Best Linear Unbiased Prediction (BLUP) has been a dominant approach in Generalized Linear Mixed Models, spatial models, and Gaussian Process Regression (GPR). In addition to their optimal properties, BLUP procedures quantify prediction uncertainty. However, the general implementation of BLUP goes as follows: (i) assume the probability distribution and covariance function are known and that only the covariance parameter values are unknown; (ii) plug in parameter estimates into BLUP equations to get the Estimated Best Linear Unbiased Prediction (EBLUP) and its variance. In applications, the reality is that the true covariance function for the process is unknown and choosing the wrong covariance model, particularly its smoothness, to estimate parameters yields a quasi-EBLUP whose prediction variance is biased downward. Focusing on a GPR context, in this paper we first demonstrate that the effect of misspecification on the mean squared prediction error (MSPE) of the quasi-EBLUP converges to a positive constant when the working and true measures are non-equivalent, and is smooth in the prediction location. We then propose a new way to estimate the MSPE of the quasi-EBLUP that accounts for covariance function uncertainty. Our new estimator is compared to four other prediction variance estimators. The new prediction variance estimator generally performs better than all other competitors, and the larger the misspecification of the covariance smoothness, the wider the difference among MSPE estimators.


翻译:最佳线性无偏预测(BLUP)在广义线性混合模型、空间模型和高斯过程回归(GPR)中一直是主导方法。除了其最优性质外,BLUP过程还量化了预测不确定性。然而,BLUP的一般实现步骤如下:(i)假设概率分布和协方差函数已知,仅协方差参数值未知;(ii)将参数估计值代入BLUP方程,得到估计最佳线性无偏预测(EBLUP)及其方差。在实际应用中,真实过程的协方差函数未知,选择错误的协方差模型(尤其是其平滑度)来估计参数会产生准EBLUP,其预测方差存在向下偏差。本文聚焦于GPR场景,首先证明:当工作度量与真实度量非等价时,误设对拟EBLUP均方预测误差(MSPE)的影响收敛于一个正常数,且在预测位置上光滑。随后我们提出一种新的方法来估计考虑协方差函数不确定性的拟EBLUP的MSPE。将新估计量与另外四种预测方差估计量进行比较。新预测方差估计量通常优于所有其他竞争者,且协方差平滑度误设越大,各MSPE估计量之间的差异越显著。

0
下载
关闭预览

相关内容

【干货书】预测原理与实战,Forecasting: Principles & Practice
专知会员服务
96+阅读 · 2022年4月11日
专知会员服务
144+阅读 · 2021年3月17日
最新《高斯过程回归简明教程》,19页pdf
专知会员服务
73+阅读 · 2020年9月30日
视线估计(Gaze Estimation)简介(一):概述
CVer
10+阅读 · 2020年3月18日
一文读懂线性回归、岭回归和Lasso回归
CSDN
34+阅读 · 2019年10月13日
解读 | 得见的高斯过程
机器学习算法与Python学习
14+阅读 · 2019年2月13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
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
2+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
8+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
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
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
3+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
3+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
【干货书】预测原理与实战,Forecasting: Principles & Practice
专知会员服务
96+阅读 · 2022年4月11日
专知会员服务
144+阅读 · 2021年3月17日
最新《高斯过程回归简明教程》,19页pdf
专知会员服务
73+阅读 · 2020年9月30日
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
2+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
8+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
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
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