Multiple testing problems are a staple of modern statistical analysis. The fundamental objective of multiple testing procedures is to reject as many false null hypotheses as possible (that is, maximize some notion of power), subject to controlling an overall measure of false discovery, like family-wise error rate (FWER) or false discovery rate (FDR). In this paper we formulate multiple testing of simple hypotheses as an infinite-dimensional optimization problem, seeking the most powerful rejection policy which guarantees strong control of the selected measure. In that sense, our approach is a generalization of the optimal Neyman-Pearson test for a single hypothesis. We show that for exchangeable hypotheses, for both FWER and FDR and relevant notions of power, these problems can be formulated as infinite linear programs and can in principle be solved for any number of hypotheses. We also characterize maximin rules for complex alternatives, and demonstrate that such rules can be found in practice, leading to improved practical procedures compared to existing alternatives. We derive explicit optimal tests for FWER or FDR control for three independent normal means. We find that the power gain over natural competitors is substantial in all settings examined. Finally, we apply our optimal maximin rule to subgroup analyses in systematic reviews from the Cochrane library, leading to an increase in the number of findings while guaranteeing strong FWER control against the one sided alternative.


翻译:多重测试问题是现代统计分析的主要内容。 多重测试程序的根本目标是尽可能拒绝许多虚假的空虚假设(即最大限度地扩大权力概念),但必须控制全面虚假发现,如家庭错误率(FWER)或虚假发现率(FDR)等。 在本文中,我们将简单假设的多重测试作为一种无限的优化优化问题,寻求最有力的拒绝政策,保证对所选措施进行强有力的控制。从这个意义上讲,我们的做法是将最佳的Neyman-Pearson测试普遍化为单一假设。我们发现,对于FWER和FDR以及相关的权力概念而言,对于可互换的假设而言,这些问题可以作为无限线性方案,原则上可以对任何数个假设(FDR)进行解决。我们还把这类规则的最大化定义为复杂的替代品,并证明这些规则可以在实践中找到,从而与现有的替代方法相比,改进了实际程序。我们从三种独立的正常手段中为FWER或FDR控制进行明确的最佳测试。我们发现,对于自然竞争者获得的替代能力在各种环境中都是实质性的,同时进行系统化分析,我们用最优化的C-最高标准来保证对FER规则的分析。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
MIT新书《强化学习与最优控制》
专知会员服务
275+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Random and quasi-random designs in group testing
Arxiv
0+阅读 · 2021年1月15日
Design and Analysis of Switchback Experiments
Arxiv
0+阅读 · 2021年1月14日
Arxiv
0+阅读 · 2021年1月14日
Arxiv
3+阅读 · 2018年2月24日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员