关于鹅嘴青蛙调查中基于蒙特卡洛期望最大似然推断的近似ASCR方法
统计方法学
2024-10-08 v1 应用统计
机器学习
摘要
使用同步声学探测器阵列的声学空间捕获-再捕获(ASCR)调查可有效估计动物密度或叫声密度。然而,构建ASCR分析所需的捕获历史记录具有挑战性,因为识别不同探测器中哪些探测属于哪些叫声并非易事。由于不同距离的叫声到达探测器所需时间不同,叫声被检测的顺序未必与其发出的顺序相同。且在不知道哪些探测属于同一叫声的情况下,我们无法确定检测到的不同叫声的数量。我们提出一种蒙特卡洛期望最大似然(MCEM)估计方法,以解决此未知叫声身份问题。在此情境下实现MCEM方法,我们在期望步骤中从完整数据似然模型中抽样潜在变量,并在最大化步骤中使用准完全数据似然或条件似然。我们采用参数引导法获取置信区间。当我们将该方法应用于鹅嘴青蛙调查时,其估计值在15%的误差范围内,接近使用专家构建的捕获历史记录数据所得的估计值。而且与后者不同,置信区间包含了关于叫声身份的不确定性。仿真结果表明,该方法偏差低(6%),且覆盖概率接近名义95%的值。
关键词
引用
@article{arxiv.2410.04390,
title = {Approximate Maximum Likelihood Inference for Acoustic Spatial Capture-Recapture with Unknown Identities, Using Monte Carlo Expectation Maximization},
author = {Yuheng Wang and Juan Ye and Weiye Li and David L. Borchers},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.04390},
year = {2024}
}
备注
36 pages, 3 figures, 1 table