We consider the problem of model selection when grouping structure is inherent within the regressors. Using a Bayesian approach, we model the mean vector by a one-group global-local shrinkage prior belonging to a broad class of such priors that includes the horseshoe prior. In the context of variable selection, this class of priors was studied by Tang et al. (2018) \cite{tang2018bayesian}. A modified form of the usual class of global-local shrinkage priors with polynomial tail on the group regression coefficients is proposed. The resulting threshold rule selects the active group if within a group, the ratio of the $L_2$ norm of the posterior mean of its group coefficient to that of the corresponding ordinary least square group estimate is greater than a half. In the theoretical part of this article, we have used the global shrinkage parameter either as a tuning one or an empirical Bayes estimate of it depending on the knowledge regarding the underlying sparsity of the model. When the proportion of active groups is known, using $\tau$ as a tuning parameter, we have proved that our method enjoys variable selection consistency. In case this proportion is unknown, we propose an empirical Bayes estimate of $\tau$. Even if this empirical Bayes estimate is used, then also our half-thresholding rule captures the true sparse group structure. Though our theoretical works rely on a special form of the design matrix, but for general design matrices also, our simulation results show that the half-thresholding rule yields results similar to that of Yang and Narisetty (2020) \cite{yang2020consistent}. As a consequence of this, in a high dimensional sparse group selection problem, instead of using the so-called `gold standard' spike and slab prior, one can use the one-group global-local shrinkage priors with polynomial tail to obtain similar results.


翻译:我们考虑当回归变量存在固有分组结构时的模型选择问题。采用贝叶斯方法,我们通过一种属于广义类的一群组全局-局部收缩先验对均值向量进行建模,该类先验包含马蹄形先验。在变量选择背景下,Tang等人(2018) \cite{tang2018bayesian} 对该类先验进行了研究。本文提出了对通常具有多项式尾部特征的组回归系数全局-局部收缩先验类的一种修正形式。所得阈值规则选择活跃组的条件是:若在某组内,其组系数的后验均值$L_2$范数与对应普通最小二乘组估计的$L_2$范数之比大于二分之一,则判定该组为活跃组。在本文理论部分,我们根据对模型底层稀疏性的了解,将全局收缩参数用作调节参数或对其进行经验贝叶斯估计。当活跃组比例已知时,通过使用$\tau$作为调节参数,我们证明了该方法具有变量选择一致性。当该比例未知时,我们提出了一种$\tau$的经验贝叶斯估计。即使使用该经验贝叶斯估计,我们的半阈值规则仍能捕获真实的稀疏组结构。虽然我们的理论工作依赖于设计矩阵的特殊形式,但对于一般设计矩阵,仿真结果表明半阈值规则能获得与Yang和Narisetty(2020) \cite{yang2020consistent} 类似的结果。因此,在高维稀疏组选择问题中,使用具有多项式尾部特征的一群组全局-局部收缩先验,可以替代所谓的"黄金标准"尖峰-平板先验,并获得类似结果。

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