichi, D. (2006). Integer-valued GARCH process, Journal of Time Series Analysis, 27, 923-942. 

  2. Fokianos, K. (2011). Some recent progress in count time series, Statistics, 45, 49-58. 

  3. Grunwald, G. K., Hyndman, R. J., Tedesco, L. and Tweedie, R. L. (2000). Non-Gaussian conditional linear AR(1) models, Australian & New Zealand Journal of Statistics, 42, 479-495. 

  4. Hwang, S. Y. and Basawa, I. V. (2011). Asymptotic optimal inference for multivariate branching-Markov processes via martingale estimating functions and mixed normality, Journal of Multivariate Analysis, 102, 1018-1031. 

  5. Puig, P. and Valero, J. (2006). Count data distributions: Some characterizations with applications, Journal of the American Statistical Society, 101, 332-340. 

  6. Self, S. G. and Liang, K.-Y. (1987). Asymptotic properties of maximum likelihood estimators and likelihood ratio tests under nonstandard conditions, Journal of the American Statistical Association, 82, 605-610. 

  7. Yoon, J. E. and Hwang, S. Y. (2015) Integer-valued GARCH models for count time series: Case study, Korean Journal of Applied Statistics, 28, 115-122. 

  8. Zhu, F. (2011). A negative binomial integer-valued GARCH model, Journal of Time Series Analysis, 32, 54-67. 

  9. Zhu, F. (2012). Zero-in ated Poisson and negative binomial integer-valued GARCH models, Journal of Statistical Planning and Inference, 142, 826-839. 

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