Count data often exhibit overdispersion driven by heavy tails or excess zeros, making standard models (e.g., Poisson, negative binomial) insufficient for handling outlying observations. We propose a novel contaminated discrete Weibull (cDW) framework that augments a baseline discrete Weibull (DW) distribution with a heavier-tail subcomponent. This mixture retains a single shifted-median parameter for a unified regression link while selectively assigning extreme outcomes to the heavier-tail subdistribution. The cDW distribution accommodates strictly positive data by setting the truncation limit c=1 as well as full-range counts with c=0. We develop a Bayesian regression formulation and describe posterior inference using Markov chain Monte Carlo sampling. In an application to hospital length-of-stay data (with c=1, meaning the minimum possible stay is 1), the cDW model more effectively captures extreme stays and preserves the median-based link. Simulation-based residual checks, leave-one-out cross-validation, and a Kullback-Leibler outlier assessment confirm that the cDW model provides a more robust fit than the single-component DW model, reducing the influence of outliers and improving predictive accuracy. A simulation study further demonstrates the cDW model's robustness in the presence of heavy contamination. We also discuss how a hurdle scheme can accommodate datasets with many zeros while preventing the spurious inflation of zeros in situations without genuine zero inflation.


翻译:计数数据常因重尾或过多零值而呈现过度离散性,使得标准模型(如泊松模型、负二项模型)难以有效处理离群观测。本文提出一种新颖的污染离散威布尔(cDW)框架,该框架通过引入重尾子成分对基线离散威布尔(DW)分布进行扩展。该混合模型保留单一的中位数偏移参数以实现统一的回归连接,同时将极端观测结果选择性地分配至重尾子分布。cDW分布通过设置截断限c=1适应严格正值数据,并通过c=0适应全范围计数数据。我们建立了贝叶斯回归框架,并描述了基于马尔可夫链蒙特卡洛抽样的后验推断方法。在住院时长数据(c=1,表示最短住院时长为1天)的应用中,cDW模型能更有效地捕捉极端住院时长并保持基于中位数的连接关系。基于模拟的残差检验、留一交叉验证以及Kullback-Leibler离群点评估均证实,cDW模型相比单成分DW模型具有更强的稳健性,能降低离群点影响并提升预测精度。模拟研究进一步展示了cDW模型在存在严重污染时的稳健表现。我们还讨论了如何通过跨栏方案处理含大量零值的数据集,同时避免在无真实零膨胀情况下产生虚假的零值膨胀效应。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ICML2023】SEGA:结构熵引导的图对比学习锚视图
专知会员服务
22+阅读 · 2023年5月10日
 DiffRec: 扩散推荐模型(SIGIR'23)
专知会员服务
48+阅读 · 2023年4月16日
MonoGRNet:单目3D目标检测的通用框架(TPAMI2021)
专知会员服务
18+阅读 · 2021年5月3日
AAAI 2022 | ProtGNN:自解释图神经网络
专知
10+阅读 · 2022年2月28日
【CVPR2021】跨模态检索的概率嵌入
专知
17+阅读 · 2021年3月2日
Spark机器学习:矩阵及推荐算法
LibRec智能推荐
16+阅读 · 2017年8月3日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31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
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
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
【ICML2023】SEGA:结构熵引导的图对比学习锚视图
专知会员服务
22+阅读 · 2023年5月10日
 DiffRec: 扩散推荐模型(SIGIR'23)
专知会员服务
48+阅读 · 2023年4月16日
MonoGRNet:单目3D目标检测的通用框架(TPAMI2021)
专知会员服务
18+阅读 · 2021年5月3日
相关资讯
AAAI 2022 | ProtGNN:自解释图神经网络
专知
10+阅读 · 2022年2月28日
【CVPR2021】跨模态检索的概率嵌入
专知
17+阅读 · 2021年3月2日
Spark机器学习:矩阵及推荐算法
LibRec智能推荐
16+阅读 · 2017年8月3日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31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
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
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员