The paper revisits the $α$--regression framework for compositional data. The model uses a flexible power transformation parameterized by $α$ to interpolate between raw data analysis and log--ratio methods, naturally handling zeros without imputation while allowing data--driven transformation selection. We formulate $α$--regression as a non--linear least squares problem, study its asymptotic properties, provide efficient estimation via the Levenberg--Marquardt algorithm, derive marginal effects for interpretation, and provide a visual inspection of the effect of each predictor. We further discuss robustified versions, the inclusion of natural splines, and the incorporation of compositional predictors which further facilitate the formulation of a simple time series model. The framework is extended to spatial settings through four models. a) The $α$--spatially--lagged X regression model, which incorporates spatial spillover effects via spatially--lagged covariates, with decomposition into direct and indirect effects. b) The $α$--spatial autoregressive model that allows for spatial autocorrelation. c) The geographically--weighted $α$--regression, which allows coefficients to vary spatially for capturing local relationships. d) The $α$--eigenvector spatial filtering that is computationally efficient and captures spatial dependence via the eigenvectors of the kernelized distance matrix. Applications to four real datasets illustrate that the models perform on par with or outperform existing models in the literature. The examples showcase that spatial extensions capture the dependence and improve the predictive performance. Overall, the examples provide evidence that the log--ratio methodology does not lead to the optimal results.


翻译:本文重新审视了成分数据的 $\alpha$ 回归框架。该模型采用由 $\alpha$ 参数化的灵活幂变换,可在原始数据分析与对数比方法之间插值,无需插值即可自然处理零值,同时实现数据驱动的变换选择。我们将 $\alpha$ 回归构建为非线性最小二乘问题,研究其渐近性质,通过Levenberg-Marquardt算法提供高效估计,推导边际效应以辅助解释,并提供各预测变量效应的可视化检验方法。进一步讨论了鲁棒化版本、自然样条的引入以及成分型预测变量的纳入,这有助于构建简洁的时间序列模型。该框架通过四种空间回归模型进行扩展:a) $\alpha$ 空间滞后X回归模型,通过空间滞后协变量纳入空间溢出效应,并分解为直接效应与间接效应;b) $\alpha$ 空间自回归模型,允许空间自相关;c) 地理加权 $\alpha$ 回归,允许系数随空间变化以捕捉局部关系;d) $\alpha$ 特征向量空间滤波,该方法计算高效,通过核化距离矩阵的特征向量捕捉空间依赖性。在四个实际数据集上的应用表明,该模型性能与现有文献模型相当或更优。案例分析显示,空间扩展能够有效捕捉空间依赖性并提升预测性能。综合而言,案例证据表明对数比方法并非最优方案。

0
下载
关闭预览

相关内容

最新《生成式数据增强的统一框架》综述,85页pdf
专知会员服务
66+阅读 · 2023年10月8日
Meta-Transformer:多模态学习的统一框架
专知会员服务
59+阅读 · 2023年7月21日
AlphaFold教程与最新蛋白质结构预测进展,附视频与Slides
专知会员服务
29+阅读 · 2022年6月16日
数据分析师应该知道的16种回归方法:负二项回归
数萃大数据
74+阅读 · 2018年9月16日
数据分析师应该知道的16种回归方法:泊松回归
数萃大数据
35+阅读 · 2018年9月13日
数据分析师应该知道的16种回归方法:定序回归
数萃大数据
16+阅读 · 2018年9月9日
数据分析师应该知道的16种回归技术:岭回归
数萃大数据
15+阅读 · 2018年8月11日
数据分析师应该知道的16种回归技术:分位数回归
数萃大数据
29+阅读 · 2018年8月8日
回归预测&时间序列预测
GBASE数据工程部数据团队
44+阅读 · 2017年5月17日
国家自然科学基金
8+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 4月24日
VIP会员
最新内容
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
2+阅读 · 今天7:44
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
2+阅读 · 今天7:28
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:18
军事欺骗:供作战战术指挥官使用的工具
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:03
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
5+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
10+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
5+阅读 · 6月23日
相关VIP内容
最新《生成式数据增强的统一框架》综述,85页pdf
专知会员服务
66+阅读 · 2023年10月8日
Meta-Transformer:多模态学习的统一框架
专知会员服务
59+阅读 · 2023年7月21日
AlphaFold教程与最新蛋白质结构预测进展,附视频与Slides
专知会员服务
29+阅读 · 2022年6月16日
相关资讯
数据分析师应该知道的16种回归方法:负二项回归
数萃大数据
74+阅读 · 2018年9月16日
数据分析师应该知道的16种回归方法:泊松回归
数萃大数据
35+阅读 · 2018年9月13日
数据分析师应该知道的16种回归方法:定序回归
数萃大数据
16+阅读 · 2018年9月9日
数据分析师应该知道的16种回归技术:岭回归
数萃大数据
15+阅读 · 2018年8月11日
数据分析师应该知道的16种回归技术:分位数回归
数萃大数据
29+阅读 · 2018年8月8日
回归预测&时间序列预测
GBASE数据工程部数据团队
44+阅读 · 2017年5月17日
相关基金
国家自然科学基金
8+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员