Published
Detection of Influential Observations in Semiparametric Regression Model
Detección de observaciones influenciales en modelos de regresión semiparamétricos
Keywords:
Cook’s distance, High leverage outliers, Pena’s measure, Semiparametric regression (en)distancia de Cook, outliers, puntos de apalancamiento, medida de Peña, regresión semiparamétrica (es)
Downloads
En este artículo, se consideran modelos de regresión semiparamétrica y se examinan observaciones influenciales que pueden tener efectos sobre los estimadores para este modelo. Una de las formas de medir la influencia de una observación individual es borrando la observación en el conjunto de datos. La medida más común bajo esta idea es la distancia de Cook. Recientemente, Daniel Peña introdujo una nueva medida basada en estas ideas. Las distancias de Cook para el vector de parámetros, la función de suavizamiento y la variable respuesta en modelos de regresión semiparamétrica han sido expresadas por otros autores como funciones de los residuales y los puntos de apalancamiento. Se deriva en este artículo, una medida del tipo de la de Peña como función de los residuales y puntos de apalancamiento para el mismo modelo. Se compara el desempeño de estas medidas para la detección de observaciones influenciales usando datos reales y bajo simulación. Los resultados muestran que la medida de Peña es mejor que la distancia de Cook para detectar outliers y puntos de apalancamiento en conjuntos de datos grandes en los modelos de regresión semiparamétrica tales como el modelo de regresión lineal.
1Hacettepe University, The Faculty of Science, Department of Statistics, Ankara, Turkey. Doctor. Email: sturkan@hacettepe.edu.tr
2Hacettepe University, The Faculty of Science, Department of Statistics, Ankara, Turkey. Emeritus professor. Email: oniz@hacettepe.edu.tr
In this article, we consider the semiparametric regression model and examine influential observations which have undue effects on the estimators for this model. One of the approaches to measure the influence of an individual observation is to delete the observation from the data. The most common measure based on this approach is Cooks distance. Recently, Daniel Peña introduced a new measure based on this approach. Penas measure is able to detect high leverage outliers, which could be undetected by Cooks distance, in large data sets in linear regression model. The Cooks distances for parameter vector, unknown smooth function and response variable in semiparametric regression model are expressed by authors as functions of the residuals and leverages. Following the study of them we derive a type of Penas measure as functions of the residuals and leverages for the same model. We compare the performance of these measures as to detection of influential observations using real data, artificial data and simulation. The results show that the performance of Penas measure is better than Cooks distance to detect high leverage outliers in large data sets in the semiparametric regression model such as in the linear regression model.
Key words: Cook's distance, High leverage outliers, Pena's measure, Semiparametric regression.
En este artículo, se consideran modelos de regresión semiparamétrica y se examinan observaciones influenciales que pueden tener efectos sobre los estimadores para este modelo. Una de las formas de medir la influencia de una observación individual es borrando la observación en el conjunto de datos. La medida más común bajo esta idea es la distancia de Cook. Recientemente, Daniel Peña introdujo una nueva medida basada en estas ideas. Las distancias de Cook para el vector de parámetros, la función de suavizamiento y la variable respuesta en modelos de regresión semiparamétrica han sido expresadas por otros autores como funciones de los residuales y los puntos de apalancamiento. Se deriva en este artículo, una medida del tipo de la de Peña como función de los residuales y puntos de apalancamiento para el mismo modelo. Se compara el desempeño de estas medidas para la detección de observaciones influenciales usando datos reales y bajo simulación. Los resultados muestran que la medida de Peña es mejor que la distancia de Cook para detectar outliers y puntos de apalancamiento en conjuntos de datos grandes en los modelos de regresión semiparamétrica tales como el modelo de regresión lineal.
Palabras clave: distancia de Cook, outliers, puntos de apalancamiento, medida de Peña, regresión semiparamétrica.
Texto completo disponible en PDF
References
1. Cook, R. (1977), 'Detection of influential observations in linear regression', Technometrics 19, 15-18.
2. Kim, C. (1996), 'Cook's distance in spline smoothing', Statistics and Probability Letters 31, 139-144.
3. Kim, C. & Kim, W. (1998), 'Some diagnostics results in nonparametric density estimation', Communications in Statistics - Theory and Methods 27, 291-303.
4. Kim, C., Park, B. & Kim, W. (2001), 'Cook's distance in local polynomial regression', Statistics & Probability Letters 54, 33-40.
5. Kim, C., Park, B. & Kim, W. (2002), 'Influential diagnostics in semiparametric regression models', Statistics & Probability Letters 60, 49-58.
6. Pena, D. (2005), 'A new statistic for influence in linear regression', Technometrics 47, 1-12.
7. Speckman, P. (1988), 'Kernel smoothing in partial linear models', Journal of the Royal Statistical Society. Series B 50(3), 413-436.
8. Thomas, W. (1991), 'Influence diagnostics for the cross-validated smoothing parameter in spline smoothing', Journal of the American Statistical Association 86(415), 693-698.
9. Türkan, S. (2012), Analysis of influential observation in semiparametric regression model, Doctoral Thesis, Hacettepe University, Faculty of Science. Department of Statistics, Ankara.
10. Türkan, S. & Toktamis, Ö. (2012), 'Detection of influential observations in ridge regression and modified ridge regression', Model Assisted Statistics and Applications 7, 91-97.
11. Zhang, C., Mei, C. & Zhang, J. (2007), 'Influence diagnostics in partially varying-coefficient models', Acta Mathematicae Applicatae Sinica 23(4), 619-628.
12. Zhu, Z. & Wei, B. (2001), 'Influence analysis in semiparametric nonlinear regression models', Acta Mathematicae Applicatae Sinica 24(4), 568-581.
Este artículo se puede citar en LaTeX utilizando la siguiente referencia bibliográfica de BibTeX:
@ARTICLE{RCEv36n2a06,
AUTHOR = {Türkan, Semra and Toktamis, Öniz},
TITLE = {{Detection of Influential Observations in Semiparametric Regression Model}},
JOURNAL = {Revista Colombiana de Estadística},
YEAR = {2013},
volume = {36},
number = {2},
pages = {271-284}
}
References
Cook, R. (1977), ‘Detection of influential observations in linear regression’, Technometrics 19, 15–18.
Kim, C. (1996), ‘Cook’s distance in spline smoothing’, Statistics and Probability Letters 31, 139–144.
Kim, C. & Kim, W. (1998), ‘Some diagnostics results in nonparametric density estimation’, Communications in Statistics - Theory and Methods 27, 291–303.
Kim, C., Park, B. & Kim, W. (2001), ‘Cook’s distance in local polynomial regression’, Statistics & Probability Letters 54, 33–40.
Kim, C., Park, B. & Kim, W. (2002), ‘Influential diagnostics in semiparametric regression models’, Statistics & Probability Letters 60, 49–58.
Pena, D. (2005), ‘A new statistic for influence in linear regression’, Technometrics 47, 1–12.
Speckman, P. (1988), ‘Kernel smoothing in partial linear models’, Journal of the Royal Statistical Society. Series B 50(3), 413–436.
Thomas, W. (1991), ‘Influence diagnostics for the cross-validated smoothing parameter in spline smoothing’, Journal of the American Statistical Association 86(415), 693–698.
Türkan, S. (2012), Analysis of influential observation in semiparametric regression model, Doctoral Thesis, Hacettepe University, Faculty of Science. Department of Statistics, Ankara.
Türkan, S. and Toktamis, Ö. (2012), ‘Detection of influential observations in ridge regression and modified ridge regression’, Model Assisted Statistics and Applications 7, 91–97.
Zhang, C., Mei, C. & Zhang, J. (2007), ‘Influence diagnostics in partially varyingcoefficient models’, Acta Mathematicae Applicatae Sinica 23(4), 619–628.
Zhu, Z. & Wei, B. (2001), ‘Influence analysis in semiparametric nonlinear regression models’, Acta Mathematicae Applicatae Sinica 24(4), 568–581.
How to Cite
APA
ACM
ACS
ABNT
Chicago
Harvard
IEEE
MLA
Turabian
Vancouver
Download Citation
Article abstract page views
Downloads
License
Copyright (c) 2013 Revista Colombiana de Estadística

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).