BICとは?
びーあいしー
ベイズ情報量基準(BIC)は、モデルの当てはまりとパラメータ数のバランスで最適なモデルを選ぶ指標です。
BIC(Bayesian Information Criterion:ベイズ情報量基準)は、統計モデルの比較・選択に使われる指標です。1978年にGideon Schwarzが提案しました。
BICの計算式は「BIC = k × ln(n) − 2 × ln(L)」で表されます。ここでkはモデルのパラメータ数、nは標本サイズ、Lは最大尤度(モデルの当てはまりの良さ)です。BICの値が小さいモデルほど優れているとみなされます。
同様の指標であるAIC(赤池情報量基準)と比較すると、BICはパラメータ数に対してより強いペナルティをかけるため、よりシンプルなモデルを選びやすい傾向があります。具体的にはペナルティ項が「2k」(AIC)に対して「k × ln(n)」(BIC)となり、標本数nが大きくなるほどBICのペナルティが厳しくなります。
BICが活用される主な場面には以下があります。
- 回帰分析における変数選択
- クラスタリングの最適クラスタ数の決定
- 潜在クラスモデルや混合分布モデルの選択
- 時系列モデル(ARIMAなど)の次数選定
大標本での一致性(真のモデルを正しく選ぶ性質)がAICより高いとされる一方、小標本や予測目的ではAICが優位なケースもあり、目的に応じて使い分けることが推奨されます。
使い方・例文
回帰分析で説明変数の組み合わせを複数比較する際に、BICが最小となるモデルを「データへの当てはまりと簡潔さのバランスが最も良いモデル」として採用する、という場面でよく登場します。
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