2024/10/04 更新

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ゴトウ　ユウイチ
後藤 佑一
GOTO YUICHI
所属
数理学研究院 解析部門 助教
理学部 数学科（併任）
数理学府 数理学専攻（併任）
職名
助教
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プロフィール
統計学における時系列解析では、気温や株価などの時間に依存するデータを解析するために様々な手法を用いて未知母数の推定や仮説検定を行います。 モデルや手法の提案及びそれらの数学的な性質を明らかにすることを目標としています。 手法の中でも時系列解析特有の概念である周波数領域における解析では、スペクトルと呼ばれる過去現在未来のつながりの強さを表す指標を用いて解析をします。 近年では、様々な種類のスペクトルが提案されており、これらのスペクトルを用いた解析を中心に研究を行っております。
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学位

  • 博士(理学)

経歴

  • 早稲田大学 基幹理工学部 応用数理学科 講師 (任期付)

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ：統計学における時系列解析では、気温や株価などの時間に依存するデータを解析するために様々な手法を用いて未知母数の推定や仮説検定を行います。 モデルや手法の提案及びそれらの数学的な性質を明らかにすることを目標としています。 手法の中でも時系列解析特有の概念である周波数領域における解析では、スペクトルと呼ばれる過去現在未来のつながりの強さを表す指標を用いて解析をします。 近年では、様々な種類のスペクトルが提案されており、これらのスペクトルを用いた解析を中心に研究を行っております。

    研究キーワード：数理統計学、時系列解析、周波数領域

    研究期間： 2019年4月 - 2027年3月

受賞

  • New Researcher Travel Awards

    2023年4月   The Institute of Mathematical Statistics  

  • 小野梓記念賞

    2021年3月   早稲田大学  

論文

  • THE INTEGRATED COPULA SPECTRUM 招待 査読 国際誌

    Goto, Y; Kley, T; Van Hecke, R; Volgushev, S; Dette, H; Hallin, M

    ANNALS OF STATISTICS   50 ( 6 )   3563 - 3591   2022年12月   （ ISSN:0090-5364 ）

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Annals of Statistics  

    時系列解析における周波数領域の手法は古くから研究されてきた。近年、古典的な2次モーメントベースのスペクトル手法の制約を回避し、結合分布の全体のダイナミクスを捉えることのできる新しいスペクトル手法の開発に大きな関心が寄せられている。しかし、これまでに提案されたスペクトル手法のほとんどは、推定に大きな影響を与える平滑化パラメータの選択が必要である。本論文では、コピュラスペクトルに関連した量である integrated コピュラスペクトルを導入する。この integrated コピュラスペクトルは、コピュラスペクトルの利点を保持しつつ、平滑化パラメータなしで推定することができる。この量に対する推定量の統計的な漸近的性質を導出し、これらの結果を活用して、一様信頼区間の構築を行い、古典的なスペクトル法では対処できない時間の可逆性の欠如や裾の非対称性などのさまざまな仮説検定手法を提案する。

    DOI： 10.1214/22-AOS2240

    Web of Science

    Scopus

  • Long-memory Log-linear Zero-inflated Generalized Poisson Autoregression for Covid-19 Pandemic Modeling 査読 国際誌

    Xu, X., Zhang, Y., Liu, Y., Goto, Y., Taniguchi, M., and Chen, Y

    Statistica Sinica   35 ( 2 )   2025年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.5705/ss.202022.0148

  • Sparse principal component analysis for high-dimensional stationary time series

    Fujimori, K; Goto, Y; Liu, Y; Taniguchi, M

    SCANDINAVIAN JOURNAL OF STATISTICS   50 ( 4 )   1953 - 1983   2023年12月   （ ISSN:0303-6898 eISSN:1467-9469 ）

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    出版者・発行元：Scandinavian Journal of Statistics  

    We consider the sparse principal component analysis for high-dimensional stationary processes. The standard principal component analysis performs poorly when the dimension of the process is large. We establish oracle inequalities for penalized principal component estimators for the large class of processes including heavy-tailed time series. The rate of convergence of the estimators is established. We also elucidate the theoretical rate for choosing the tuning parameter in penalized estimators. The performance of the sparse principal component analysis is demonstrated by numerical simulations. The utility of the sparse principal component analysis for time series data is exemplified by the application to average temperature data.

    DOI： 10.1111/sjos.12664

    Web of Science

    Scopus

  • Tests for the existence of group effects and interactions for two-way models with dependent errors

    Goto, Y; Suzuki, K; Xu, XF; Taniguchi, M

    ANNALS OF THE INSTITUTE OF STATISTICAL MATHEMATICS   75 ( 3 )   511 - 532   2023年6月   （ ISSN:0020-3157 eISSN:1572-9052 ）

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    出版者・発行元：Annals of the Institute of Statistical Mathematics  

    In this paper, we propose tests for the existence of random effects and interactions for two-way models with dependent errors. We prove that the proposed tests are asymptotically distribution-free which have asymptotically size τ and are consistent. We elucidate the nontrivial power under the local alternative when a sample size tends to infinity and the number of groups is fixed. A simulation study is performed to investigate the finite-sample performance of the proposed tests. In the real data analysis, we apply our tests to the daily log-returns of 24 stock prices from six countries and four sectors. We find that there is no strong evidence to support the existence of substantial differences in the log-return across countries, nor to the existence of interactions between countries and sectors. However, there exists random effect differences in the daily log-return series across different sectors.

    DOI： 10.1007/s10463-022-00853-3

    Web of Science

    Scopus

  • Sparse principal component analysis for high‐dimensional stationary time series 査読 国際誌

    2023年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1111/sjos.12664

  • Tests for a structural break for non-negative integer-valued time series 招待 査読 国際誌

    Y. Goto

    Research Papers in Statistical Inference for Time Series and Related Models   2023年5月

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    記述言語：日本語  

  • Tests for the existence of group effects and interactions for two-way models with dependent errors 査読 国際誌

    Y. Goto, K. Suzuki, X. Xu, and M. Taniguchi

    Annals of the Institute of Statistical Mathematics   2022年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  • Likelihood ratio processes under nonstandard settings 招待 査読 国際誌

    Y. Goto, T. Kaneko, S. Kojima, and M. Taniguchi

    Theory of Probability and its Applications   67 ( 2 )   2022年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  • TEST FOR CONDITIONAL VARIANCE OF INTEGER-VALUED TIME SERIES 査読 国際誌

    Goto, Y; Fujimori, K

    STATISTICA SINICA   32 ( 4 )   2241 - 2263   2022年10月   （ ISSN:1017-0405 eISSN:1996-8507 ）

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Statistica Sinica  

    We investigate a test for the conditional variance of stationary and ergodic integer-valued time series. This hypothesis testing problem is motivated by the fact that the form of the conditional variance of the process is determined by the conditional distribution and the conditional mean. First, we estimate the unknown parameters of the intensity function using an M-estimator and prove strong consistency and asymptotic normality. Second, we show that the proposed test has asymptotic size α and is consistent. Finally, we discuss the nontrivial power of the proposed test for the local alternative. The proposed test statistic can be applied to various problems, such as specification tests for intensity functions, tests for overdispersion and underdispersion, and goodness-of-fit tests for ergodic and stationary integer-valued time series. A simulation study illustrates the finite-sample performance of the proposed test. Lastly, in a real-data application, we analyze the number of patients with Escherichia coli in Germany.

    DOI： 10.5705/ss.202020.0357

    Web of Science

    Scopus

  • Homogeneity tests for one-way models with dependent errors under correlated groups 査読 国際誌

    Goto, Y; Arakaki, K; Liu, Y; Taniguchi, M

    TEST   32 ( 1 )   163 - 183   2022年9月   （ ISSN:1133-0686 eISSN:1863-8260 ）

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Test  

    We consider the problem of testing for the existence of fixed effects and random effects in one-way models, where the groups are correlated and the disturbances are dependent. The classical F-statistic in the analysis of variance is not asymptotically distribution-free in this setting. To overcome this problem, we propose a new test statistic for this problem without any distributional assumptions, so that the test statistic is asymptotically distribution-free. The proposed test statistic takes the form of a natural extension of the classical F-statistic in the sense of distribution-freeness. The new tests are shown to be asymptotically size α and consistent. The nontrivial power under local alternatives is also elucidated. The theoretical results are justified by numerical simulations for the model with disturbances from linear time series with innovations of symmetric random variables, heavy-tailed variables, and skewed variables, and furthermore from GARCH models. The proposed test is applied to log-returns for stock prices and uncovers random effects in sectors.

    DOI： 10.1007/s11749-022-00828-9

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

  • LIKELIHOOD RATIO PROCESSES UNDER NONSTANDARD SETTINGS

    Goto Y., Kaneko T., Kojima S., Taniguchi M.

    Theory of Probability and its Applications   67 ( 2 )   246 - 260   2022年   （ ISSN:0040585X ）

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    出版者・発行元：Theory of Probability and its Applications  

    This paper establishes the LAN property for the curved normal families and the simultaneous equation systems. In addition, we show that one-way random ANOVA models fail to have the LAN property. We consider the two cases when the variance of random effect lies in the interior and boundary of parameter space. In the former case, the log-likelihood ratio converges to 0. In the latter case, the log-likelihood ratio has atypical limit distributions, which depend on the contiguity orders. The contiguity orders corresponding to the variances of random effects and disturbances can be equal to or greater than one, respectively, and that corresponding to the grand mean can be equal to or greater than one half. Consequently, we cannot use the ordinary optimal theory based on the LAN property. Meanwhile, the test based on the log-likelihood ratio is shown to be asymptotically most powerful with the benefit of the classical Neymann–Pearson framework.

    DOI： 10.1137/S0040585X97T990903

    Scopus

  • Estimation of Trigonometric Moments for Circular Distribution of MA(p) Type by Using Binary Series 査読 国際誌

    Goto, Yuichi

    Scientiae Mathematicae Japonicae   e-2020 33 ( 2020-2 (in Editione Electronica) )   2020年8月

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  • Discriminant analysis based on binary time series 査読 国際誌

    Goto, Yuichi; Taniguchi, Masanobu

    METRIKA   83 ( 5 )   569 - 595   2020年7月

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00184-019-00746-1

  • Discriminant analysis based on binary time series

    2019年10月

  • Robustness of Zero Crossing Estimator 査読 国際誌

    Goto, Yuichi; Taniguchi, Masanobu

    JOURNAL OF TIME SERIES ANALYSIS   40 ( 5 )   815 - 830   2019年9月

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/jtsa.12463

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書籍等出版物

  • ANOVA with Dependent Error

    Yuichi Goto, Hideaki Nagahata, Masanobu Taniguchi, Anna Clara Monti, Xiaofei Xu（ 担当： 共著）

    To appear in JSS Research Series in Statistics, Springer  2023年6月 

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    記述言語：英語   著書種別：学術書

講演・口頭発表等

  • Test for the existence of the residual spectrum with application to brain functional connectivity detection

    Y. Goto, X. Zhang, B. Kedem, S. Chen

    Recent Advances in Time Series Analysis  2024年3月 

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    開催年月日： 2024年3月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

    国名：日本国  

  • Integrated copula spectrum with applications to tests for time-reversibility and tail sym-metry 国際会議

    Goto, Y., Kley, T., Hecke, R. V., Volgushev, S, Dette, H., Hallin, M.

    Asia-Pacific Rim Meeting  2024年1月 

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    開催年月日： 2024年3月

    記述言語：英語  

    国名：日本国  

  • Residual spectrum: Brain functional connectivity detection beyond coherence

    Y. Goto, Zhang, X., Kedem, B., Chen, S.

    2023年12月 

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    開催年月日： 2024年3月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • Test for the existence of the residual spectrum with application to brain functional con-nectivity detection

    Goto, Y., Zhang, X., Kedem, B., Chen, S.

    2023 IMS International Conference on Statistics and Data Science (ICSDS)  2023年12月 

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    開催年月日： 2024年3月

    記述言語：英語  

    国名：日本国  

  • Test for the existence of the residual spectrum with application to brain functional con-nectivity detection

    Goto, Y., Zhang, X., Kedem, B., Chen, S.

    Data Science Workshop  2023年11月 

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    開催年月日： 2024年3月

    記述言語：英語  

    国名：日本国  

  • Test for the existence of the residual spectrum with application to brain functional con-nectivity detection

    Goto, Y., Zhang, X., Kedem, B., Chen, S.

    Innovative developments in theory and methodology regarding various issues in statisti-cal science and related fields  2023年11月 

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    開催年月日： 2024年3月

    記述言語：英語  

    国名：日本国  

  • Test for the existence of the residual spectrum with application to brain functional con-nectivity detection

    Goto, Y., Zhang, X., Kedem, B., Chen, S.

    Innovative developments in theory and methodology regarding various issues in statisti-cal science and related fields  2023年10月 

    　詳細を見る

    開催年月日： 2024年3月

    記述言語：英語  

    国名：日本国  

  • Test for the existence of residual spectrum

    Goto, Y., Zhang, X., Kedem, B., Chen, S.

    Mathematical Society of Japan Autumn Meeting 2023  2023年9月 

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    開催年月日： 2024年3月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • Test for the existence of residual spectrum

    Goto, Y. Zhang, X., Kedem, B., Chen, S.

    Kyoto Seminar  2023年9月 

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    開催年月日： 2024年3月

    記述言語：英語  

    国名：日本国  

  • Test for the existence of residual spectrum 国際会議

    Goto, Y., Zhang, X., Kedem, B., Chen, S.

    Statistics Seminar  2023年9月 

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    開催年月日： 2024年3月

    記述言語：英語  

    国名：日本国  

  • time series analysis related to spectra

    Yuichi Goto

    Statistics Seminar, Kyushu Univ.  2022年4月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • Discriminant analysis based on binary time series 国際会議

    Y. Goto, M. Taniguchi

    The 5th International Conference on Econometrics and Statistics, Ryukoku University.  2023年6月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：英語  

    国名：日本国  

  • Integrated copula spectrum with applications to tests for time-reversibility and tail symmetry

    Goto, Y., Kley, T., Hecke, R. V., Volgushev, S, Dette, H., Hallin, M.

    2023年5月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：英語  

    国名：日本国  

  • Integrated copula spectrum with applications to tests for time-reversibility 国際会議

    Goto, Y., Kley, T., Hecke, R. V., Volgushev, S, Dette, H., Hallin, M.

    Poster, Statistical Foundations of Data Science and their Applications, Aonference in cele-bration of Jianqing Fan's 60th Birthday, Princeton Univ., U.S.  2023年5月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：英語  

    国名：日本国  

  • The existence and uniqueness of lagged spectrum 国際会議

    Goto, Y., Zhang, X., Kedem, B., Chen, S.

    2023年4月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：英語  

    国名：日本国  

  • The existence and uniqueness of lagged spectrum

    Goto, Y., Zhang, X., Kedem, B., Chen, S.

    Bolzano-Waseda Workshop on Statistics & Time Series analysis, Hotel Oswald, Selva di Val Gardena, Italy  2023年4月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：英語  

    国名：日本国  

  • A subsampling-based test to detect interregional differences among small-sample time series in marine study 国際会議

    Goto, Y., Solvang, H.K., Taniguchi, M.

    IMR-Waseda Workshop, Advances in pragmatic computational methodologies for fish stock assessment, human impact, and environmental factor on marine ecosystems, Institute of Marine Research, Bergen, Pynten, IMR, Norway.  2023年3月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：英語  

    国名：日本国  

  • The existence and uniqueness of lagged spectrum 国際会議

    Goto, Y., Zhang, X., Kedem, B., Chen, S.

    Kanazawa Seminar, Hotel Kanazawa  2023年2月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：英語  

    国名：日本国  

  • Integrated copula spectrum with applications to tests for time-reversibility and tail sym-metry 国際会議

    Goto, Y., Kley, T., Hecke, R. V., Volgushev, S, Dette, H., Hallin, M.

    Data Science Workshop, Tohoku University.  2023年1月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：英語  

    国名：日本国  

  • Likelihood Ratio Processes under Non-Standard Settings

    Y. Goto, T. Kaneko, S. Kojima, M. Taniguchi

    Waseda mini-workshop, Recent development on time series analysis and related topics, Waseda Univ.  2022年12月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • Homogeneity tests for one-way models with dependent errors under correlated groups 国際会議

    Y. Goto, K. Arakaki, Y. Liu, and M. Taniguchi

    Bologna-Waseda Time Series Workshop, University of Bologna  2022年10月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：英語  

    国名：日本国  

  • Integrated copula spectrum with applications to tests for time-reversibility and tail symmetry 国際会議

    Goto, Y., Kley, T., Hecke, R. V., Volgushev, S, Dette, H., Hallin, M.

    Rome-Waseda Time Series Symposium, Tor Vergata University of Rome  2022年10月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：英語  

    国名：日本国  

  • Integrated copula spectrum with applications to tests for time-reversibility and tail symmetry 国際会議

    Goto, Y., Kley, T., Hecke, R. V., Volgushev, S, Dette, H., Hallin, M.

    Statistics Seminar, University of Maryland  2022年9月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：英語  

    国名：日本国  

  • Integrated copula spectrum with applications to tests for time-reversibility and tail symmetry

    Goto, Y., Kley, T., Hecke, R. V., Volgushev, S, Dette, H., Hallin, M.

    Mathematical Society of Japan Autumn Meeting 2022, Hokkaido Univ., Special lecture  2022年9月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

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所属学協会

  • 日本数学会

  • 日本統計学会

  • Institute of Mathematical Statistics

学術貢献活動

  • Journal of Statistical Theory and Practice 国際学術貢献

    2023年1月 - 現在

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    種別：学会・研究会等 

  • 学術論文等の審査

    役割：査読

    2023年

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    種別：査読等 

    外国語雑誌　査読論文数：8

    日本語雑誌　査読論文数：1

  • 学術論文等の審査

    役割：査読

    2022年

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    種別：査読等 

    外国語雑誌　査読論文数：4

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 無限分散時系列に適用可能な周波数領域におけるパラメトリック手法の開発

    研究課題/領域番号：23K16851  2023年 - 2026年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究

    後藤 佑一

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    担当区分：研究代表者  資金種別：科研費

    パンデミックや戦争の勃発により, 株式市場は大きな影響を受けた. このように様々な影響を受ける金融時系列データでは, 非正規性, 分布の非対称性や無限分散性を持つことが多く, それらの特徴を考慮したモデリングをすることは, 金融時系列の解析には必須である. 本研究は, 分布の情報を含む新しいスペクトルのパラメトリックモデルを導入し, それに対する基礎統計理論の構築を行うものである.

    CiNii Research

  • 計数時系列解析における分散不均一モデルからの新展開

    研究課題/領域番号：21K20338  2021年 - 2023年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  研究活動スタート支援

    後藤 佑一

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    担当区分：研究代表者  資金種別：科研費

    計数時系列とは、非負整数値の時系列データのことである。近年、計数時系列に対する研究が盛んにされているが、既存研究では、極めて限定的な場合のみでしか、分散不均一性を表現することが出来ない。本研究では、計数時系列に対して、ARMA-GARCHモデルの構造を取り入れることで、分散不均一性を表現することを目指す。これにより、モデリングの幅が格段に広がる。具体的には、地震の発生確率の推定、株価取引回数に基づく金融危機の事前察知、感染症患者数の予測等々の広汎な現象の解明やSNSにおける投稿のお気に入り回数と引用回数を用いた炎上のメカニズムの解析など「全く新しい分野の計数データ」を用いた解析に繋がる。

    CiNii Research

  • 多様体上の時系列データにおける統計手法の提案

    研究課題/領域番号：19J20060  2019年 - 2021年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    　 詳細を見る

    担当区分：研究代表者  資金種別：科研費

教育活動概要

  • 2021 春学期: 基礎の数学 創造 経営1, 数学A2 基幹1 (4), 基礎の数学 先進 & 電生1 (1)
    2021 秋学期: 数学A2 基幹1 (4), 現代数学演習 基幹 数学2
    2022 春学期: 統計的推定・検定の基礎演習
    2022 秋学期: 統計学のための数学の基礎演習
    2023 秋学期: 数理統計学（歯学部・薬学部）, 数理統計学（理学部）

担当授業科目

  • 数理統計学（理学部）

    2024年10月 - 2025年3月   後期

  • 数理統計学（歯学部・薬学部）

    2023年10月 - 2024年3月   後期

  • 統計学のための数学の基礎

    2022年10月 - 2023年3月   後期

  • 統計的推定・検定の基礎

    2022年4月 - 2022年9月   前期

海外渡航歴

  • 2024年3月

    滞在国名1：アメリカ合衆国   滞在機関名1：University of Maryland

  • 2023年3月 - 2023年5月

    滞在国名1：ベルギー王国   滞在機関名1：Université Libre de Bruxelles

  • 2022年9月 - 2022年10月

    滞在国名1：アメリカ合衆国   滞在機関名1：University of Maryland

  • 2019年5月 - 2019年7月

    滞在国名1：ベルギー王国   滞在機関名1：Université Libre de Bruxelles