Suy diễn thống kê: Dựa trên mô hình phân phối lũy thừa để đánh giá dữ liệu bệnh nhân COVID-19 tại Kerala

Annals of Data Science - Tập 9 - Trang 101-119 - 2021
Anurag Pathak1, Manoj Kumar1, Sanjay Kumar Singh2, Umesh Singh2
1Department of Statistics, Central University of Haryana, Mahendergarh, India
2Department of Statistics, Banaras Hindu University, Varansi, India

Tóm tắt

Trong bài báo này, chúng tôi sử dụng phân phối lũy thừa làm mô hình thống kê phù hợp cho dữ liệu bệnh nhân COVID-19 tại Kerala. Tính phù hợp của mô hình đã được kiểm tra bằng các công cụ thống kê khác nhau như giá trị của log xác suất, khoảng cách Kolmogorov–Smirnov, tiêu chí thông tin Akaike, tiêu chí thông tin Bayesian. Hơn nữa, chúng tôi thực hiện bài kiểm tra tỷ lệ xác suất và phân tích xác suất hậu nghiệm thực nghiệm để cho thấy tính phù hợp của mô hình. Các khoảng tin cậy mũ cực đại và bất đối xứng cho các tham số được suy ra từ ma trận thông tin Fisher. Chúng tôi sử dụng kỹ thuật Chuỗi Markov Monte Carlo để sinh mẫu từ hàm mật độ hậu nghiệm. Dựa trên các mẫu đã sinh, chúng tôi có thể tính toán các ước lượng Bayes cho các tham số chưa biết và cũng có thể xây dựng các khoảng tin cậy mật độ hậu nghiệm cao nhất. Hơn nữa, chúng tôi thảo luận về dự đoán Bayesian cho các quan sát trong tương lai dựa trên mẫu quan sát được. Kỹ thuật lấy mẫu Gibbs được sử dụng để ước lượng hàm mật độ dự đoán hậu nghiệm và cũng để xây dựng các khoảng dự đoán của các thống kê thứ tự từ mẫu trong tương lai.

Từ khóa

#COVID-19 #phân phối lũy thừa #thống kê Bayesian #mẫu hậu nghiệm #khoảng tin cậy.

Tài liệu tham khảo

Aarset MV (1987) How to identify a bathtub hazard rate. IEEE Trans Reliab 36(1):106–108 Akaike H (1978) A Bayesian analysis of the minimum AIC procedure. Ann Inst Stat Math 30(1):9–14 Al-Jarallah R, Al-Hussaini E (2007) Bayes inference under a finite mixture of two-compound Gompertz components model. J Stat Comput Simul 77(11):915–927 Arshad Ali S, Baloch M, Ahmed N, Arshad Ali A, Iqbal A (2020) The outbreak of coronavirus disease 2019 (covid-19)-an emerging global health threat. J Infect Public Health 13(4):644–646. https://doi.org/10.1016/j.jiph.2020.02.033 Baklizi AS (2004) Bayesian prediction intervals for ranges and waiting times. J Interdiscip Math 7(2):165–171 Berger JO (2013) Statistical decision theory and Bayesian analysis. Springer, New York Bernardo JM, Smith AF (2009) Bayesian theory, vol 405. Wiley, New York Box GE, Tiao GC (2011) Bayesian inference in statistical analysis, vol 40. Wiley, New York Chen Y, Liu Q, Guo D (2020) Emerging coronaviruses: genome structure, replication, and pathogenesis. J Med Virol 92(4):418–423 Geisser S (1993) Predictive inference, vol 55. CRC Press, Boca Raton Gelman A, Carlin JB, Stern HS, Dunson DB, Vehtari A, Rubin DB (2013) Bayesian data analysis. Chapman and Hall/CRC, London Gibbons JD, Chakraborti S (2014) Nonparametric statistical inference: revised and expanded. CRC Press, London Gupta RC, Gupta PL, Gupta RD (1998) Modeling failure time data by Lehman alternatives. Commun Stat Theory methods 27(4):887–904 Gupta RD, Kundu D (2001) Exponentiated exponential family: an alternative to gamma and Weibull distributions. Biomet J J Math Methods Biosci 43(1):117–130 Jeffreys H (1946) An invariant form for the prior probability in estimation problems. Proc R Soc Lond A 186(1007):453–461 Jeffreys H et al (1939) Theory of probability. The Clarendon Press, Oxford Khakharia A, Shah V, Jain S, Shah J, Tiwari A, Daphal P, Warang M, Mehendale N (2021) Outbreak prediction of covid-19 for dense and populated countries using machine learning. Ann Data Sci 8(1):1–19 Kumar S (2020) Monitoring novel corona virus (covid-19) infections in India by cluster analysis. Ann Data Sci 7:417–425 Leonard T, Hsu JS (2001) Bayesian methods: an analysis for statisticians and interdisciplinary researchers, vol 5. Cambridge University Press, Cambridge Li Q et al (2020) An outbreak of NCIP (2019-nCoV) infection in China-Wuhan, Hubei province, 2019–2020. China CDC Wkl 2(5):79–80 Liu Y, Gu Z, Xia S, Shi B, Zhou XN, Shi Y, Liu J (2020) What are the underlying transmission patterns of covid-19 outbreak? An age-specific social contact characterization. EClinicalMedicine 22:100354 Pathak A, Kumar M, Singh SK, Singh U (2020) Bayesian inference: Weibull Poisson model for censored data using the expectation–maximization algorithm and its application to bladder cancer data. J Appl Stat 1–23. https://doi.org/10.1080/02664763.2020.1845626 Paules CI, Marston HD, Fauci AS (2020) Coronavirus infections-more than just the common cold. JAMA 323(8):707–708 Schwarz G et al (1978) Estimating the dimension of a model. Ann Stat 6(2):461–464 Shi Y, Tian Y, Kou G, Peng Y, Li J (2011) Optimization based data mining: theory and applications. Springer, New York Singh SK (2011) Estimation of parameters and reliability function of exponentiated exponential distribution: Bayesian approach under general entropy loss function. Pak J Stat Oper Res 7(2):217–232 Singh SK, Singh U, Kumar M (2013) Estimation of parameters of generalized inverted exponential distribution for progressive type-ii censored sample with binomial removals. J Probab Stat 2013:1–12 Singh SK, Singh U, Kumar M (2016) Bayesian estimation for Poisson-exponential model under progressive type-II censoring data with binomial removal and its application to ovarian cancer data. Commun Stat Simul Comput 45(9):3457–3475 Temesgen A, Gurmesa A, Getchew Y (2018) Joint modeling of longitudinal CD4 count and time-to-death of HIV/TB co-infected patients: a case of Jimma University specialized hospital. Anna Data Sci 5(4):659–678 Tien JM (2017) Internet of things, real-time decision making, and artificial intelligence. Ann Data Sci 4(2):149–178 WHO (2020) Coronavirus disease 2019 (covid-19) situation report-71. https://www.who.int/docs/default-source/coronaviruse/situation-reports/20200331-sitrep-71-covid-19.pdf?sfvrsn=4360e92b_8/. Online; Accessed 31 Mar 2020