用于多位置数据集空间极值灵活建模的层次化变换尺度混合模型
统计理论
2020-12-03 v2 统计方法学
统计理论
摘要
允许尾依赖类别之间过渡的灵活空间模型近来已出现于文献中。然而,由于必须重复计算多元高斯分布函数,这些模型的推断在计算上令人望而却步,即便在中等维度下亦然。在本工作中,我们通过修正一类基于尺度混合高斯过程的既有模型,试图实现空间过程极值的真正高维推断,同时保留尾依赖结构中令人满意的灵活性。我们表明原模型所需的极值依赖性质在修正下得以保持,并证明相应的贝叶斯层次模型不涉及多元高斯分布函数的昂贵计算。我们将模型拟合于高阈值的超越值,并执行覆盖分析与跨模型检验以验证其捕捉不同类型尾特征的能力。我们使用标准自适应Metropolis算法进行模型拟合,并通过并行化与Rcpp进一步加速计算。最后,我们将该模型应用于美国大平原地区火灾威胁指数数据集,该地区易受大规模破坏性野火影响。我们发现火灾威胁指数的联合尾部表现出衰减的依赖结构,这是极限极值模型所无法捕捉的。
引用
@article{arxiv.1907.09617,
title = {Hierarchical Transformed Scale Mixtures for Flexible Modeling of Spatial Extremes on Datasets with Many Locations},
author = {Likun Zhang and Benjamin A. Shaby and Jennifer L. Wadsworth},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.09617},
year = {2020}
}