Обобщенная линейная смешанная модель - Generalized linear mixed model

В статистика, а обобщенная линейная смешанная модель (GLMM) является расширением обобщенная линейная модель (GLM), в котором линейный предиктор содержит случайные эффекты в дополнение к обычным фиксированные эффекты.[1][2][3] Они также унаследовали от GLM идею расширения линейные смешанные модели не-нормальный данные.

GLM-модели предоставляют широкий спектр моделей для анализа сгруппированных данных, поскольку различия между группами можно моделировать как случайный эффект. Эти модели полезны при анализе многих видов данных, в том числе продольные данные.[4]

Модель

GLMM обычно определяются как таковые, которые обусловлены случайными эффектами, , зависимая переменная, , распределяется согласно экспоненциальная семья.[5]

Где и - матрица дизайна с фиксированными эффектами и фиксированные эффекты; и - матрица плана случайных эффектов и случайные эффекты.

Полная вероятность,

не имеет общей замкнутой формы, и интегрирование по случайным эффектам обычно требует чрезвычайно больших вычислительных ресурсов. Помимо численной аппроксимации этого интеграла (например, с помощью Квадратура Гаусса – Эрмита ) были предложены методы, мотивированные приближением Лапласа.[6] Например, метод квази-правдоподобия со штрафными санкциями, который по существу включает многократную подгонку (т.е. дважды итерацию) взвешенной нормальной смешанной модели с рабочей переменной,[7] реализуется различными коммерческими статистическими программами и программами с открытым исходным кодом.

Примерка модели

Установка GLMM через максимальная вероятность (как через AIC ) включает интеграция над случайными эффектами. Как правило, эти интегралы не могут быть выражены в аналитическая форма. Были разработаны различные приближенные методы, но ни один из них не обладает хорошими свойствами для всех возможных моделей и наборы данных (например, разгруппированные двоичные данные особенно проблематичны). По этой причине методы, включающие числовая квадратура или же Цепь Маркова Монте-Карло увеличились в использовании, так как увеличение вычислительной мощности и развитие методов сделали их более практичными.

В Информационный критерий Акаике (AIC) - общий критерий выбор модели. Оценки AIC для GLMM на основе определенных экспоненциальная семья распределения были получены недавно.[8]

Программного обеспечения

  • Несколько добавленных пакетов в р обеспечить функциональность GLMM[9][10]
  • GLMM можно установить с помощью SAS и SPSS [11]
  • Matlab также предоставляет функцию под названием «fitglme» для соответствия моделям GLMM.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Breslow, N.E .; Клейтон, Д. (1993), "Приближенный вывод в обобщенных линейных смешанных моделях", Журнал Американской статистической ассоциации, 88 (421): 9–25, Дои:10.2307/2290687, JSTOR  2290687
  2. ^ Строуп, W.W. (2012), Обобщенные линейные смешанные модели, CRC Press
  3. ^ Цзян, Дж. (2007), Линейные и обобщенные линейные смешанные модели и их приложения, Springer
  4. ^ Fitzmaurice, G.M .; Laird, N.M .; Посуда, Дж. (2011), Прикладной лонгитюдный анализ (2-е изд.), Джон Уайли и сыновья, ISBN  978-0-471-21487-8
  5. ^ Павитан, Юди. По всей вероятности: статистическое моделирование и вывод с использованием правдоподобия (Мягкая обложка ред.). ОУП Оксфорд. п. 459. ISBN  978-0199671229.
  6. ^ Breslow, N.E .; Клейтон, Д. Г. (20 декабря 2012 г.). «Приближенный вывод в обобщенных линейных смешанных моделях». Журнал Американской статистической ассоциации. 88 (421): 9–25. Дои:10.1080/01621459.1993.10594284.
  7. ^ Wolfinger, Russ; О'Коннелл, Майкл (декабрь 1993 г.). «Обобщенные линейные смешанные модели - псевдовероятный подход». Журнал статистических вычислений и моделирования. 48 (3–4): 233–243. Дои:10.1080/00949659308811554.
  8. ^ Saefken, B .; Кнейб, Т .; van Waveren, C.-S .; Гревен, С. (2014), «Объединяющий подход к оценке условной информации Акаике в обобщенных линейных смешанных моделях» (PDF), Электронный статистический журнал, 8: 201–225, Дои:10.1214 / 14-EJS881
  9. ^ Pinheiro, J.C .; Бейтс, Д. М. (2000), Модели со смешанными эффектами в S и S-PLUS, Спрингер, Нью-Йорк
  10. ^ Берридж, Д. М .; Краучли, Р. (2011), Многомерные обобщенные линейные смешанные модели с использованием R, CRC Press
  11. ^ «Центр знаний IBM». www.ibm.com. Получено 6 декабря 2017.