This paper considers the problem of estimating the distribution of a response variable conditioned on observing some factors. Existing approaches are often deficient in one of the qualities of flexibility, interpretability and tractability. We propose a model that possesses these desirable properties. The proposed model, analogous to classic mixture regression models, models the conditional quantile function as a mixture (weighted sum) of basis quantile functions, with the weight of each basis quantile function being a function of the factors. The model can approximate any bounded conditional quantile model. It has a factor model structure with a closed-form expression. The calibration problem is formulated as convex optimization, which can be viewed as conducting quantile regressions of all confidence levels simultaneously and does not suffer from quantile crossing by design. The calibration is equivalent to minimization of Continuous Probability Ranked Score (CRPS). We prove the asymptotic normality of the estimator. Additionally, based on risk quadrangle framework, we generalize the proposed approach to conditional distributions defined by Conditional Value-at-Risk (CVaR), expectile and other functions of uncertainty measures. Based on CP decomposition of tensors, we propose a dimensionality reduction method by reducing the rank of the parameter tensor and propose an alternating algorithm for estimating the parameter tensor. Our numerical experiments demonstrate the efficiency of the approach.
翻译:本文考虑了估算以观察某些因素为条件的响应变量分布的问题。 现有方法在灵活性、 可解释性和可移动性等质中往往存在缺陷。 我们提出一个具有这些可取特性的模式。 与典型的混合物回归模型类似, 将有条件的四分位函数作为基础量函数的混合( 加权和) 模型, 每种基础量函数的权重是因素的函数。 模型可以比照任何受约束的有条件四分位模型。 它有一个带有封闭式表达式的系数模型结构。 校准问题被表述为 convex优化, 它可以被视为同时进行所有信任水平的量化回归, 而不会因设计中的四分位交叉而受到影响。 校准相当于将持续概率定分数函数的最小化( 加权和加权总和) 。 我们证明,根据风险四分框框架, 我们将拟议采用的条件值- Risk ( CVaR) 优化法, 预测我们不断递减的递进度方法, 以及我们提出的递解性 度 递增 度 度 度 度 的 度 度 递增 的 度 的 度 度 度 度 的 度 递增 的 度 度 度 的 递减 的 递增 的 的 的 递增 度 的 的 递增 的 的 的 的 的 的 的 度 度 度 的 的 的 的 的 的 的 的 递增 的 的 的 递增 的 递增 递增 度 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的