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基于包络引导的高维 multivariate 回归预测正则化

统计方法学 2025-01-22 v1

摘要

包络方法在 multivariate 回归中对预测变量或响应变量进行维数约简,利用它们之间的关系来提高估计效率。虽然大多数关于包络的研究都 focuses 其估计属性,但某些包络估计器在低维和高维情况下都表现出色。在本文中,我们提出了通过包络引导正则化(EgReg)进一步提高预测,通过该方法利用包络所致的信息指导沿预测矩阵的主成分(PC)进行收缩。我们将 EgReg 置于其他基于 PC 的回归方法和包络方法之间,以激发其开发。我们证明,当预测变量数目 pp 与观测数 nn 固定时,EgReg 在任何情况下都比与之 closely related 的非收缩包络估计器具有更低的预测风险。在一个渐近 regime 中,其中真实的预测变量内在维度与 nn 按比例发散时,我们发现非收缩包络估计器的极限预测风险呈现双下降现象,并且持续大于 EgReg 的极限风险。我们在仿真和一个真实数据例子中比较了 EgReg 与包络方法和其他基于 PC 的预测方法的预测性能,观察到 EgReg 在一般情况下优于这些替代方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.11791,
  title  = {Envelope-Guided Regularization for Improved Prediction in High-Dimensional Multivariate Regression},
  author = {Tate Jacobson and Oh-Ran Kwon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.11791},
  year   = {2025}
}