研究者詳細

教職員基本情報
氏名
Name
塩濱 敬之 ( シオハマ タカユキ , SHIOHAMA Takayuki )
所属
Organization
理工学部データサイエンス学科
職名
Academic Title
教授
専攻分野
Area of specialization

数理統計学、数理・計量ファイナンス、データサイエンス

著書・学術論文数
No. of books/academic articles
総数 total number (37)
著書数 books (5)
学術論文数 articles (32)

出身学校
学校名
Univ.
卒業年月(日)
Date of Graduation
卒業区分
Graduation
   Classification2
国際基督教大学教養学部社会科学科 1997年03月  卒業 
詳細表示
出身大学院
大学院名
Grad. School
修了課程
Courses
   Completed
修了年月(日)
Date of Completion
修了区分
Completion
   Classification
大阪大学大学院基礎工学研究科情報数理系専攻 博士後期課程  2003年03月  修了 
大阪大学大学院基礎工学研究科情報数理系専攻 博士前期課程  2000年03月  修了 
詳細表示
取得学位
 
学位区分
Degree
   Classification
取得学位名
Degree name
学位論文名
Title of Thesis
学位授与機関
Organization
   Conferring the Degree
取得年月(日)
Date of Acquisition
博士 博士(理学)  Sequential analysis and change-point problems in time series  大阪大学大学院  2003年03月25日 
詳細表示
研究経歴
長期研究/短期研究
Long or Short
   Term research
研究課題名
Research Topic
長期研究  時系列モデルの統計的推測理論 

概要(Abstract) 経済・金融、自然科学、環境科学分野において現れる時系列データについて、その変動を記述する統計モデルの構築とその未知母数の推定理論に関する研究を行う。 

短期研究  多様体上の時系列解析 

概要(Abstract) 球面や、円周、トーラスといった幾何多様体上に値を取る時系列に関して、その変動を記述する統計モデルの構築とその未知母数の推測理論を行う。また, 幾何多様体に限らず、構造や制約を伴う多変量確率モデル、例えば資産価格モデルにおけるポートフォリオ最適化やネットワークモデル、時空間統計モデル等に関する推測理論の応用研究を行う。 

詳細表示
著書
年度
Year
著書名
Title of the books
著書形態
Form of Book
NeoCILIUS
   請求番号/資料ID
Request No
出版機関名 Publishing organization,判型 Book Size,頁数 No. of pp.,発行年月(日) Date
2022  Data Analysis and Related Applications 1  共著   
John Wiley & Sons  , 未設定  , 261-274  , 2022/08   

概要(Abstract) This study models Tokyo official land price data using geographically weighted regression (GWR) and multi-scale GWR (MGWR) models. The GWR model spatially explores the varying relationships between land prices and the exploratory variables. Based on the estimated model parameters, the influence of land individuality increases as the estimated bandwidth parameters in the GWR model decrease. These facts are also confirmed by the local regression coefficients of the access index, nearest station distance, and residential area dummy variables. The differences between local coefficients for some convenience indicators, including access time to central Tokyo and walking distances to nearest stations, tend to increase between the west and central areas of Tokyo.
 

備考(Remarks) 執筆担当部分: Ch. 19 "Geographically Weighted Regression for Official Land Prices and their Temporal Variation in Tokyo"を共著(Y. Kanno and T. Shiohama)
 

2022  Directional Statistics for Innovative Applications  未設定   
Springer  , 未設定  , 220-243  , 2022/06   

概要(Abstract) Some new circular, toroidal, and joint cylindrical models are proposed. Trigonometric moments and random number generation are considered. A family of new toroidal distributions as an extension of the existing toroidal distribution is constructed with some statistical properties as well as their joint cylindrical models. The properties including marginal and conditional distributions, circular correlation, and random number generations are investigated for the toroidal distributions. Parameter orthogonality in a sense of Fisher information matrix between the circular correlation parameter and the other parameters including the location and concentration parameters is also shown for the distributions. The model identifiability and consistency of the maximum likelihood estimator are discussed for the toroidal model. 

備考(Remarks) 執筆担当部分 "On Some Flexible Models for Circular, Toroidal, and Cylindrical Data"を共著(T. Abe, T. Imoto, T. Shiohama, and Y. Miyata) 

2020  Data Analysis and Applications 4: Financial Data Analysis and Methods  共著   
Wiley iSTE  , 2020/04   

概要(Abstract) To measure credit risks using a structural modeling approach, one-factor Merton models are often employed. These assume a common single risk factor for all counterparties. We extend these models so that non-Gaussian and serially correlated asset returns are used for both the single common risk and the obligor’s idiosyncratic factors. By using a standard Edgeworth expansion, we derive the approximate default rate distributions. Maximum likelihood estimators are introduced to estimate model parameters, and some credit risk measures are evaluated. Our empirical results illustrate that the proposed non-Gaussian models offer better credit risk evaluations compared with those obtained by Vasicek models. Applications of this model to CDO pricing are also discussed. 

備考(Remarks) 執筆担当部分:2章“Credit portfolio risk evaluation with non-Gaussian one-factor Merton models and its application to CDO pricing”(p.33-p.49)を共著 

2018  理工系の基礎 情報工学  共著   
丸善出版  , 2018/04   

概要(Abstract)  

備考(Remarks) 執筆担当部分:第6章「モンテカルロ法とデータサイエンス」(p.92-p.112)を共著 

2012  Monetary Policy: Roles, Forecasting and Effects  共著   
Nova Science Publishers  , 未設定  , 2012/07   

概要(Abstract) This chapter examines monetary policy, the formation of inflation expectations, and the relationship between monetary policy and inflation expectations. Inflation expectations are important in determining monetary policy. Although Bernanke (2007) asserts that inflation expectations greatly influence actual inflation and thus the central bank's ability to achieve price stability, these have been only a few attempts to study the effect of monetary policy on inflation expectations. We study the effect of monetary policy on inflation expectations with quantitative data provided by professional forecasters for Japan, the United States, and the United Kingdom. Our analysis focuses mainly on the Bank of Japan which has faced daunting challenges during the last two decades, as well as the U.S. Federal Reserve Board and the Bank of England, both of which implemented a series of unprecedented monetary policies. First, we identify the characteristics of inflation expectations. Next, we examine the relationship between monetary policy and inflation expectations. Finally, we examine how unprecedented monetary policies following the recent financial turmoil affect financial markets. 

備考(Remarks) 執筆担当部分:Chapter 2 “Relationship between monetary policy and inflation expectations: Comparison among Japan, the United States, and the United Kingdom” (p.51-p.83) を共著 

2012  Interest Rates: Term Structure Models, Monetary Policy, and Prediction  共著   
Nova Science Publishers  , 未設定  , 2012/06   

概要(Abstract)  

備考(Remarks) 執筆担当部分:Chapter 2 “Asymptotic expansion for interest rates with non-Gaussian dependent innovations” (p.17-p.59) を共著 

2004  Probability, Statistics and their applications: Papers in Honors of Rabi Bhattacharya  共著   
ISM  , 未設定  , 2004/02   

概要(Abstract)  

備考(Remarks) 執筆担当部分: “Asymptotic estimation theory of change-point problems for time series regression models and its applications (p.257-p.284) を共著 

詳細表示
学術論文
年度
Year
論文題目名
Title of the articles
共著区分
Collaboration
   Classification
NeoCILIUS
   請求番号/資料ID
Request No
掲載誌名 Journal name,出版機関名 Publishing organization,巻/号 Vol./no.,頁数 Page nos.,発行年月(日) Date
2022  Topic model-based recommender systems and their applications to cold-start problems  共著   
Expert Systems with Applications  , Elsevier  , 202  , 19p  , 2022/04   

概要(Abstract) Recommender systems provide information and items that match a user’s preference. This study proposes hybrid recommender models that use content-based filtering and latent Dirichlet allocation (LDA)-based models. The proposed models are extensions of the LDA where the words correspond to user characteristics and item features and are found to be suitable for handling cold-start problems, as it provides predicted ratings for new users and items via its latent dimension. These models have the advantage of analyzing item topics, item feature topics, and user characteristic topics simultaneously. Experiments conducted with the MovieLens 1M dataset illustrate that the proposed models provide similar prediction performances as baseline recommender models and are superior to the baseline models regarding the interpretability of the user and item topics. 

備考(Remarks) M. Kawai, H. Sato, T. Shiohama  

2021  Land price polarization and dispersion in Tokyo: a spatial model approach  共著   
Asia-Pacific Journal of Regional Science  , Springer  , 25  , 2022/01   

概要(Abstract) Intensifying spatial inequality in housing markets is of great concern for urban planners and policymakers. This study employed a year-on-year analysis using universal kriging to fit the official land price data in Tokyo over the period 1997–2021. By comparing estimated regression coefficients with the estimated spatial variogram parameters, we found evidence of rising spatial polarization and dispersion in land prices of Tokyo. This was confirmed via price differences between western and central Tokyo that are becoming larger with each passing year. The determinants of the land price have different impacts on prices in western and central Tokyo. As for the variogram parameter, the nugget effects of the residuals in spatial models are increasing for the non-central region and decreasing in central Tokyo, which indicates that the degree of spatial dispersion is increasing. 

備考(Remarks) Y. Kanno and T. Shiohama 

2021  Bayesian estimation for mode and anti-mode preserving circular distributions  共著   
Econometrics and Statistics  , Elsevier  , 25  , Apr 2021   

概要(Abstract) A Bayesian estimation is considered for unknown parameters of a unimodal skew circular distribution on the circle, where the underlying distribution has mode and anti-mode preserving properties. This distribution is obtained by using a transformation of the inverse monotone function, and the shape of the resulting density can be flat-topped or sharply peaked at its mode. With regard to Bayes estimates (BEs), the boundary-avoiding priors are assumed so that the skewness and peakedness parameters of the distribution do not lie on the boundary of the parameter space. In addition to the BEs, maximum likelihood estimations (MLEs) are conducted to compare the performances in small samples, and found that the BEs are more robust than the method of maximum likelihood. As the pairs of parameters between location and skewness and between concentration and peakedness are independent of each other, approximate BEs using Lindley's methods become rather simple. Monte Carlo simulations are performed to compare the accuracy of the BE and MLE, and some circular datasets are analyzed for illustrative purposes. 

備考(Remarks) T. Abe, Y. Miyata, and T.Shiohama 

2021  多様体上の時系列解析  単著   
理大科学フォーラム: 東京理科大学科学教養雑誌  , 39巻3号  , 6  , 2021年4月   

概要(Abstract) データのもつ形に注目した統計解析の方法の構築とその応用が注目されている。本稿で扱う幾何的な構造をもった空間とは, 私たちの身近に存在する, 円周や球, トーラスやシリンダーといった幾何多様体を指す。このような幾何多様体上のデータ解析において中心的な役割を果たすのは角度変数であり, 角度のもつ周期性を取り入れた確率モデルや統計解析の手法が必要となる。とくに, 角度変数のペアや実変数と組み合わせた確率分布に対する統計分析の手法は十分に確立していないため, まずは幾何多様体上の統計解析を紹介し, 次にそのような多様体上に値を取る時系列モデルを紹介する。  

備考(Remarks)  

2020  地理的加重回帰モデルによる東京都公示地価の分析とその推定値の経年変化について  共著   
統計研究彙報  , 総務省統計研究研修所  , 第78号  , 20  , 2021年3月   

概要(Abstract) 本研究は、1997年から2018年の土地の公的評価である東京都地価公示データを使用し、非空間モデル、地理的加重回帰(GWR)モデル、および多尺度地理的加重回帰(MGWR)モデルを用いて地価モデルの推定を行った。地価分布の空間非定常性を捉える局所的な回帰モデルや、また、説明変数ごとに局所的な変動を捉えるMGWRモデルを用いることで、地価形成要因における空間非定常性を考慮した地理的および環境的要因の経年変化の分析を行った。分析結果から、東京都の地価はこの20年余りで、局所回帰係数のレンジの増大により、地価に対する個々の土地が持つ個別的要因が大きくなること、および、利便性を表す環境要因の経年変化により、23区中央部・南部と、その他の地域での土地の価格差が大きくなる傾向であることがわかった。また、住環境重視の地域、または利便性・商業性重視の地域が存在し、土地の選好が地価に反映していることがわかった。 

備考(Remarks) 菅野雄太、塩濱敬之 

2020  東京都公示地価の普遍型クリギングにおける空間バリオグラムの経年変化について  共著   
応用統計学  , 応用統計学会  , 第49 巻2 号  , 23  , 2020年12月   

概要(Abstract) 本研究では、1997年から2018年における22年間の東京都公示地価のクロスセクションデータを用いて非空間モデル、空間過程モデルの推定と空間過程モデル回帰残差に対して普遍型クリギングを行った。時点間には独立性を仮定し、各年において独立に空間過程モデルのパラメータと回帰残差の共分散構造を示す空間バリオグラムに着目し、その経年変化について分析を行った。その結果、分析期間を通して、利便性を表す指標が、分析対象地域間の公示地価の価格差が広がるように推移していることがわかった。また、分析対象地域によって、用途地域に志向があること、中心部以外の地域では、局所的な日当たりやハザードマップの該当地域等といった地価モデルでは説明しきれない土地のもつ個別性が地価に与える影響が強まること、地価に影響を与える共変量の影響を取り除いた残差の空間相関が強まる地域・時期があることがわかった。その結果、東京都内においても、地域により地価の二極化が進行していることが分かり、その影響は強くなっている。そこで、わが国の過去の土地政策との関連から今後の政策の方向性について検討した。 

備考(Remarks) 菅野雄太、塩濱敬之 

2020  Estimation of finite mixture models of skew-symmetric circular distributions  共著   
Metrika  , Springer  , Vol. 83  , 27  , Sep 2020   

概要(Abstract) Analysis of circular data is challenging since the usual statistical methods are unsuitable and it is necessary to use circular periodic probabilistic models. Because some actual circular datasets exhibit asymmetry and/or multimodality, finite mixtures of symmetric circular distributions to model and fit these data have been investigated. However, it is necessary to question the predominant assumption that each component in the finite mixture model is symmetric. In this study, we consider a finite mixture model of possibly skewed circular distributions and discuss the expectation-maximization (EM) algorithm for the maximum likelihood estimate. It is shown that the maximum likelihood estimator is strongly consistent under some suitable conditions in a finite mixture of skew-symmetric circular distributions. A modified M-step in the EM algorithm is proposed in order to estimate the unknown parameter vectors effectively. To investigate the performance of our proposed model with its estimation procedure, we provide a numerical example as well as data analysis using the records of the time of day of fatal traffic accidents. 

備考(Remarks) Y. Miyata, T.Shiohama, and T. Abe 

2020  円柱データの確率分布と隠れマルコフモデルについて  共著   
京都大学数理解析研究所講究録  , RIMS  , 第2157巻  , 13  , 2020年6月   

概要(Abstract) 本稿では、 円柱上の非対称な確率分布とそれらを利用した隠れマルコフモデル(HMM)について紹介する. また、それらの非対称な確率分布に対して識別可能性を調べ、時系列解析への応用も議論する. 特に、非対称な円柱分布のHMMにおける最尤推定量の一致性に関する結果を紹介する.  

備考(Remarks) 塩濱敬之、宮田庸一 、阿部俊弘 

2019  Constructing inverse factor volatility portfolios: A risk-based asset allocation for factor investing  共著   
International Review of Financial Analysis  , Elsevier  , Vol. 68  , 9  , Mar 2020   

概要(Abstract) n this study, we investigate risk-based asset allocation approaches for factor investing strategies by constructing a multifactor portfolio based on the inverse weighting method. We propose the inverse factor volatility (IFV) strategy, which is the simplified variant of a factor risk parity, assuming constant factor correlation. In IFV portfolio construction, the portfolio's weights are determined by using scaled inverse factor volatility treated as a proxy for a targeted exposure in the optimization. Based on daily stock and index returns on global markets from 2002 to the end of 2017, we implemented the empirical analysis of IFV portfolios among three stock markets: Japan, Euro, and the US. The results obtained reveal that the IFV portfolios significantly outperformed market capitalization weighted portfolios by successfully acquiring factor risk premiums. 

備考(Remarks) H.Shimizu and T. Shiohama 

2019  正弦関数に基づく非対称な円周分布の推定理論における諸問題について  共著   
京都大学数理解析研究所講究録  , RIMS  , 第2124巻  , 16  , 2019年8月   

概要(Abstract) 本稿では、正弦関数を用いた非対称な円周分布における三角モーメント、パラメーターの識別可能性、およびフィッシャー情報行列の正値定符号性に関して、これまでに明らかになっている研究結果の紹介を行う. 

備考(Remarks) 宮田庸一 、塩濱敬之、阿部俊弘 

詳細表示
研究発表
年度
Year
題目又はセッション名
Title or Name of Session
細目
Authorship
発表年月(日)
Date
発表学会等名称 Name, etc. of the conference at which the presentation is to be given, 主催者名称 Organizer, 掲載雑誌名等 Publishing Magazine,発行所 Publisher,巻/号 Vol./no.,頁数 Page nos.
2021  Topological data analysis based classification in time series  単独  2022/03/8 
Waseda International SymposiumTopological Data Science, Causality, Analysis of Variance & Time Series  , Waseda Research Institute for Science and Engineering, Institute for Mathematical Science   

概要(Abstract) Time series often contain outliers and level shifts or structural changes. These unexpected events are of the utmost importance in anomaly detection. The presence of such unusual events can easily mislead conventional time series analysis and yield erroneous conclusions. Anomaly detection methods for time series have been studied for decades and demonstrated to be useful in many applications. There exist many notable methods in machine learning, which include clustering analysis, isolation forests, and classifiers using artificial neural networks. Most of these techniques often are most effective when there are many additional features. In this study, we use topological data analysis (TDA) in order to provide a more accurate classifier that can also detect unusual events in time series. 

備考(Remarks)  

2021  Finite Mixtures of Disc Distribution and Its Applications to Image Recognition  共同  2022/02/22 
IASC-ARS2022   

概要(Abstract) Analyzing data on HSV color space can provide useful information for image segmentation and classification. These data take values on a special manifold such that the pairs of the hue and saturation variables are located on the unit disc and the trivariate variables including the value have data on the inside of the cylinder. Implementing these special geometric manifolds into statistical data analysis needs special attention. In this study, we consider the mixtures of the disc distribution and provide some methodologies for estimating model parameters. These estimation techniques are applied for image recognitions using cifer10 datasets.
 

備考(Remarks) S. Maki and T. Shiohama 

2021  Geographically Weighted Regression for Official Land Prices and Their Temporal Variation in Tokyo  共同  2021/06/04 
The 19th Conference of the Applied Stochastic Models and Data Analysis International Society ASMDA2021    

概要(Abstract) This study models Tokyo official land price data using geographically weighted regression (GWR) and multi-scale GWR (MGWR) models. The GWR model spatially explores the varying relationships between land prices and the exploratory variables. Based on the estimated model parameters, the influence of land individuality increases as the estimated bandwidth parameters in the GWR model
decrease. These facts are also confirmed by the local regression coefficients of the access index, nearest station distance, and residential area dummy variables. The differences between local coefficients for some convenience indicators, including access time to central Tokyo and walking distances to nearest stations, tend to increase between the west and central areas of Tokyo. 

備考(Remarks) Y. Kanno and T. Shiohama 

詳細表示
研究助成
年度
Year
助成名称または科学研究費補助金研究種目名
Name of grant or research classification for scientific research funding
研究題目
Research Title
役割(代表/非代表)
Role
助成団体
Granting body
助成金額
Grant amount
2021  科学研究費補助金  幾何情報を利用したネットワーク時系列モデルの統計的推測理論と金融市場分析 
代表  日本学術振興会   

研究内容(Research Content)  

備考(Remarks)  

2020  科学研究費補助金  幾何情報を利用したネットワーク時系列モデルの統計的推測理論と金融市場分析 
代表  日本学術振興会   

研究内容(Research Content)  

備考(Remarks)  

2019  科学研究費補助金  幾何情報を利用したネットワーク時系列モデルの統計的推測理論と金融市場分析 
代表  日本学術振興会   

研究内容(Research Content)  

備考(Remarks)  

2018  科学研究費補助金  幾何情報を利用したネットワーク時系列モデルの統計的推測理論と金融市場分析 
代表  日本学術振興会   

研究内容(Research Content)  

備考(Remarks)  

2017  科学研究費補助金  離散時間確率金利モデルの漸近展開と金利派生商品の価格付け 
代表  日本学術振興会   

研究内容(Research Content)  

備考(Remarks)  

2016  科学研究費補助金  離散時間確率金利モデルの漸近展開と金利派生商品の価格付け 
代表  日本学術振興会   

研究内容(Research Content)  

備考(Remarks)  

2015  科学研究費補助金  離散時間確率金利モデルの漸近展開と金利派生商品の価格付け 
代表  日本学術振興会   

研究内容(Research Content)  

備考(Remarks)  

2014  科学研究費補助金  離散時間確率金利モデルの漸近展開と金利派生商品の価格付け 
代表  日本学術振興会   

研究内容(Research Content)  

備考(Remarks)  

詳細表示
著書・学術論文に関する統計情報
年度
Academic Year
学術研究著書の件数
No. of Academic Books
学会誌・国際会議議事録等に掲載された学術論文の件数
No. of Academic Articles in Journals/Int'l Conference Papers
学内的な紀要等に掲載された学術論文の件数
No. of Academic Articles Pub'd in University Bulletins
学会受賞等の受賞件数
No. of Academic Awards Received
国際学会でのゲストスピーカーの件数
No. of Times as Guest Speaker at Int'l Academic Conferences
国際学会での研究発表の件数
No. of Presentations of Papers at Int'l Academic Conferences
国内学会でのゲストスピーカーの件数
No. of Times as Guest Speaker at National Academic Conf.
国内学会での研究発表の件数
No. of Papers Presented at National Academic Conf.
2021 
2020 
2019 
2018 
2017 
2016 
2015 
2014 
2013 
2012 
詳細表示

2022/09/11 更新