Likelihood ratio when the log-likelihood is a large negative number

Using the Geyer-Thompson algorithm, you can compute the ratio of two likelihoods (needed to do a likelihood ratio test or to compute an information criterion like AIC or BIC). This is useful when comparing two hierarchical models using data cloning, which uses the Bayesian machinery to compute ML estimates. However, you need to compute the average of the ratio on the data rather than the log scale.

EXAMPLE

## Generate some data and create a linear model to play with
set.seed(123)
n         <- 1000
beta0   <- 20
beta1   <- 5.92
beta2   <- -1.2
x       <- runif(n=n, min=0, max=5)
mu      <- beta0 + beta1 * x + beta2 * x**2
sd    <- 2
y       <- rnorm(n=n, mean=mu, sd=sd)
data    <- data.frame(x=x, y=y)
# plot(data$x, data$y)

m1 <- glm(formula = y ~ poly(x,1), family=gaussian(link="identity"), data = data)
m2 <- glm(formula = y ~ poly(x,2), family=gaussian(link="identity"), data = data)
m3 <- glm(formula = y ~ poly(x,3), family=gaussian(link="identity"), data = data)

bbmle::ICtab(m1,m2,m3,mnames=c("linear", "quadratic", "cubic"), type = "AIC",
             weights = T, delta = T, base = T, logLik = T)
#           logLik  AIC     dLogLik dAIC    df weight
# quadratic -2112.7  4233.4   414.8     0.0 4  0.58  
# cubic     -2112.0  4234.0   415.5     0.6 5  0.42  
# linear    -2527.5  5060.9     0.0   827.6 3  <0.001

# sjPlot::plot_model(m2, type = "pred", show.data = T)

Using data cloning, you compute the ratio of m1 and m2 on the log scale (pp 358 in Ponciano et al 2009) and then approximate the ratio as the mean(exp(lnm1 – lnm2)), i.e.,

#### LRT
likRATIO1 <- exp(logLik(m1)-logLik(m2)) |> as.vector()
likRATIO2 <- exp(logLik(m1)-logLik(m3)) |> as.vector()

-2* log( likRATIO1 ) + 2*( 3-4 ) ## m1 vs m2
-2* log( likRATIO2 ) + 2*( 3-5 ) ## m1 vs m3
-2* log( 1/(likRATIO1/likRATIO2) ) + 2*( 4-5 ) ## m2 vs m3

m1$aic - m2$aic # [1] 827.5576
m1$aic - m3$aic # [1] 826.9519
m2$aic - m3$aic # [1] -0.6057001

When the log-likelihood is a large negative number, the exponent is zero and the likelihood is -Inf, e.g.,

> -2* log( likRATIO1 ) + 2*( 3-4 ) ## m1 vs m2
[1] Inf
> -2* log( likRATIO2 ) + 2*( 3-5 ) ## m1 vs m3
[1] Inf
> -2* log( 1/(likRATIO1/likRATIO2) ) + 2*( 4-5 ) ## m2 vs m3
[1] NaN

Is there a trick here to computing the log( . ) that doesn’t result in numerical issues?

Thompson, E. A. 1994. Monte Carlo likelihoods in genetic mapping. Statistical Science
9:355–366.

Lele, S. R., Dennis, B., & Lutscher, F. (2007). Data cloning: Easy maximum likelihood estimation for complex ecological models using Bayesian Markov chain Monte Carlo methods. Ecology Letters, 10(7), 551–563. https://doi.org/10.1111/j.1461-0248.2007.01047.x

Ponciano, J. M., Taper, M. L., Dennis, B., & Lele, S. R. (2009). Hierarchical models in ecology: confidence intervals, hypothesis testing, and model selection using data cloning. Ecology, 90(2), 356–362.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật