<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.1 20151215//EN" "http://jats.nlm.nih.gov/publishing/1.1/JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.1">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="pmc">CMES</journal-id>
<journal-id journal-id-type="nlm-ta">CMES</journal-id>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">CMES</journal-id>
<journal-title-group>
<journal-title>Computer Modeling in Engineering &#x0026; Sciences</journal-title>
</journal-title-group>
<issn pub-type="epub">1526-1506</issn>
<issn pub-type="ppub">1526-1492</issn>
<publisher>
<publisher-name>Tech Science Press</publisher-name>
<publisher-loc>USA</publisher-loc>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">22098</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.32604/cmes.2022.022098</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Article</subject>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Bayesian Computation for the Parameters of a Zero-Inflated Cosine Geometric Distribution with Application to COVID-19 Pandemic Data</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">Bayesian Computation for the Parameters of a Zero-Inflated Cosine Geometric Distribution with Application to COVID-19 Pandemic Data</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">Bayesian Computation for the Parameters of a Zero-Inflated Cosine Geometric Distribution with Application to COVID-19 Pandemic Data</alt-title>
</title-group>
<contrib-group content-type="authors">
<contrib id="author-1" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Junnumtuam</surname><given-names>Sunisa</given-names></name></contrib>
<contrib id="author-2" contrib-type="author" corresp="yes">
<name name-style="western"><surname>Niwitpong</surname><given-names>Sa-Aat</given-names></name><email>sa-aat.n@sci.kmutnb.ac.th</email></contrib>
<contrib id="author-3" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Niwitpong</surname><given-names>Suparat</given-names></name></contrib>
<aff id="aff-1"><institution>Department of Applied Statistics, Faculty of Applied Science, King Mongkut&#x2019;s University of Technology North Bangkok</institution>, <addr-line>Bangkok, 10800</addr-line>, <country>Thailand</country></aff>
</contrib-group>
<author-notes>
<corresp id="cor1"><label>&#x002A;</label>Corresponding Author: Sa-Aat Niwitpong. Email: <email>sa-aat.n@sci.kmutnb.ac.th</email></corresp>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub" date-type="pub" iso-8601-date="2022-10-21"><day>21</day>
<month>10</month>
<year>2022</year></pub-date>
<volume>135</volume>
<issue>2</issue>
<fpage>1229</fpage>
<lpage>1254</lpage>
<history>
<date date-type="received"><day>21</day><month>2</month><year>2022</year></date>
<date date-type="accepted"><day>08</day><month>6</month><year>2022</year></date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>&#x00A9; 2023 Junnumtuam et al.</copyright-statement>
<copyright-year>2023</copyright-year>
<copyright-holder>Junnumtuam et al.</copyright-holder>
<license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<license-p>This work is licensed under a <ext-link ext-link-type="uri" xlink:type="simple" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">Creative Commons Attribution 4.0 International License</ext-link>, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.</license-p>
</license>
</permissions>
<self-uri content-type="pdf" xlink:href="TSP_CMES_22098.pdf"></self-uri>
<abstract>
<p>A new three-parameter discrete distribution called the zero-inflated cosine geometric (ZICG) distribution is proposed for the first time herein. It can be used to analyze over-dispersed count data with excess zeros. The basic statistical properties of the new distribution, such as the moment generating function, mean, and variance are presented. Furthermore, confidence intervals are constructed by using the Wald, Bayesian, and highest posterior density (HPD) methods to estimate the true confidence intervals for the parameters of the ZICG distribution. Their efficacies were investigated by using both simulation and real-world data comprising the number of daily COVID-19 positive cases at the Olympic Games in Tokyo 2020. The results show that the HPD interval performed better than the other methods in terms of coverage probability and average length in most cases studied.</p>
</abstract>
<kwd-group kwd-group-type="author">
<kwd>Bayesian analysis</kwd>
<kwd>confidence interval</kwd>
<kwd>gibbs sampling</kwd>
<kwd>random-walk metropolis</kwd>
<kwd>zero-inflated count data</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1"><label>1</label><title>Introduction</title>
<p>Over-dispersed count data with excess zeros occur in various situations, such as the number of torrential rainfall incidences at the Daegu and the Busan rain gauge stations in South Korea [<xref ref-type="bibr" rid="ref-1">1</xref>], the DMFT (decayed, missing, and filled teeth) index in dentistry [<xref ref-type="bibr" rid="ref-2">2</xref>], and the number of falls in a study on Parkinson&#x2019;s disease [<xref ref-type="bibr" rid="ref-3">3</xref>]. Classical models such as Poisson, geometric, and negative binomial (NB) distributions may not be suitable for analyzing these data, so two classes of modified count models (zero-inflated (ZI) and hurdle) are used instead. Both can be viewed as finite mixture models comprising two components: for the zero part, a degenerate probability mass function is used in both, while for the non-zero part, a zero-truncated probability mass function is used in hurdle models and an untruncated probability mass function is used in ZI models. Poisson and geometric hurdle models were proposed and used by [<xref ref-type="bibr" rid="ref-4">4</xref>] to analyze data on the daily consumption of various beverages; in the intercept-only case (no regressors appear in either part of the model), the ZI model is equivalent to the hurdle model, with the estimation yielding the same log-likelihood and fitted probabilities. Furthermore, several comparisons with classical models have been reported in the literature. The efficacies of ZI and hurdle models have been explored by comparing least-squares regression with transformed outcomes (LST), Poisson regression, NB regression, ZI Poisson (ZIP), ZINB, zero-altered Poisson (ZAP) (or Poisson hurdle), and zero-altered NB (ZANB) (or NB hurdle) models [<xref ref-type="bibr" rid="ref-5">5</xref>]; the results from using both simulated and real data on health surveys show that the ZANB and ZINB models performed better than the others when the data had excess zeros and were over-dispersed. Recently, Feng [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>] reviewed ZI and hurdle models and highlighted their differences in terms of their data-generating process; they conducted simulation studies to evaluate the performances of both types of models, which were found to be dependent on the percentage of zero-deflated data points in the data and discrepancies between structural and sampling zeros in the data-generating process.</p>
<p>The main idea of a ZI model is to add a proportion of zeros to the baseline distribution [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-8">8</xref>], for which various classical count models (e.g., ZIP, ZINB, and ZI geometric (ZIG)), are available. These have been studied in several fields and many statistical tools have been used to analyze them. The ZIP distribution originally proposed by [<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>] has been studied by various researchers. For instance, Ridout&#x00A0;et&#x00A0;al.&#x00A0;[<xref ref-type="bibr" rid="ref-10">10</xref>] considered the number of roots produced by 270 shoots of <italic>Trajan</italic> apple cultivars (the number of shoots entries provided excess zeros in the data), and analyzed the data by using Poisson, NB, ZIP, and ZINB models; the fits of these models were compared by using the Akaike information criterion (AIC) and the Bayesian information criterion (BIC), the results of which show that ZINB performed well. Yusuf et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-11">11</xref>] applied the ZIP and ZINB regression models to data on the number of falls by elderly individuals; the results show that the ZINB model attained the best fit and was the best model for predicting the number of falls due to the presence of excess zeros and over-dispersion in the data. Iwunor [<xref ref-type="bibr" rid="ref-12">12</xref>] studied the number of male rural migrants from households by using an inflated geometric distribution and estimated the parameters of the latter; the results show that the maximum likelihood estimates were not too different from the method of moments values. Kusuma&#x00A0;et&#x00A0;al.&#x00A0;[<xref ref-type="bibr" rid="ref-13">13</xref>] showed that a ZIP regression model is more suitable than an ordinary Poisson regression model for modeling the frequency of health insurance claims.</p>
<p>The cosine geometric (CG) distribution, a newly reported two-parameter discrete distribution belonging to the family of weighted geometric distributions [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>], is useful for analyzing over-dispersed data and has outperformed some well-known models such as Poisson, geometric, NB, and weighted NB. In the present study, the CG distribution was applied as the baseline and then a proportion of zeros was added to it, resulting in a novel three-parameter discrete distribution called the ZICG distribution.</p>
<p>Statistical tools such as confidence intervals provide more information than point estimation and <italic>p</italic>-values for statistical inference [<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>]. Hence, they have often been applied to analyze ZI count data. For example, Wald confidence intervals for the parameters in the Bernoulli component of ZIP and ZAP models were constructed by [<xref ref-type="bibr" rid="ref-16">16</xref>], while Waguespack&#x00A0;et&#x00A0;al.&#x00A0;[<xref ref-type="bibr" rid="ref-17">17</xref>] provided a Wald-based confidence interval for the ZIP mean. Moreover, Srisuradetchai&#x00A0;et&#x00A0;al.&#x00A0;[<xref ref-type="bibr" rid="ref-18">18</xref>] proposed the profile-likelihood-based confidence interval for the geometric parameter of a ZIG distribution. Junnumtuam&#x00A0;et&#x00A0;al.&#x00A0;[<xref ref-type="bibr" rid="ref-19">19</xref>] constructed Wald confidence intervals for the parameters of a ZIP model; in an analysis of the number of daily COVID-19 deaths in Thailand using six models: Poisson, NB, geometric, Gaussian, ZIP, and ZINB, they found that the Wald confidence intervals for the ZIP model were the most suitable. Furthermore, Srisuradetchai&#x00A0;et&#x00A0;al.&#x00A0;[<xref ref-type="bibr" rid="ref-20">20</xref>] proposed three confidence intervals: a Wald confidence interval and score confidence intervals using the profile and the expected or observed Fisher information for the Poisson parameter in a ZIP distribution; the latter two outperformed the Wald confidence interval in terms of coverage probability, average length, and the coverage per unit length.</p>
<p>Besides the principal method involving maximum likelihood estimation widely used to estimate parameters in ZI count models, Bayesian analysis is also popular. For example, Cancho&#x00A0;et&#x00A0;al.&#x00A0;[<xref ref-type="bibr" rid="ref-21">21</xref>] provided a Bayesian analysis for the ZI hyper-Poisson model by using the Markov chain Monte Carlo (MCMC) method; they used some noninformative priors in the Bayesian procedure and compared the Bayesian estimators with maximum likelihood estimates obtained by using the Newton-Raphson method and found that all of the estimates were close to the real values of the parameters as the sample size was increased, which means that their biases and mean-squared errors (MSEs) approached zero under this circumstance. Recently, Workie&#x00A0;et&#x00A0;al.&#x00A0;[<xref ref-type="bibr" rid="ref-22">22</xref>] applied the Bayesian analytic approach by using MCMC simulation and Gibbs&#x2019; sampling algorithm for modeling the Bayesian ZI regression model determinants to analyze under-five child mortality.</p>
<p>Motivated by these previous studies, we herein propose Wald confidence intervals based on maximum likelihood estimation, Bayesian credible intervals, and highest posterior density (HPD) intervals for the three parameters of a ZICG distribution. Both simulated data and real-world data were used to compare the efficacies of the proposed methods for constructing confidence intervals via their coverage probabilities and average lengths.</p>
</sec>
<sec id="s2"><label>2</label><title>Methodology</title>
<sec id="s2_1"><label>2.1</label><title>The ZICG Distribution</title>
<p>The CG distribution is a two-parameter discrete distribution belonging to the family of weighted geometric distributions [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>]. The probability mass function (PMF) for a CG distribution is given by
<disp-formula id="eqn-1"><label>(1)</label><mml:math id="mml-eqn-1" display="block"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-1"><mml:math id="mml-ieqn-1"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and
<disp-formula id="ueqn-1">
<mml:math id="mml-ueqn-1" display="block"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>If <inline-formula id="ieqn-2"><mml:math id="mml-ieqn-2"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, then we can obtain <inline-formula id="ieqn-3"><mml:math id="mml-ieqn-3"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <italic>Y</italic> is a standard geometric distribution. Let <italic>X</italic> be a random variable following a ZICG distribution with parameters <inline-formula id="ieqn-4"><mml:math id="mml-ieqn-4"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-5"><mml:math id="mml-ieqn-5"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-6"><mml:math id="mml-ieqn-6"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Subsequently, we can construct a new three-parameter discrete distribution with CG as the baseline distribution, and so the pmf of <italic>X</italic> is given by
<disp-formula id="eqn-2"><label>(2)</label><mml:math id="mml-eqn-2" display="block"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing=".2em" columnspacing="1em" displaystyle="false"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-7"><mml:math id="mml-ieqn-7"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the probability of zeros and <inline-formula id="ieqn-8"><mml:math id="mml-ieqn-8"><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>. Moreover, one can easily prove <inline-formula id="ieqn-9"><mml:math id="mml-ieqn-9"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>. <xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1</xref> provides pmf plots for the ZICG distribution for different parameter combinations. It can be seen that even though the proportion of zeros (<inline-formula id="ieqn-10"><mml:math id="mml-ieqn-10"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:math></inline-formula>) is small (i.e., <inline-formula id="ieqn-11"><mml:math id="mml-ieqn-11"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:math></inline-formula> &#x003D; 0.1), the probability of zeros is still high; e.g., <inline-formula id="ieqn-12"><mml:math id="mml-ieqn-12"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-13"><mml:math id="mml-ieqn-13"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula> provides <inline-formula id="ieqn-14"><mml:math id="mml-ieqn-14"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:math></inline-formula>. Moreover, when <italic>p</italic> is large, the dispersion is high. Overall, the ZICG distribution, which is suitable for data that are over-dispersed with excess zeros, can be used to analyze ZI count data.</p>
<fig id="fig-1"><label>Figure 1</label><caption><title>Pmf plots of the ZICG distribution for different values of the parameters <inline-formula id="ieqn-15"><mml:math id="mml-ieqn-15"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-16"><mml:math id="mml-ieqn-16"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula></title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMES_22098-fig-1.png"/></fig>
</sec>
<sec id="s2_2"><label>2.2</label><title>Statistical Properties</title>
<p>This section provides the cumulative distribution function (CDF), moment generating function (MGF), mean, and variance of a ZICG distribution, which are derived from the CG distribution [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>].</p>
<p><bold>Proposition 2.1.</bold> The cdf of a ZICG distribution with parameters <inline-formula id="ieqn-15a"><mml:math id="mml-ieqn-15a"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-16a"><mml:math id="mml-ieqn-16a"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is given by
<disp-formula id="eqn-3"><label>(3)</label><mml:math id="mml-eqn-3" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p><bold>Proposition 2.2.</bold> The mgf of the ZICG distribution with parameters <inline-formula id="ieqn-17"><mml:math id="mml-ieqn-17"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-18"><mml:math id="mml-ieqn-18"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is given by
<disp-formula id="eqn-4"><label>(4)</label><mml:math id="mml-eqn-4" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Since the explicit expression for the moment using equality is <inline-formula id="ieqn-19"><mml:math id="mml-ieqn-19"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, then the first two moments respectively become
<disp-formula id="eqn-5"><label>(5)</label><mml:math id="mml-eqn-5" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-6"><label>(6)</label><mml:math id="mml-eqn-6" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Since <inline-formula id="ieqn-20"><mml:math id="mml-ieqn-20"><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, then
<disp-formula id="eqn-7"><label>(7)</label><mml:math id="mml-eqn-7" display="block"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>and <inline-formula id="ieqn-21"><mml:math id="mml-ieqn-21"><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, then
<disp-formula id="eqn-8"><label>(8)</label><mml:math id="mml-eqn-8" display="block"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>Since <inline-formula id="ieqn-22"><mml:math id="mml-ieqn-22"><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, then
<disp-formula id="eqn-9"><label>(9)</label><mml:math id="mml-eqn-9" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>The index of dispersion (<italic>D</italic>), a measure of dispersion, is defined as the ratio of the variance to the mean
<disp-formula id="eqn-10"><label>(10)</label><mml:math id="mml-eqn-10" display="block"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>The values of <italic>D</italic> for selected values of the parameters <inline-formula id="ieqn-23"><mml:math id="mml-ieqn-23"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <italic>p</italic>, and <inline-formula id="ieqn-24"><mml:math id="mml-ieqn-24"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> are provided in <xref ref-type="table" rid="table-1">Table 1</xref>. When the value of parameter <italic>p</italic> increases, the index of dispersion also increases, and so the value of <italic>p</italic> affects <italic>D</italic> much more than parameters <inline-formula id="ieqn-25"><mml:math id="mml-ieqn-25"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-26"><mml:math id="mml-ieqn-26"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p>
<table-wrap id="table-1"><label>Table 1</label><caption><title>Index of dispersion of the ZICG distribution for different values of parameters</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-192"><mml:math id="mml-ieqn-192"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:math></inline-formula></th>
<th align="center" colspan="3"><italic>p&#x2009;</italic>&#x003D;&#x2009;0.1</th>
<th align="center" colspan="3"><italic>p&#x2009;</italic>&#x003D;&#x2009;0.5</th>
<th align="center" colspan="3"><italic>p&#x2009;</italic>&#x003D;&#x2009;0.9</th>
</tr>
<tr>
<th align="left"/>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-193"><mml:math id="mml-ieqn-193"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-194"><mml:math id="mml-ieqn-194"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-195"><mml:math id="mml-ieqn-195"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-196"><mml:math id="mml-ieqn-196"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-197"><mml:math id="mml-ieqn-197"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-198"><mml:math id="mml-ieqn-198"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-199"><mml:math id="mml-ieqn-199"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-200"><mml:math id="mml-ieqn-200"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-201"><mml:math id="mml-ieqn-201"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">0.1</td>
<td align="left">1.2456</td>
<td align="left">1.1078</td>
<td align="left">1.7272</td>
<td align="left">2.7955</td>
<td align="left">1.7121</td>
<td align="left">2.7514</td>
<td align="left">11.4168</td>
<td align="left">13.8715</td>
<td align="left">11.3870</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.2</td>
<td align="left">1.2491</td>
<td align="left">1.1185</td>
<td align="left">1.7296</td>
<td align="left">2.8589</td>
<td align="left">1.7963</td>
<td align="left">2.8172</td>
<td align="left">12.2676</td>
<td align="left">14.5714</td>
<td align="left">12.2392</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.3</td>
<td align="left">1.2525</td>
<td align="left">1.1293</td>
<td align="left">1.7319</td>
<td align="left">2.9222</td>
<td align="left">1.8804</td>
<td align="left">2.8831</td>
<td align="left">13.1184</td>
<td align="left">15.2713</td>
<td align="left">13.0915</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.4</td>
<td align="left">1.2560</td>
<td align="left">1.1401</td>
<td align="left">1.7343</td>
<td align="left">2.9855</td>
<td align="left">1.9645</td>
<td align="left">2.9490</td>
<td align="left">13.9691</td>
<td align="left">15.9712</td>
<td align="left">13.9437</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.5</td>
<td align="left">1.2595</td>
<td align="left">1.1508</td>
<td align="left">1.7367</td>
<td align="left">3.0489</td>
<td align="left">2.0487</td>
<td align="left">3.0149</td>
<td align="left">14.8199</td>
<td align="left">16.6711</td>
<td align="left">14.7960</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.6</td>
<td align="left">1.2629</td>
<td align="left">1.1616</td>
<td align="left">1.7390</td>
<td align="left">3.1122</td>
<td align="left">2.1328</td>
<td align="left">3.0808</td>
<td align="left">15.6707</td>
<td align="left">17.3710</td>
<td align="left">15.6482</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.7</td>
<td align="left">1.2664</td>
<td align="left">1.1724</td>
<td align="left">1.7414</td>
<td align="left">3.1756</td>
<td align="left">2.2169</td>
<td align="left">3.1466</td>
<td align="left">16.5215</td>
<td align="left">18.0708</td>
<td align="left">16.5004</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.8</td>
<td align="left">1.2699</td>
<td align="left">1.1831</td>
<td align="left">1.7437</td>
<td align="left">3.2389</td>
<td align="left">2.3010</td>
<td align="left">3.2125</td>
<td align="left">17.3723</td>
<td align="left">18.7707</td>
<td align="left">17.3527</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.9</td>
<td align="left">1.2733</td>
<td align="left">1.1939</td>
<td align="left">1.7461</td>
<td align="left">3.3023</td>
<td align="left">2.3852</td>
<td align="left">3.2784</td>
<td align="left">18.2231</td>
<td align="left">19.4706</td>
<td align="left">18.2049</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
</sec>
<sec id="s2_3"><label>2.3</label><title>Maximum Likelihood Estimation for the ZICG Model with No Covariates</title>
<p>The likelihood function of the ZICG distribution is
<disp-formula id="eqn-11"><label>(11)</label><mml:math id="mml-eqn-11" display="block"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x220F;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x220F;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>while the log-likelihood function of the ZICG distribution can be expressed as
<disp-formula id="eqn-12"><label>(12)</label><mml:math id="mml-eqn-12" display="block"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>log</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>log</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>In the case of a single homogeneous sample (<italic>p</italic>, <inline-formula id="ieqn-27"><mml:math id="mml-ieqn-27"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-28"><mml:math id="mml-ieqn-28"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:math></inline-formula> are constant or have no covariates), the log-likelihood function can be written as
<disp-formula id="eqn-13"><label>(13)</label><mml:math id="mml-eqn-13" display="block"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>log</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>log</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where <italic>J</italic> is the largest observed count value; <inline-formula id="ieqn-29"><mml:math id="mml-ieqn-29"><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the frequency of each possible count value; <inline-formula id="ieqn-30"><mml:math id="mml-ieqn-30"><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:math></inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-31"><mml:math id="mml-ieqn-31"><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the number of observed zeros; and <inline-formula id="ieqn-32"><mml:math id="mml-ieqn-32"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /></mml:math></inline-formula> is the total number of observations or the sample size. Based on log-likelihood function <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-13">(13)</xref>, maximum likelihood estimates <inline-formula id="ieqn-33"><mml:math id="mml-ieqn-33"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-34"><mml:math id="mml-ieqn-34"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-35"><mml:math id="mml-ieqn-35"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are the roots of equations <inline-formula id="ieqn-36"><mml:math id="mml-ieqn-36"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-37"><mml:math id="mml-ieqn-37"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-38"><mml:math id="mml-ieqn-38"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, respectively.</p>
<p>Here, we have
<disp-formula id="eqn-14"><label>(14)</label><mml:math id="mml-eqn-14" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-15"><label>(15)</label><mml:math id="mml-eqn-15" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-16"><label>(16)</label><mml:math id="mml-eqn-16" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>j</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>tan</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
</p>
<fig id="fig-4">
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMES_22098-fig-4.png"/>
</fig>
<p>This provides the closed-form expression for <inline-formula id="ieqn-56"><mml:math id="mml-ieqn-56"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and so iteration is not required. However, since there are no closed-form expressions for <inline-formula id="ieqn-57"><mml:math id="mml-ieqn-57"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-58"><mml:math id="mml-ieqn-58"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, they are solved by using an educated version of trial-and-error. The general idea is to start with an initial educated guess of the parameter value, calculate the log-likelihood for that value, and then iteratively find parameter values with larger and larger log-likelihoods until no further improvement can be achieved. There are a variety of fast and reliable computational algorithms for carrying out these procedures, one of the most widely implemented being the Newton-Raphson algorithm [<xref ref-type="bibr" rid="ref-23">23</xref>]. In this study, the maximum likelihood estimates of <inline-formula id="ieqn-59"><mml:math id="mml-ieqn-59"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-60"><mml:math id="mml-ieqn-60"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be obtained by solving the resulting equations simultaneously by using the <italic>nlm</italic> function in&#x00A0;[<xref ref-type="bibr" rid="ref-24">24</xref>].</p>
</sec>
<sec id="s2_4"><label>2.4</label><title>The Wald Confidence Intervals for the ZICG Parameters</title>
<p>In this study, we assume that there is more than one unknown parameter. Meanwhile, the assumed parameter vector is <inline-formula id="ieqn-61"><mml:math id="mml-ieqn-61"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and the maximum likelihood estimator for it is <inline-formula id="ieqn-62"><mml:math id="mml-ieqn-62"><mml:mrow><mml:mover><mml:msub><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>, where <italic>k</italic> is the number of parameters. Thus,
<disp-formula id="eqn-17"><label>(17)</label><mml:math id="mml-eqn-17" display="block"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:msub><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:msub><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x223C;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where standard error <inline-formula id="ieqn-63"><mml:math id="mml-ieqn-63"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:msub><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:msub><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:msqrt></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-64"><mml:math id="mml-ieqn-64"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:msub><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the inverse of the expected Fisher information matrix for parameter order <italic>i</italic>. When <italic>n</italic> is large enough, the observed information converges in probability to the expected information according to the law of large numbers, at which point the expected Fisher information matrix is replaced by the observed Fisher information matrix. Since the ZICG distribution has three parameters (i.e., <inline-formula id="ieqn-65"><mml:math id="mml-ieqn-65"><mml:msub><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-66"><mml:math id="mml-ieqn-66"><mml:msub><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula>), then the elements of observed Fisher information matrix <inline-formula id="ieqn-67"><mml:math id="mml-ieqn-67"><mml:msub><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are given by
<disp-formula id="eqn-18"><label>(18)</label><mml:math id="mml-eqn-18" display="block"><mml:msub><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where
<disp-formula id="ueqn-2">
<mml:math id="mml-ueqn-2" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-19"><label>(19)</label><mml:math id="mml-eqn-19" display="block"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-20"><label>(20)</label><mml:math id="mml-eqn-20" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-68"><mml:math id="mml-ieqn-68"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-69"><mml:math id="mml-ieqn-69"><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula>.
<disp-formula id="eqn-21"><label>(21)</label><mml:math id="mml-eqn-21" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>sec</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-70"><mml:math id="mml-ieqn-70"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-71"><mml:math id="mml-ieqn-71"><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula>.
<disp-formula id="eqn-22"><label>(22)</label><mml:math id="mml-eqn-22" display="block"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-23"><label>(23)</label><mml:math id="mml-eqn-23" display="block"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-24"><label>(24)</label><mml:math id="mml-eqn-24" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Hence, the <inline-formula id="ieqn-72"><mml:math id="mml-ieqn-72"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>100</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x0025;</mml:mi></mml:math></inline-formula> Wald confidence interval can be constructed as
<disp-formula id="eqn-25"><label>(25)</label><mml:math id="mml-eqn-25" display="block"><mml:mrow><mml:mover><mml:msub><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x00B1;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msub><mml:msqrt><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:msub><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-73"><mml:math id="mml-ieqn-73"><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the <inline-formula id="ieqn-74"><mml:math id="mml-ieqn-74"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mn>100</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> percentile of a standard normal distribution. The maximum likelihood estimators and their standard errors for ZICG can be obtained by using the <italic>nlm</italic> function, which minimizes them by using a Newton-type algorithm [<xref ref-type="bibr" rid="ref-24">24</xref>]. Thus, the simplified algorithm for the Wald confidence intervals for the ZICG parameters becomes
</p>
<fig id="fig-5">
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMES_22098-fig-5.png"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s2_5"><label>2.5</label><title>Bayesian Analysis for the Confidence Intervals for the ZICG Parameters</title>
<p>Suppose <inline-formula id="ieqn-85"><mml:math id="mml-ieqn-85"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is a sample from ZICG<inline-formula id="ieqn-86"><mml:math id="mml-ieqn-86"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, then the likelihood function for the observed data is given by
<disp-formula id="eqn-26"><label>(26)</label><mml:math id="mml-eqn-26" display="block"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x220F;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x220F;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>Let <inline-formula id="ieqn-87"><mml:math id="mml-ieqn-87"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <italic>m</italic> be the numbers in set <italic>A</italic>, then the likelihood function for ZICG can be written as
<disp-formula id="eqn-27"><label>(27)</label><mml:math id="mml-eqn-27" display="block"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:munder><mml:mo>&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2209;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>Since the elements in set <italic>A</italic> can be generated from two different parts: (1) the real zeros part and (2) the CG distribution, after which the an unobserved latent allocation variable can be defined as
<disp-formula id="eqn-28"><label>(28)</label><mml:math id="mml-eqn-28" display="block"><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing=".2em" columnspacing="1em" displaystyle="false"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-88"><mml:math id="mml-ieqn-88"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>m</mml:mi></mml:math></inline-formula> and
<disp-formula id="eqn-29"><label>(29)</label><mml:math id="mml-eqn-29" display="block"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>Thus, the likelihood function based on augmented data <inline-formula id="ieqn-89"><mml:math id="mml-ieqn-89"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-90"><mml:math id="mml-ieqn-90"><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="ref-25">25</xref>] becomes
<disp-formula id="eqn-30"><label>(30)</label><mml:math id="mml-eqn-30" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x220F;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:munder><mml:mo>&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2209;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-91"><mml:math id="mml-ieqn-91"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x223C;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Thus, the likelihood function for ZICG based on the augmented data becomes
<disp-formula id="eqn-31"><label>(31)</label><mml:math id="mml-eqn-31" display="block"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:munder><mml:mo>&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2209;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>and
<disp-formula id="eqn-32"><label>(32)</label><mml:math id="mml-eqn-32" display="block"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>Since there is no prior information from historic data or previous experiments, we use the noninformative prior for all of the parameters. The prior distributions for <inline-formula id="ieqn-92"><mml:math id="mml-ieqn-92"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <italic>p</italic> are assumed to be beta distributions while that of <inline-formula id="ieqn-93"><mml:math id="mml-ieqn-93"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is assumed to be a gamma distribution. Thus, the joint prior distribution for ZICG is
<disp-formula id="eqn-33"><label>(33)</label><mml:math id="mml-eqn-33" display="block"><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-94"><mml:math id="mml-ieqn-94"><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-95"><mml:math id="mml-ieqn-95"><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula>. In this study all of the parameters are assumed to have prior specifications, which are <inline-formula id="ieqn-96"><mml:math id="mml-ieqn-96"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>&#x223C;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1.5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x223C;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-97"><mml:math id="mml-ieqn-97"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>&#x223C;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="italic">Gamma</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. Since the posterior distributions for the parameters can be formed as [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>]
<disp-formula id="eqn-34"><label>(34)</label><mml:math id="mml-eqn-34" display="block"><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="italic">posterior</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="italic">likelihood</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="italic">prior</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>the joint posterior distribution for parameters <inline-formula id="ieqn-98"><mml:math id="mml-ieqn-98"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-99"><mml:math id="mml-ieqn-99"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> can be written as
<disp-formula id="eqn-35"><label>(35)</label><mml:math id="mml-eqn-35" display="block"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:munder><mml:mo>&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2209;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>Since the joint posterior distribution in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-35">(35)</xref> is analytically intractable for calculating the Bayes estimates similarly to using the posterior distribution method, MCMC simulation can be applied to generate the parameters [<xref ref-type="bibr" rid="ref-26">26</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-27">27</xref>]. The Metropolis-Hastings algorithm is an MCMC method for obtaining a sequence of random samples from a probability distribution from which direct sampling is difficult. Subsequently, the obtained sequence can be used to approximate the desired distribution. Moreover, the Gibbs&#x2019; sampler, which is an alternative to the Metropolis-Hastings algorithm for sampling from the posterior distribution of the model parameters, can be used. Hence, the Gibbs&#x2019; sampler can be applied to generate samples from the joint posterior distribution in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-35">(35)</xref>. Clearly, the marginal posterior distribution of <inline-formula id="ieqn-100"><mml:math id="mml-ieqn-100"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:math></inline-formula> given <italic>p</italic> and <inline-formula id="ieqn-101"><mml:math id="mml-ieqn-101"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is
<disp-formula id="eqn-36"><label>(36)</label><mml:math id="mml-eqn-36" display="block"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>Thus, the marginal posterior distribution of <inline-formula id="ieqn-102"><mml:math id="mml-ieqn-102"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is <inline-formula id="ieqn-103"><mml:math id="mml-ieqn-103"><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, and the marginal posterior distribution of <italic>p</italic> given <inline-formula id="ieqn-104"><mml:math id="mml-ieqn-104"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-105"><mml:math id="mml-ieqn-105"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is
<disp-formula id="eqn-37"><label>(37)</label><mml:math id="mml-eqn-37" display="block"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2209;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>and the marginal posterior distribution of <inline-formula id="ieqn-106"><mml:math id="mml-ieqn-106"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> given <inline-formula id="ieqn-107"><mml:math id="mml-ieqn-107"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <italic>p</italic> is
<disp-formula id="eqn-38"><label>(38)</label><mml:math id="mml-eqn-38" display="block"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2209;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>Here, we applied the random-walk Metropolis (RWM) algorithm to generate <italic>p</italic> and <inline-formula id="ieqn-108"><mml:math id="mml-ieqn-108"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. RWM is defined by using transition probability <inline-formula id="ieqn-109"><mml:math id="mml-ieqn-109"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> for one value <italic>x</italic> to <italic>y</italic> so that the distribution of points converges to <inline-formula id="ieqn-110"><mml:math id="mml-ieqn-110"><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. Since RWM is a special case of the Metropolis-Hastings algorithm with <inline-formula id="ieqn-111"><mml:math id="mml-ieqn-111"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> (symmetric) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-28">28</xref>], then the acceptance probability can be calculated as
<disp-formula id="eqn-39"><label>(39)</label><mml:math id="mml-eqn-39" display="block"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>The process proceeds as follows:
<list list-type="order">
<list-item><p>Choose trial position <inline-formula id="ieqn-112"><mml:math id="mml-ieqn-112"><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03F5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-113"><mml:math id="mml-ieqn-113"><mml:msub><mml:mi>&#x03F5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is a random perturbation with distribution <italic>g</italic> that is symmetric (e.g., a normal distribution).</p></list-item>
<list-item><p>Calculate <inline-formula id="ieqn-114"><mml:math id="mml-ieqn-114"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item><p>Generate <inline-formula id="ieqn-115"><mml:math id="mml-ieqn-115"><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> from <italic>Uniform</italic>[0, 1].</p></list-item>
<list-item><p>If <inline-formula id="ieqn-116"><mml:math id="mml-ieqn-116"><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, then accept the change and let <inline-formula id="ieqn-117"><mml:math id="mml-ieqn-117"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, else let <inline-formula id="ieqn-118"><mml:math id="mml-ieqn-118"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
</list></p>
<p>The Gibbs&#x2019; sampling steps are as follows:
</p>
<fig id="fig-6">
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMES_22098-fig-6.png"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s2_6"><label>2.6</label><title>The Bayesian-Based HPD Interval</title>
<p>The HPD interval is the shortest Bayesian credible interval containing <inline-formula id="ieqn-148"><mml:math id="mml-ieqn-148"><mml:mn>100</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0025;</mml:mi></mml:math></inline-formula> of the posterior probability such that the density within the interval has a higher probability than outside of it. The two main properties of the HPD interval are as follows [<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>]:
<list list-type="order">
<list-item><p>The density for each point inside the interval is greater than that for each point outside of it.</p></list-item>
<list-item><p>For a given probability (say 1&#x2009;&#x2212;&#x2009;<inline-formula id="ieqn-149"><mml:math id="mml-ieqn-149"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math></inline-formula>), the HPD interval has the shortest length.</p></list-item>
</list></p>
<p>Bayesian credible intervals can be obtained by using the MCMC method [<xref ref-type="bibr" rid="ref-30">30</xref>]. Hence, we used it to construct HPD intervals for the parameters of a ZICG distribution. This approach only requires MCMC samples generated from the marginal posterior distributions of the three parameters: <inline-formula id="ieqn-150"><mml:math id="mml-ieqn-150"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-151"><mml:math id="mml-ieqn-151"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. In the simulation and computation, the HPD intervals were computed by using the <italic>HDInterval</italic> package version 0.2.2 [<xref ref-type="bibr" rid="ref-31">31</xref>] from the R statistics program.
</p>
<fig id="fig-7">
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMES_22098-fig-7.png"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s2_7"><label>2.7</label><title>The Efficacy Comparison Criteria</title>
<p>Coverage probabilities and average lengths were used to compare the efficacies of the confidence intervals. Suppose the nominal confidence level is <inline-formula id="ieqn-171"><mml:math id="mml-ieqn-171"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, then confidence intervals that provide coverage probabilities of <inline-formula id="ieqn-172"><mml:math id="mml-ieqn-172"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math></inline-formula> or better are selected. In addition, the shortest average length identifies the best confidence interval under the provided conditions. Let <inline-formula id="ieqn-173"><mml:math id="mml-ieqn-173"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula> if the parameter values fall within the confidence interval range, else <inline-formula id="ieqn-174"><mml:math id="mml-ieqn-174"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>. The coverage probability is computed by
<disp-formula id="eqn-40"><label>(40)</label><mml:math id="mml-eqn-40" display="block"><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>M</mml:mi></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>and the average length is computed by
<disp-formula id="eqn-41"><label>(41)</label><mml:math id="mml-eqn-41" display="block"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-175"><mml:math id="mml-ieqn-175"><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-176"><mml:math id="mml-ieqn-176"><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are the upper and lower bounds of the confidence interval for loop <italic>s</italic>, respectively.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s3"><label>3</label><title>Results and Discussion</title>
<sec id="s3_1"><label>3.1</label><title>Simulation Study</title>
<p>Sample size <inline-formula id="ieqn-177"><mml:math id="mml-ieqn-177"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>50</mml:mn></mml:math></inline-formula> or 100; proportion of zeros <inline-formula id="ieqn-178"><mml:math id="mml-ieqn-178"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:math></inline-formula> &#x003D; 0.1, 0.5, or 0.9; <inline-formula id="ieqn-179"><mml:math id="mml-ieqn-179"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:math></inline-formula> or 0.9; and <inline-formula id="ieqn-180"><mml:math id="mml-ieqn-180"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> &#x003D;&#x2009;1 or 3 were the parameter values used in the simulation study. The simulation data were generated by using the inverse transform method [<xref ref-type="bibr" rid="ref-32">32</xref>], with the number of replications set as 1,000 and the nominal confidence level as 0.95. A flowchart of the simulation study is presented in <xref ref-type="fig" rid="fig-2">Fig. 2</xref>, while the coverage probabilities and average lengths of the methods are reported in <xref ref-type="table" rid="table-2">Table 2</xref>.</p>
<fig id="fig-2"><label>Figure 2</label><caption><title>A flowchart of the simulation study</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMES_22098-fig-2.png"/></fig><table-wrap id="table-2"><label>Table 2</label><caption><title>The coverage probabilities and average lengths of the 95<inline-formula id="ieqn-202"><mml:math id="mml-ieqn-202"><mml:mi mathvariant="normal">&#x0025;</mml:mi></mml:math></inline-formula> confidence interval for parameters of the ZICG distribution</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left">n</th>
<th align="left"><italic>p</italic></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-203"><mml:math id="mml-ieqn-203"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-204"><mml:math id="mml-ieqn-204"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left">Method</th>
<th align="center" colspan="3">CPs</th>
<th align="center" colspan="3">ALs</th>
</tr>
<tr>
<th align="left"/>
<th align="left"/>
<th align="left"/>
<th align="left"/>
<th align="left"/>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-205"><mml:math id="mml-ieqn-205"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><italic>p</italic></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-206"><mml:math id="mml-ieqn-206"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-207"><mml:math id="mml-ieqn-207"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><italic>p</italic></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-208"><mml:math id="mml-ieqn-208"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">50</td>
<td align="left">0.5</td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">0.1</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left">0.527</td>
<td align="left">0.809</td>
<td align="left">0.026</td>
<td align="left">114.231</td>
<td align="left">47.931</td>
<td align="left">2.743</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left"><bold>0.989</bold></td>
<td align="left">0.732</td>
<td align="left">0.874</td>
<td align="left">0.562</td>
<td align="left">0.177</td>
<td align="left">4.043</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left"><bold>0.985</bold></td>
<td align="left">0.748</td>
<td align="left">0.946</td>
<td align="left">0.508</td>
<td align="left">0.168</td>
<td align="left">3.928</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">0.5</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left">0.5812</td>
<td align="left">0.882</td>
<td align="left">0.096</td>
<td align="left">143.937</td>
<td align="left">85.863</td>
<td align="left">26.715</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left"><bold>0.983</bold></td>
<td align="left">0.875</td>
<td align="left">0.866</td>
<td align="left">0.752</td>
<td align="left">0.283</td>
<td align="left">4.020</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left">0.941</td>
<td align="left">0.819</td>
<td align="left">0.946</td>
<td align="left">0.706</td>
<td align="left">0.267</td>
<td align="left">3.908</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">0.9</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left">0.754</td>
<td align="left">0.925</td>
<td align="left">0.637</td>
<td align="left">82.840</td>
<td align="left">59.022</td>
<td align="left">9.714</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left">0.921</td>
<td align="left">0.844</td>
<td align="left">0.864</td>
<td align="left">0.886</td>
<td align="left">0.512</td>
<td align="left">3.985</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left">0.855</td>
<td align="left">0.65</td>
<td align="left">0.897</td>
<td align="left">0.843</td>
<td align="left">0.469</td>
<td align="left">3.836</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">50</td>
<td align="left">0.9</td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">0.1</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left">0.544</td>
<td align="left">0.556</td>
<td align="left">0.031</td>
<td align="left">15865.933</td>
<td align="left">512.228</td>
<td align="left">0.011</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left"><bold>0.986</bold></td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.878</td>
<td align="left">0.2507</td>
<td align="left">0.111</td>
<td align="left">3.878</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left"><bold>0.965</bold></td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left"><bold>0.976</bold></td>
<td align="left">0.226</td>
<td align="left">0.111</td>
<td align="left">3.722</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">0.5</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left">0.402</td>
<td align="left">0.400</td>
<td align="left">0.007</td>
<td align="left">5550.402</td>
<td align="left">483.188</td>
<td align="left">0.019</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left"><bold>0.973</bold></td>
<td align="left"><bold>0.997</bold></td>
<td align="left">0.906</td>
<td align="left">0.375</td>
<td align="left">0.149</td>
<td align="left">3.962</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left"><bold>0.970</bold></td>
<td align="left"><bold>0.993</bold></td>
<td align="left"><bold>0.981</bold></td>
<td align="left">0.371</td>
<td align="left">0.148</td>
<td align="left">3.863</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">0.9</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left">0.722</td>
<td align="left">0.722</td>
<td align="left">0.027</td>
<td align="left">790.778</td>
<td align="left">544.465</td>
<td align="left">0.136</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left"><bold>0.960</bold></td>
<td align="left"><bold>0.971</bold></td>
<td align="left">0.886</td>
<td align="left">0.291</td>
<td align="left">0.289</td>
<td align="left">3.951</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left"><bold>0.976</bold></td>
<td align="left">0.948</td>
<td align="left"><bold>0.956</bold></td>
<td align="left">0.267</td>
<td align="left">0.280</td>
<td align="left">3.823</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">50</td>
<td align="left">0.5</td>
<td align="left">3</td>
<td align="left">0.1</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left">0.872</td>
<td align="left">0.819</td>
<td align="left">0.004</td>
<td align="left">174.914</td>
<td align="left">65.643</td>
<td align="left">0.871</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.673</td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.369</td>
<td align="left">0.163</td>
<td align="left">4.646</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.652</td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.323</td>
<td align="left">0.160</td>
<td align="left">4.460</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">0.5</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left"><bold>0.956</bold></td>
<td align="left">0.911</td>
<td align="left">0.024</td>
<td align="left">59.560</td>
<td align="left">20.094</td>
<td align="left">1.538</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left">0.804</td>
<td align="left">0.896</td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.592</td>
<td align="left">0.204</td>
<td align="left">4.447</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left">0.645</td>
<td align="left">0.850</td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.537</td>
<td align="left">0.195</td>
<td align="left">4.300</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">0.9</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left"><bold>0.952</bold></td>
<td align="left"><bold>0.954</bold></td>
<td align="left">0.631</td>
<td align="left">97.290</td>
<td align="left">28.399</td>
<td align="left">69.825</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left">0.634</td>
<td align="left">0.642</td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.889</td>
<td align="left">0.385</td>
<td align="left">4.075</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left">0.528</td>
<td align="left">0.452</td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.851</td>
<td align="left">0.351</td>
<td align="left">3.947</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">50</td>
<td align="left">0.9</td>
<td align="left">3</td>
<td align="left">0.1</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left">0.487</td>
<td align="left">0.393</td>
<td align="left">0.000</td>
<td align="left">13654.005</td>
<td align="left">502.619</td>
<td align="left">0.014</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left"><bold>0.985</bold></td>
<td align="left"><bold>0.997</bold></td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.240</td>
<td align="left">0.116</td>
<td align="left">4.720</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left"><bold>0.955</bold></td>
<td align="left"><bold>0.998</bold></td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.215</td>
<td align="left">0.115</td>
<td align="left">4.525</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">0.5</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left">0.438</td>
<td align="left">0.364</td>
<td align="left">0.002</td>
<td align="left">4698.163</td>
<td align="left">463.454</td>
<td align="left">0.027</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left">0.937</td>
<td align="left"><bold>0.963</bold></td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.390</td>
<td align="left">0.158</td>
<td align="left">4.694</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left">0.921</td>
<td align="left"><bold>0.961</bold></td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.383</td>
<td align="left">0.157</td>
<td align="left">4.518</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">0.9</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left">0.775</td>
<td align="left">0.712</td>
<td align="left">0.013</td>
<td align="left">628.775</td>
<td align="left">428.654</td>
<td align="left">0.242</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left">0.889</td>
<td align="left">0.815</td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.411</td>
<td align="left">0.318</td>
<td align="left">4.060</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left">0.892</td>
<td align="left">0.783</td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.383</td>
<td align="left">0.308</td>
<td align="left">3.939</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">100</td>
<td align="left">0.5</td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">0.1</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left">0.480</td>
<td align="left">0.694</td>
<td align="left">0.005</td>
<td align="left">116.671</td>
<td align="left">55.914</td>
<td align="left">0.211</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left"><bold>0.989</bold></td>
<td align="left">0.765</td>
<td align="left">0.807</td>
<td align="left">0.465</td>
<td align="left">0.134</td>
<td align="left">3.935</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left"><bold>0.984</bold></td>
<td align="left">0.773</td>
<td align="left">0.903</td>
<td align="left">0.418</td>
<td align="left">0.128</td>
<td align="left">3.774</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">0.5</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left">0.485</td>
<td align="left">0.778</td>
<td align="left">0.016</td>
<td align="left">90.840</td>
<td align="left">67.565</td>
<td align="left">1.003</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left">0.936</td>
<td align="left">0.846</td>
<td align="left">0.810</td>
<td align="left">0.666</td>
<td align="left">0.230</td>
<td align="left">3.966</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left">0.873</td>
<td align="left">0.801</td>
<td align="left">0.898</td>
<td align="left">0.625</td>
<td align="left">0.221</td>
<td align="left">3.841</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">0.9</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left">0.707</td>
<td align="left">0.767</td>
<td align="left">0.397</td>
<td align="left">351.284</td>
<td align="left">6417.277</td>
<td align="left">15.518</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left">0.926</td>
<td align="left">0.821</td>
<td align="left">0.841</td>
<td align="left">0.756</td>
<td align="left">0.484</td>
<td align="left">3.991</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left">0.877</td>
<td align="left">0.688</td>
<td align="left">0.909</td>
<td align="left">0.700</td>
<td align="left">0.454</td>
<td align="left">3.856</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">100</td>
<td align="left">0.9</td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">0.1</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left">0.480</td>
<td align="left">0.483</td>
<td align="left">0.011</td>
<td align="left">13083.192</td>
<td align="left">408.086</td>
<td align="left">0.006</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left"><bold>0.965</bold></td>
<td align="left"><bold>0.998</bold></td>
<td align="left">0.899</td>
<td align="left">0.202</td>
<td align="left">0.082</td>
<td align="left">3.855</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left">0.927</td>
<td align="left"><bold>0.998</bold></td>
<td align="left"><bold>0.992</bold></td>
<td align="left">0.187</td>
<td align="left">0.082</td>
<td align="left">3.679</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">0.5</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left">0.380</td>
<td align="left">0.387</td>
<td align="left">0.007</td>
<td align="left">4091.424</td>
<td align="left">341.966</td>
<td align="left">0.011</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left"><bold>0.952</bold></td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.867</td>
<td align="left">0.263</td>
<td align="left">0.111</td>
<td align="left">3.876</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left"><bold>0.951</bold></td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left"><bold>0.979</bold></td>
<td align="left">0.260</td>
<td align="left">0.111</td>
<td align="left">3.716</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">0.9</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left">0.640</td>
<td align="left">0.665</td>
<td align="left">0.019</td>
<td align="left">700.136</td>
<td align="left">561.476</td>
<td align="left">0.059</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left">0.947</td>
<td align="left"><bold>0.986</bold></td>
<td align="left">0.908</td>
<td align="left">0.159</td>
<td align="left">0.216</td>
<td align="left">3.985</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left"><bold>0.960</bold></td>
<td align="left"><bold>0.985</bold></td>
<td align="left"><bold>0.955</bold></td>
<td align="left">0.152</td>
<td align="left">0.214</td>
<td align="left">3.888</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">100</td>
<td align="left">0.5</td>
<td align="left">3</td>
<td align="left">0.1</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left">0.725</td>
<td align="left">0.720</td>
<td align="left">0.006</td>
<td align="left">88.315</td>
<td align="left">31.167</td>
<td align="left">0.325</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.885</td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.286</td>
<td align="left">0.152</td>
<td align="left">4.706</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left"><bold>0.996</bold></td>
<td align="left">0.866</td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.250</td>
<td align="left">0.149</td>
<td align="left">4.510</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">0.5</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left">0.895</td>
<td align="left">0.830</td>
<td align="left">0.008</td>
<td align="left">52.324</td>
<td align="left">19.127</td>
<td align="left">1.030</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left">0.786</td>
<td align="left">0.908</td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.570</td>
<td align="left">0.206</td>
<td align="left">4.579</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left">0.643</td>
<td align="left">0.865</td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.526</td>
<td align="left">0.199</td>
<td align="left">4.404</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">0.9</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left">0.927</td>
<td align="left">0.889</td>
<td align="left">0.301</td>
<td align="left">116.852</td>
<td align="left">50.701</td>
<td align="left">14.860</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left">0.568</td>
<td align="left">0.525</td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.848</td>
<td align="left">0.349</td>
<td align="left">4.130</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left">0.456</td>
<td align="left">0.404</td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.811</td>
<td align="left">0.327</td>
<td align="left">4.020</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">100</td>
<td align="left">0.9</td>
<td align="left">3</td>
<td align="left">0.1</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left">0.401</td>
<td align="left">0.276</td>
<td align="left">0.000</td>
<td align="left">10599.191</td>
<td align="left">376.330</td>
<td align="left">0.008</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left"><bold>0.959</bold></td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.190</td>
<td align="left">0.088</td>
<td align="left">4.717</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left">0.908</td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.175</td>
<td align="left">0.087</td>
<td align="left">4.513</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">0.5</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left">0.380</td>
<td align="left">0.298</td>
<td align="left">0.001</td>
<td align="left">3484.650</td>
<td align="left">334.218</td>
<td align="left">0.012</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left"><bold>0.956</bold></td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.252</td>
<td align="left">0.116</td>
<td align="left">4.718</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left"><bold>0.955</bold></td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.250</td>
<td align="left">0.115</td>
<td align="left">4.519</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">0.9</td>
<td align="left">Wald</td>
<td align="left">0.755</td>
<td align="left">0.700</td>
<td align="left">0.005</td>
<td align="left">489.154</td>
<td align="left">330.362</td>
<td align="left">0.089</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">Bayesian</td>
<td align="left">0.927</td>
<td align="left">0.901</td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.207</td>
<td align="left">0.237</td>
<td align="left">4.346</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left"/>
<td align="left">HPD</td>
<td align="left">0.938</td>
<td align="left">0.894</td>
<td align="left"><bold>0.999</bold></td>
<td align="left">0.196</td>
<td align="left">0.235</td>
<td align="left">4.235</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>For sample size <italic>n</italic> &#x003D; 50 or 100, the Bayesian credible intervals and the HPD intervals performed better than the Wald confidence intervals because they provided coverage probabilities close to the nominal confidence level (0.95) and obtained the shorter average lengths for almost all of the cases. However, when the proportion of zeros was high (i.e., <inline-formula id="ieqn-181"><mml:math id="mml-ieqn-181"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.9</mml:mn></mml:math></inline-formula>), none of the methods performed well. In addition, the average lengths of all of the methods decreased for <italic>n</italic> &#x003D; 100 compared to <italic>n</italic> &#x003D; 50. Overall, the Wald confidence intervals did not perform well, which might have been caused by poor optimization that can sometimes occur. Thus, the optimization was not a good choice in this case. Similarly, Srisuradetchai&#x00A0;et&#x00A0;al.&#x00A0;[<xref ref-type="bibr" rid="ref-20">20</xref>] found that when the Poisson parameter has a low value and the sample size is small, the Wald confidence interval for the Poisson parameter of a ZIP distribution was inferior to the other two intervals tested. Moreover, for a small sample size, the coverage probabilities of the Wald confidence intervals tended to decrease as the proportion of zeros was increased. Likewise, Daidoji&#x00A0;et&#x00A0;al.&#x00A0;[<xref ref-type="bibr" rid="ref-33">33</xref>] showed that the Wald-type confidence interval for the Poisson parameter of a zero-truncated Poisson distribution performed unsatisfactorily because its coverage probability was below the nominal value when the Poisson mean and/or sample size was small. Hence, in the present study, estimations by using the Bayesian credible intervals and the HPD intervals were more accurate than the Wald confidence interval for all of the test settings.</p>
</sec>
<sec id="s3_2"><label>3.2</label><title>Applicability of the Methods When Using Real COVID-19 Data</title>
<p>Data for new daily COVID-19 cases during the Tokyo 2020 Olympic Games from 01 July 2021 to 12 August 2021 were used for this demonstration. The data are reported by the Tokyo Organizing Committee on the Government website (<uri xlink:href="https://olympics.com/en/olympic-games/tokyo-2020">https://olympics.com/en/olympic-games/tokyo-2020</uri>) and they are shown in <xref ref-type="table" rid="table-3">Table 3</xref>, with a histogram of the data provided in <xref ref-type="fig" rid="fig-3">Fig. 3</xref>.</p>
<table-wrap id="table-3"><label>Table 3</label><caption><title>The number of daily COVID-19-positive cases during the olympic games in Tokyo 2020</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left">The number of COVID-19 positive case</th>
<th align="left">0</th>
<th align="left">1</th>
<th align="left">2</th>
<th align="left">3</th>
<th align="left">4</th>
<th align="left">6</th>
<th align="left">7</th>
<th align="left">8</th>
<th align="left">9</th>
<th align="left">10</th>
<th align="left">12</th>
<th align="left">15</th>
<th align="left">16</th>
<th align="left">17</th>
<th align="left">18</th>
<th align="left">19</th>
<th align="left">21</th>
<th align="left">22</th>
<th align="left">24</th>
<th align="left">26</th>
<th align="left">27</th>
<th align="left">28</th>
<th align="left">29</th>
<th align="left">31</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">Frequency</td>
<td align="left">9</td>
<td align="left">2</td>
<td align="left">4</td>
<td align="left">2</td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">2</td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">2</td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">2</td>
<td align="left">2</td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">2</td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">2</td>
<td align="left">1</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap><fig id="fig-3"><label>Figure 3</label><caption><title>A histogram of the number of COVID-19-positive case during the olympic games in Tokyo 2020</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMES_22098-fig-3.png"/></fig>
<sec id="s3_2_1"><label>3.2.1</label><title>Analysis of the COVID-19 Data</title>
<p>The information in <xref ref-type="table" rid="table-4">Table 4</xref> shows that the data are over-dispersed with an index of dispersion of 9.7149. The suitability of fitting the data to ZICG, ZIG, ZIP, ZINB, CG, geometric, Poisson, NB, and Gaussian distributions was assessed by using the AIC computed as AIC <inline-formula id="ieqn-182"><mml:math id="mml-ieqn-182"><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the corrected AIC (AICc) computed as AICc &#x003D;AIC <inline-formula id="ieqn-183"><mml:math id="mml-ieqn-183"><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> based on the log-likelihood function <inline-formula id="ieqn-184"><mml:math id="mml-ieqn-184"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <italic>k</italic> is the number of parameters to fit. As can be seen in <xref ref-type="table" rid="table-5">Table 5</xref>, the AIC and AICc values for ZICG were very similar (290.1166 and 290.7320) and the lowest recorded, thereby inferring that it provided the best fit for the data.</p>
<table-wrap id="table-4"><label>Table 4</label><caption><title>Descriptive statistics</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left"><italic>N</italic></th>
<th align="left">Mean</th>
<th align="left">Variance</th>
<th align="left">SD</th>
<th align="left">Skewness</th>
<th align="left">Kurtosis</th>
<th align="left">ID</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">43</td>
<td align="left">10.6744</td>
<td align="left">103.7010</td>
<td align="left">10.1834</td>
<td align="left">0.5478</td>
<td align="left">1.9347</td>
<td align="left">9.7149</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap><table-wrap id="table-5"><label>Table 5</label><caption><title>Log-likelihood (<italic>l</italic>), AIC, and AICc values</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left">Distribution</th>
<th align="left">ZICG</th>
<th align="left">ZIG</th>
<th align="left">ZIP</th>
<th align="left">ZINB</th>
<th align="left">CG</th>
<th align="left">Geometric</th>
<th align="left">Poisson</th>
<th align="left">NB</th>
<th align="left">Gaussian</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left"><italic>-l</italic></td>
<td align="left">142.0583</td>
<td align="left">143.2602</td>
<td align="left">217.0000</td>
<td align="left">142.8000</td>
<td align="left">146.3532</td>
<td align="left">146.7716</td>
<td align="left">302.7065</td>
<td align="left">145.1130</td>
<td align="left">160.3010</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">AIC</td>
<td align="left">290.1166</td>
<td align="left">290.5204</td>
<td align="left">437.9509</td>
<td align="left">291.6952</td>
<td align="left">296.7065</td>
<td align="left">295.5432</td>
<td align="left">607.4131</td>
<td align="left">294.2259</td>
<td align="left">324.6019</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">AICc</td>
<td align="left">290.7320</td>
<td align="left">290.8204</td>
<td align="left">438.2509</td>
<td align="left">292.3106</td>
<td align="left">297.0065</td>
<td align="left">295.6408</td>
<td align="left">607.5107</td>
<td align="left">294.5259</td>
<td align="left">324.9019</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>The 95<inline-formula id="ieqn-185"><mml:math id="mml-ieqn-185"><mml:mi mathvariant="normal">&#x0025;</mml:mi></mml:math></inline-formula> confidence intervals for the parameters of a ZICG distribution constructed by using the three estimation methods are provided in <xref ref-type="table" rid="table-6">Table 6</xref>. The maximum likelihood estimates for parameters <inline-formula id="ieqn-186"><mml:math id="mml-ieqn-186"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <italic>p</italic>, and <inline-formula id="ieqn-187"><mml:math id="mml-ieqn-187"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> were 0.0743, 0.9238, and 0.4967, respectively. From the simulation results in <xref ref-type="table" rid="table-2">Table 2</xref> for <inline-formula id="ieqn-188"><mml:math id="mml-ieqn-188"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>50</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.9</mml:mn></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-189"><mml:math id="mml-ieqn-189"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> &#x003D; 1, the HPD intervals provided a coverage probability greater than 0.95 for all of the parameters. Hence the HPD intervals are recommended for constructing the 95&#x0025; confidence intervals for the parameters in this scenario.</p>
<table-wrap id="table-6"><label>Table 6</label><caption><title>Estimation of the number of daily COVID-19-positive cases during the olympic games in Tokyo 2020</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left">Method</th>
<th align="center" colspan="2"><inline-formula id="ieqn-209"><mml:math id="mml-ieqn-209"><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi></mml:math></inline-formula> estimation</th>
<th align="center" colspan="2"><italic>p</italic> estimation</th>
<th align="center" colspan="2"><inline-formula id="ieqn-210"><mml:math id="mml-ieqn-210"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> estimation</th>
</tr>
<tr>
<th align="left"/>
<th align="center"/>
<th align="center"/>
<th align="center"/>
<th align="center"/>
<th align="center"/>
<th align="center"/>
</tr>
<tr>
<th align="left"/>
<th align="left">95&#x0025; CI</th>
<th align="left">Length of CI</th>
<th align="left">95&#x0025; CI</th>
<th align="left">Length of CI</th>
<th align="left">95&#x0025; CI</th>
<th align="left">Length of CI</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">Wald CI</td>
<td align="left">(&#x2212;0.0760, 0.3007)</td>
<td align="left">0.2247</td>
<td align="left">(0.8994, 0.9483)</td>
<td align="left">0.0489</td>
<td align="left">(0.4938, 0.4996)</td>
<td align="left">0.0058</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Bayesian CI</td>
<td align="left">(0.0004, 0.2413)</td>
<td align="left">0.2409</td>
<td align="left">(0.8683, 0.9689)</td>
<td align="left">0.1006</td>
<td align="left">(0.0217, 4.8781)</td>
<td align="left">4.8564</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">HPD interval</td>
<td align="left">(0, 0.2111)</td>
<td align="left">0.2111</td>
<td align="left">(0.8667, 0.9667)</td>
<td align="left">0.1000</td>
<td align="left">(0.0153, 4.7192)</td>
<td align="left">4.7038</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
</sec>
</sec>
</sec>
<sec id="s4"><label>4</label><title>Conclusions</title>
<p>We proposed a new mixture distribution called ZICG and presented its properties, namely the mgf, mean, variance, and Fisher information. According to the empirical study results, the ZICG distribution is suitable for over-dispersed count data containing excess zeros, such as occurred in the number of daily COVID-19-positive cases at the Tokyo 2020 Olympic Games. Confidence intervals for the three parameters of the ZICG distribution were constructed by using the Wald confidence interval, the Bayesian credible interval, and the HPD interval. Since the maximum likelihood estimates of the ZICG model parameters have no closed form, the Newton-Raphson method was applied to estimate the parameters and construct the Wald confidence intervals. Furthermore, Gibbs&#x2019; sampling with the RWM algorithm was utilized in the Bayesian computation to approximate the parameters and construct the Bayesian credible intervals and the HPD intervals. Their performances were compared in terms of coverage probabilities and average lengths. According to the simulation results, the index of dispersion plays an important role: when it was small (e.g., <inline-formula id="ieqn-190"><mml:math id="mml-ieqn-190"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:math></inline-formula>), the Bayesian credible intervals and HPD intervals provided coverage probabilities greater than the nominal confidence level (0.95) in some cases whereas the Wald confidence interval did not perform at all well except for one case. Therefore, the Wald confidence interval approach is not recommended for constructing the confidence intervals for the ZICG parameters. Overall, the HPD interval approach is recommended for constructing the 95<inline-formula id="ieqn-191"><mml:math id="mml-ieqn-191"><mml:mi mathvariant="normal">&#x0025;</mml:mi></mml:math></inline-formula> confidence intervals for the parameters of a ZICG distribution since it provided coverage probabilities close to the nominal confidence level and the smallest average lengths in most cases. However, there are some cases where none of the methods performed well and so, in future research, other methods for estimating the parameters of a ZICG distribution will be investigated. For example, the prior part of the Bayesian computation should be further investigated to improve the efficiency of the Bayesian analysis. Furthermore, count data with more than one inflated value such as zeros-and-ones can occur, and so the zero-and-one inflated CG distribution could be interesting in this case.</p>
</sec>
</body>
<back>
<ack>
<p>The first author acknowledges the generous financial support from the Science Achievement Scholarship of Thailand (SAST).</p>
</ack>
<fn-group>
<fn fn-type="other"><p><bold>Funding Statement:</bold> This research has received funding support from the National Science, Research and Innovation Fund (NSRF), and King Mongkut&#x2019;s University of Technology North Bangkok (Grant No. KMUTNB-FF-65-22).</p></fn>
<fn fn-type="conflict"><p><bold>Conflicts of Interest:</bold> The authors declare that they have no conflicts of interest to report regarding the present study.</p></fn>
</fn-group>
<ref-list content-type="authoryear">
<title>References</title>
<ref id="ref-1"><label>1.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Lee</surname>, <given-names>C.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kim</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name></person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Applicability of zero-inflated models to fit the torrential rainfall count data with extra zeros in South Korea</article-title>. <source>Water</source><italic>,</italic> <volume>9</volume><issue>(2)</issue><italic>,</italic> <fpage>123</fpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/w9020123</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-2"><label>2.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>B&#x00F6;hning</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Dietz</surname>, <given-names>E.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Schlattmann</surname>, <given-names>P.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mendonca</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kirchner</surname>, <given-names>U.</given-names></string-name></person-group> (<year>1999</year>). <article-title>The zero-inflated poisson model and the decayed, missing and filled teeth index in dental epidemiology</article-title>. <source>Journal of the Royal Statistical Society: Series A (Statistics in Society)</source><italic>,</italic> <volume>162</volume><issue>(2)</issue><italic>,</italic> <fpage>195</fpage>&#x2013;<lpage>209</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1111/1467-985X.00130</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-3"><label>3.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Ashburn</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Fazakarley</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ballinger</surname>, <given-names>C.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Pickering</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name>, <string-name><surname>McLellan</surname>, <given-names>L. D.</given-names></string-name> <etal>et al.</etal></person-group> (<year>2006</year>). <article-title>A randomised controlled trial of a home based exercise programme to reduce the risk of falling among people with Parkinson&#x2019;s disease</article-title>. <source>Journal of Neurology, Neurosurgery &#x0026; Psychiatry</source><italic>,</italic> <volume>78</volume><issue>(7)</issue><italic>,</italic> <fpage>678</fpage>&#x2013;<lpage>684</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1136/jnnp.2006.099333</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-4"><label>4.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Mullahy</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name></person-group> (<year>1986</year>). <article-title>Specification and testing of some modified count data models</article-title>. <source>Journal of Econometrics</source><italic>,</italic> <volume>33</volume><issue>(3)</issue><italic>,</italic> <fpage>341</fpage>&#x2013;<lpage>365</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0304-4076(86)90002-3</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-5"><label>5.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Yang</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Harlow</surname>, <given-names>L. L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Puggioni</surname>, <given-names>G.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Redding</surname>, <given-names>C. A.</given-names></string-name></person-group> (<year>2017</year>). <article-title>A comparison of different methods of zero-inflated data analysis and an application in health surveys</article-title>. <source>Journal of Modern Applied Statistical Methods</source><italic>,</italic> <volume>16</volume><issue>(1)</issue><italic>,</italic> <fpage>518</fpage>&#x2013;<lpage>543</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.22237/jmasm/1493598600</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-6"><label>6.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Feng</surname>, <given-names>C. X.</given-names></string-name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>A comparison of zero-inflated and hurdle models for modeling zero-inflated count data</article-title>. <source>Journal of Statistical Distributions and Applications</source><italic>,</italic> <volume>8</volume><issue>(8)</issue><italic>,</italic> 1&#x2013;19.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-7"><label>7.</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Cameron</surname>, <given-names>A. C.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Trivedi</surname>, <given-names>P. K.</given-names></string-name></person-group> (<year>2013</year>). <source>Regression analysis of count data</source>. <publisher-loc>New York, USA</publisher-loc>: <publisher-name>Cambridge University Press</publisher-name>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-8"><label>8.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>B&#x00F6;hning</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ogden</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>General flation models for count data</article-title>. <source>Metrika</source><italic>,</italic> <volume>84</volume><italic>,</italic> <fpage>245</fpage>&#x2013;<lpage>261</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00184-020-00786-y</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-9"><label>9.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Lambert</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name></person-group> (<year>1992</year>). <article-title>Zero-inflated poisson regression, with an application to defects in manufacturing</article-title>. <source>Technometrics</source><italic>,</italic> <volume>34</volume><issue>(1)</issue><italic>,</italic> <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>14</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.2307/1269547</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-10"><label>10.</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Ridout</surname>, <given-names>M. S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Demetrio</surname>, <given-names>C. G. B.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Hinde</surname>, <given-names>J. P.</given-names></string-name></person-group> (<year>1998</year>). <article-title>Models for counts data with many zeros</article-title>. <conf-name>The 19th International Biometric Conference</conf-name>, <conf-loc>Cape Town, South Africa</conf-loc>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-11"><label>11.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Yusuf</surname>, <given-names>O. B.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Bello</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Gureje</surname>, <given-names>O.</given-names></string-name></person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Zero inflated poisson and zero inflated negative binomial models with application to number of falls in the elderly</article-title>. <source>Biostatistics and Biometrics Open Access Journal</source><italic>,</italic> <volume>1</volume><issue>(4)</issue><italic>,</italic> <fpage>69</fpage>&#x2013;<lpage>75</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-12"><label>12.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Iwunor</surname>, <given-names>C. C.</given-names></string-name></person-group> (<year>1995</year>). <article-title>Estimation of parameters of the inflated geometric distribution for rural out-migration</article-title>. <source>Genus</source><italic>,</italic> <volume>51</volume><italic>,</italic> <fpage>253</fpage>&#x2013;<lpage>260</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-13"><label>13.</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Kusuma</surname>, <given-names>R. D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Purwono</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Zero-inflated poisson regression analysis on frequency of health insurance claim pt. xyz</article-title>. <conf-name>12th International Conference on Business and Management Research</conf-name>, <conf-loc>Bali, Indonesia</conf-loc>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-14"><label>14.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Chesneau</surname>, <given-names>C.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Bakouch</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Hussain</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Para</surname>, <given-names>B.</given-names></string-name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>The cosine geometric distribution with count data modeling</article-title>. <source>Journal of Applied Statistics</source><italic>,</italic> <volume>48</volume><issue>(1)</issue><italic>,</italic> <fpage>124</fpage>&#x2013;<lpage>137</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/02664763.2019.1711364</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-15"><label>15.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Das</surname>, <given-names>S. K.</given-names></string-name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Confidence interval is more informative than p-value in research</article-title>. <source>International Journal of Engineering Applied Sciences and Technology</source><italic>,</italic> <volume>4</volume><issue>(6)</issue><italic>,</italic> <fpage>278</fpage>&#x2013;<lpage>282</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.33564/IJEAST.2019.v04i06.045</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-16"><label>16.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Srisuradetchai</surname>, <given-names>P.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Junnumtuam</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Wald confidence intervals for the parameter in a Bernoulli component of zero-inflated poisson and zero-altered poisson models with different link functions</article-title>. <source>Science &#x0026; Technology Asia</source><italic>,</italic> <volume>25</volume><issue>(2)</issue><italic>,</italic> <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>14</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-17"><label>17.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Waguespack</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Krishnamoorthy</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Lee</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Tests and confidence intervals for the mean of a zero-inflated poisson distribution</article-title>. <source>American Journal of Mathematical and Management Sciences</source><italic>,</italic> <volume>39</volume><issue>(4)</issue><italic>,</italic> <fpage>383</fpage>&#x2013;<lpage>390</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/01966324.2020.1777914</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-18"><label>18.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Srisuradetchai</surname>, <given-names>P.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Dangsupa</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Profile-likelihood-based confidence intervals for the geometric parameter of the zero-inflated geometric distribution</article-title>. <source>The Journal of KMUTNB</source><italic>,</italic> <volume>31</volume><issue>(3)</issue><italic>,</italic> <fpage>527</fpage>&#x2013;<lpage>538</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.14416/j.kmutnb</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-19"><label>19.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Junnumtuam</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Niwitpong</surname>, <given-names>S. A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Niwitpong</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>The Bayesian confidence interval for coefficient of variation of zero-inflated poisson distribution with application to daily COVID-19 deaths in Thailand</article-title>. <source>Emerging Science Journal</source><italic>,</italic> <volume>5</volume><italic>,</italic> <fpage>62</fpage>&#x2013;<lpage>76</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.28991/esj-2021-SPER-05</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-20"><label>20.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Srisuradetchai</surname>, <given-names>P.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Tonprasongrat</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name></person-group> (<year>2022</year>). <article-title>On interval estimation of the poisson parameter in a zero-inflated poisson distribution</article-title>. <source>Thailand Statistician</source><italic>,</italic> <volume>20</volume><issue>(2)</issue><italic>,</italic> <fpage>357</fpage>&#x2013;<lpage>371</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-21"><label>21.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Cancho</surname>, <given-names>V. G.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Yiqi</surname>, <given-names>B.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Fiorucci</surname>, <given-names>J. A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Barriga</surname>, <given-names>G. D. C.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Dey</surname>, <given-names>D. K.</given-names></string-name></person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Estimation and influence diagnostics for zero-inflated hyper-poisson regression model: Full Bayesian analysis</article-title>. <source>Communications in Statistics&#x2013;Theory and Methods</source><italic>,</italic> <volume>47</volume><issue>(11)</issue><italic>,</italic> <fpage>2741</fpage>&#x2013;<lpage>2759</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/03610926.2017.1342839</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-22"><label>22.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Workie</surname>, <given-names>M. S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Azene</surname>, <given-names>A. G.</given-names></string-name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Bayesian zero-inflated regression model with application to under-five child mortality</article-title>. <source>Journal of Big Data</source><italic>,</italic> <volume>8</volume><issue>(4)</issue><italic>,</italic> 1&#x2013;23.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-23"><label>23.</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Bilder</surname>, <given-names>C. R.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Loughin</surname>, <given-names>T. M.</given-names></string-name></person-group> (<year>2014</year>). <source>Analysis of categorical data with R</source>. <publisher-loc>Boca Raton, FL, USA</publisher-loc>: <publisher-name>CRC Press</publisher-name>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-24"><label>24.</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Team</surname>, <given-names>R. C.</given-names></string-name></person-group> (<year>2021</year>). <chapter-title>R: A language and environment for statistical computing</chapter-title>. <source>R Foundation for Statistical Computing</source>, <publisher-loc>Vienna, Austria</publisher-loc>. <uri xlink:href="https://www.R-project.org/">https://www.R-project.org/</uri>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-25"><label>25.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Tanner</surname>, <given-names>M. A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wong</surname>, <given-names>W. H.</given-names></string-name></person-group> (<year>1987</year>). <article-title>The calculation of posterior distributions by data augmentation</article-title>. <source>Journal of the American Statistical Association</source><italic>,</italic> <volume>82</volume><issue>(398)</issue><italic>,</italic> <fpage>528</fpage>&#x2013;<lpage>540</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/01621459.1987.10478458</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-26"><label>26.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Hastings</surname>, <given-names>W. K.</given-names></string-name></person-group> (<year>1970</year>). <article-title>Monte carlo sampling methods using markov chains and their applications</article-title>. <source>Biometrika</source><italic>,</italic> <volume>57</volume><issue>(1)</issue><italic>,</italic> <fpage>97</fpage>&#x2013;<lpage>109</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1093/biomet/57.1.97</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-27"><label>27.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Metropolis</surname>, <given-names>N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ulam</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name></person-group> (<year>1949</year>). <article-title>The monte carlo method</article-title>. <source>Journal of the American Statistical Association</source><italic>,</italic> <volume>44</volume><issue>(247)</issue><italic>,</italic> <fpage>335</fpage>&#x2013;<lpage>341</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/01621459.1949.10483310</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-28"><label>28.</label><mixed-citation publication-type="thesis"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Maima</surname>, <given-names>D. H. M.</given-names></string-name></person-group> (<year>2015</year>). <source>On the random walk metropolis algorithm</source> <italic>(Master&#x2019;s Thesis)</italic>. <publisher-name>Islamic University of Gaza</publisher-name>, <publisher-loc>Gaza</publisher-loc>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-29"><label>29.</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Box</surname>, <given-names>G. E. P.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Tiao</surname>, <given-names>G. C.</given-names></string-name></person-group> (<year>1992</year>). <source>Bayesian inference in statistical analysis</source>. <publisher-loc>New York, USA</publisher-loc>: <publisher-name>Wiley</publisher-name>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-30"><label>30.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Chen</surname>, <given-names>M. H.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Shao</surname>, <given-names>Q. M.</given-names></string-name></person-group> (<year>1999</year>). <article-title>Monte carlo estimation of Bayesian credible and HPD intervals</article-title>. <source>Journal of Computational and Graphical Statistics</source><italic>,</italic> <volume>8</volume><issue>(1)</issue><italic>,</italic> <fpage>69</fpage>&#x2013;<lpage>92</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-31"><label>31.</label><mixed-citation publication-type="web"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Meredith</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kruschke</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>HDInterval: Highest (Posterior) density intervals</article-title>. <uri xlink:href="https://CRAN.R-project.org/package=HDInterval">https://CRAN.R-project.org/package=HDInterval</uri>. R package version 0.2.2.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-32"><label>32.</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Casella</surname>, <given-names>G.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Berger</surname>, <given-names>R. L.</given-names></string-name></person-group> (<year>2002</year>). <source>Statistical inference</source>. <publisher-loc>USA</publisher-loc>: <publisher-name>Thomson Learning, Duxbury</publisher-name>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-33"><label>33.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Daidoji</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Iwasaki</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name></person-group> (<year>2012</year>). <article-title>On interval estimation of the poisson parameter in a zero-truncated poisson distribution</article-title>. <source>Journal of the Japanese Society of Computational Statistics</source><italic>,</italic> <volume>25</volume><issue>(1)</issue><italic>,</italic> <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>12</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.5183/jjscs.1103002_193</pub-id>.</mixed-citation></ref>
</ref-list>
<app-group id="appg1"><app id="app1"><label>Appendix A.</label><title>R code for simulation study</title>
<p>rCGD&#x003C;&#x2212;<bold>function</bold>(n, p, theta)&#x007B;</p>
<p>X&#x2009;&#x003D;&#x2009;<bold>rep</bold>(0, n)</p>
<p><bold>for</bold> (j in 1:n) &#x007B;</p>
<p>i&#x2009;&#x003D;&#x2009;0</p>
<p>&#x0023;<italic>step 1: Generated Uniform(0, 1)</italic></p>
<p>U&#x2009;&#x003D;&#x2009;<bold>runif</bold>(1, 0, 1)</p>
<p>&#x0023;<italic>step 2: Computed F(k&#x2009;&#x002A;&#x2009;&#x2009;&#x2212;&#x2009;1) and F(k&#x2009;&#x002A;&#x2009;)</italic></p>
<p>cdf&#x003C;&#x2212;(2&#x2009;&#x002A;&#x2009;(1<italic>&#x2009;&#x2212;&#x2009;</italic>p)&#x2009;&#x002A;&#x2009;(1&#x2009;&#x2212;&#x2009;2&#x2009;&#x002A;&#x2009;p&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>cos</bold>(2&#x2009;&#x002A;&#x2009;theta)&#x2009;&#x002B;&#x2009;p<sup>&#x2227;</sup>2))</p>
<p>/(2&#x2009;&#x002B;&#x2009;p&#x2009;&#x002A;&#x2009;((p&#x2009;&#x2212;&#x2009;3)&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>cos</bold>(2&#x2009;&#x002A;&#x2009;theta)&#x2009;&#x002B;&#x2009;p&#x2009;&#x2212;&#x2009;1))</p>
<p><bold>while</bold>(U &#x003E;&#x003D; cdf)</p>
<p>&#x007B;i &#x003D; i &#x002B; 1;</p>
<p>cdf &#x003D; cdf &#x002B; f(i, p, theta) &#x007D;</p>
<p>X[j] &#x003D; i;</p>
<p>&#x007D;</p>
<p><bold>return</bold>(X)</p>
<p>&#x007D;</p>
<p><bold>C&#x003C;&#x2212;function</bold>(p, theta) &#x007B;</p>
<p>(2&#x2009;&#x002A;&#x2009;(1<italic>&#x2009;&#x2212;&#x2009;</italic>p)&#x2009;&#x002A;&#x2009;(1&#x2009;&#x2212;&#x2009;2&#x2009;&#x002A;&#x2009;p&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>cos</bold>(2&#x2009;&#x002A;&#x2009;theta)&#x2009;&#x002B;&#x2009;p<sup>&#x2227;</sup>2))/(2&#x2009;&#x002B;&#x2009;p&#x2009;&#x002A;&#x2009;((p&#x2009;&#x2212;&#x2009;3)&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>cos</bold>(2&#x2009;&#x002A;&#x2009;theta)&#x2009;&#x002B;&#x2009;p&#x2009;&#x2212;&#x2009;1))&#x007D;</p>
<p>&#x0023;<italic>Calculating log likelihood of CG</italic></p>
<p>loglikeCG&#x003C;&#x2212;<bold>function</bold>(x, y) &#x007B;</p>
<p>p&#x003C;&#x2212;x[1]</p>
<p>theta&#x003C;&#x2212;x[2]</p>
<p>loglike&#x003C;&#x2212; n&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>log</bold>(2)&#x2009;&#x002B;&#x2009;n&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>log</bold>(1<italic>&#x2009;&#x2212;&#x2009;</italic>p)&#x002B;</p>
<p>n&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>log</bold>(1&#x2009;&#x2212;&#x2009;2&#x2009;&#x002A;&#x2009;p&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>cos</bold>(2&#x2009;&#x002A;&#x2009;theta)&#x2009;&#x002B;&#x2009;p<sup>&#x2227;</sup>2)&#x2212;</p>
<p>n&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>log</bold>(2&#x2009;&#x002B;&#x2009;p&#x2009;&#x002A;&#x2009;((p&#x2009;&#x2212;&#x2009;3)&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>cos</bold>(2&#x2009;&#x002A;&#x2009;theta)&#x2009;&#x002B;&#x2009;p&#x2009;&#x2212;&#x2009;1))&#x002B;</p>
<p><bold>log</bold>(p)&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>sum</bold>(y)&#x2009;&#x002B;&#x2009;2&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>sum</bold>(<bold>log</bold>(<bold>cos</bold>(y&#x2009;&#x002A;&#x2009;theta)))</p>
<p>&#x0023; <italic>note use of sum</italic></p>
<p>loglike&#x003C;&#x2212; &#x2212;loglike</p>
<p>&#x007D;</p>
<p>&#x0023;<italic>Calculating the log-likelihood for ZICG</italic></p>
<p>loglikeZICG&#x003C;&#x2212;<bold>function</bold>(x, y) &#x007B;</p>
<p>w&#x003C;&#x2212;x[1]</p>
<p>p&#x003C;&#x2212;x[2]</p>
<p>theta&#x003C;&#x2212;x[3]</p>
<p>n0&#x003C;&#x2212;<bold>length</bold>(y[<bold>which</bold>(y&#x2009;&#x003D;&#x003D;&#x2009;0)])</p>
<p>ypos&#x003C;&#x2212;y[<bold>which</bold>(y&#x2009;!&#x003D;&#x2009;0)] &#x0023;y&#x2009;&#x003E;&#x2009;0</p>
<p>loglike&#x003C;&#x2212; n0&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>log</bold>(w&#x2009;&#x002B;&#x2009;(1&#x2009;&#x2212;&#x2009;w)&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>C</bold>(p, theta))</p>
<p>&#x002B; <bold>sum</bold>(<bold>log</bold>((1&#x2009;&#x2212;&#x2009;w)&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>C</bold>(p, theta)&#x2009;&#x002A;&#x2009;</p>
<p>(p<sup>&#x2227;</sup>ypos)&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>cos</bold>(ypos&#x2009;&#x002A;&#x2009;theta)<sup>&#x2227;</sup>2))</p>
<p>loglike&#x003C;&#x2212; &#x2212;loglike</p>
<p>&#x007D;</p>
<p><italic>&#x0023; Bayesian Confidence Interval</italic></p>
<p>gibbs&#x003C;&#x2212;<bold>function</bold>(y&#x2009;&#x003D;&#x2009;y, <bold>sample</bold>.size, n, p, theta, w)&#x007B;</p>
<p>nonzero_values&#x2009;&#x003D;&#x2009;y[<bold>which</bold>(y&#x2009;!&#x003D;&#x2009;0)]</p>
<p>m&#x003C;&#x2212;n&#x2212;<bold>length</bold>(nonzero_values)</p>
<p>ypos&#x2009;&#x003D;&#x2009;y[<bold>which</bold>(y&#x2009;!&#x003D;&#x2009;0)]</p>
<p>prob.temp&#x2009;&#x003D;&#x2009;<bold>numeric</bold>()</p>
<p>S.temp&#x2009;&#x003D;&#x2009;<bold>numeric</bold>()</p>
<p>theta.temp&#x2009;&#x003D;&#x2009;<bold>numeric</bold>(<bold>sample</bold>.size)</p>
<p>w.temp&#x2009;&#x003D;&#x2009;<bold>numeric</bold>(<bold>sample</bold>.size)</p>
<p>p.temp&#x2009;&#x003D;&#x2009;<bold>numeric</bold>(<bold>sample</bold>.size)</p>
<p>p.temp[1]&#x003C;&#x2212;0.5 &#x0023;<italic>initial p value</italic></p>
<p>theta.temp[1]&#x003C;&#x2212;0.5 &#x0023;<italic>initial theta</italic></p>
<p>w.temp[1]&#x003C;&#x2212;0.5 &#x0023;<italic>initial w value</italic></p>
<p>prob.temp[1]&#x003C;&#x2212;w.temp[1]/(w.temp[1]&#x2009;&#x002B;&#x2009;(1&#x2212;w.temp[1])&#x2009;&#x002A;&#x2009;(2&#x2009;&#x002A;&#x2009;(1&#x2009;&#x2212;&#x2009;p.temp[1])</p>
<p>&#x2009;&#x002A;&#x2009;1&#x2009;&#x2212;&#x2009;2&#x2009;&#x002A;&#x2009;p.temp[1]&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>cos</bold>(2&#x2009;&#x002A;&#x2009;theta.temp[1])&#x2009;&#x002B;&#x2009;p.temp[1]<sup>&#x2227;</sup>2))/(2&#x2009;&#x002B;&#x2009;p.temp[1]&#x2009;&#x002A;&#x2009;((p.temp[1]&#x2009;&#x2212;&#x2009;3)</p>
<p>&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>cos</bold>(2&#x2009;&#x002A;&#x2009;theta.temp[1])&#x2009;&#x002B;&#x2009;p.temp[1]&#x2009;&#x2212;&#x2009;1)))</p>
<p>S.temp[1]&#x003C;&#x2212;<bold>rbinom</bold>(1, m, prob.temp[1])</p>
<p>w.temp[1]&#x003C;&#x2212;<bold>rbeta</bold>(1,S.temp[1]&#x2009;&#x002B;&#x2009;0.5, n&#x2212;S.temp[1]&#x2009;&#x002B;&#x2009;0.5)</p>
<p>p.samp&#x003C;&#x2212;GenerateMCMC.p(y&#x2009;&#x003D;&#x2009;y, N&#x2009;&#x003D;&#x2009;1000, n&#x2009;&#x003D;&#x2009;n, m&#x2009;&#x003D;&#x2009;m, w&#x2009;&#x003D;&#x2009;w.temp[1], theta&#x2009;&#x003D;&#x2009;theta.temp[1],</p>
<p>sigma&#x2009;&#x003D;&#x2009;1)</p>
<p>p.temp[1]&#x003C;&#x2212;<bold>mean</bold>(p.samp[501:1000])</p>
<p>theta.samp&#x003C;&#x2212;GenerateMCMCsample(ypos&#x2009;&#x003D;&#x2009;ypos,N&#x2009;&#x003D;&#x2009;1000, n&#x2009;&#x003D;&#x2009;n, m&#x2009;&#x003D;&#x2009;m, w&#x2009;&#x003D;&#x2009;w.temp[1], p&#x2009;&#x003D;&#x2009;p.temp[1],</p>
<p>sigma&#x2009;&#x003D;&#x2009;1)</p>
<p>theta.temp[1]&#x003C;&#x2212;<bold>mean</bold>(theta.samp[501:1000])</p>
<p><bold>for</bold>(i in 2:(<bold>sample</bold>.size))&#x007B;</p>
<p>prob.temp[i]&#x003C;&#x2212;w.temp[i&#x2009;&#x2212;&#x2009;1]/(w.temp[i&#x2009;&#x2212;&#x2009;1]&#x2009;&#x002B;&#x2009;(1&#x2212;w.temp[i&#x2009;&#x2212;&#x2009;1])&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>C</bold>(p.temp[i&#x2009;&#x2212;&#x2009;1],</p>
<p>theta.temp[i&#x2009;&#x2212;&#x2009;1]))</p>
<p>S.temp[i]&#x003C;&#x2212;<bold>rbinom</bold>(1, m, prob.temp[i])</p>
<p>w.temp[i]&#x003C;&#x2212;<bold>rbeta</bold>(1,S.temp[i]&#x2009;&#x002B;&#x2009;0.5</p>
<p>, n&#x2212;S.temp[i]&#x2009;&#x002B;&#x2009;0.5)</p>
<p>p.samp&#x003C;&#x2212;GenerateMCMC.p(y&#x2009;&#x003D;&#x2009;y, N&#x2009;&#x003D;&#x2009;1000, n&#x2009;&#x003D;&#x2009;n, m&#x2009;&#x003D;&#x2009;m, w&#x2009;&#x003D;&#x2009;w.temp[i],</p>
<p>theta&#x2009;&#x003D;&#x2009;theta.temp[i&#x2009;&#x2212;&#x2009;1], sigma&#x2009;&#x003D;&#x2009;1)</p>
<p>p.temp[i]&#x003C;&#x2212;<bold>mean</bold>(p.samp[501:1000])</p>
<p>theta.samp&#x003C;&#x2212;GenerateMCMCsample(ypos&#x2009;&#x003D;&#x2009;ypos,N&#x2009;&#x003D;&#x2009;1000, n&#x2009;&#x003D;&#x2009;n, m&#x2009;&#x003D;&#x2009;m, w&#x2009;&#x003D;&#x2009;w.temp[i],</p>
<p>p&#x2009;&#x003D;&#x2009;p.temp[i], sigma&#x2009;&#x003D;&#x2009;1)</p>
<p>theta.temp[i]&#x003C;&#x2212;<bold>mean</bold>(theta.samp[501:1000])&#x007D;</p>
<p><bold>return</bold>(<bold>cbind</bold>(w.temp, p.temp, theta.temp))&#x007D;</p>
<p>&#x0023;<italic>random walk Metropolis for sample theta</italic></p>
<p>GenerateMCMCsample&#x003C;&#x2212;<bold>function</bold>(ypos,N, n, m, w, p, sigma)&#x007B;</p>
<p>prior &#x003C;&#x2212; <bold>function</bold>(x) <bold>dgamma</bold>(x, shape&#x2009;&#x003D;&#x2009;2, rate&#x2009;&#x003D;&#x2009;1/3)</p>
<p>theta.samp &#x003C;&#x2212; <bold>numeric</bold>(<bold>length</bold> &#x003D; N)</p>
<p>theta.samp[1] &#x003C;&#x2212; <bold>runif</bold>(n&#x2009;&#x003D;&#x2009;1, <bold>min&#x2009;</bold>&#x003D;&#x2009;0, <bold>max&#x2009;</bold>&#x003D;&#x2009;5)</p>
<p><bold>for</bold> (j in 2:N) &#x007B;</p>
<p>Yj&#x003C;&#x2212;theta.samp[j&#x2009;&#x2212;&#x2009;1]&#x2009;&#x002B;&#x2009;<bold>rnorm</bold>(n&#x2009;&#x003D;&#x2009;1, <bold>mean&#x2009;</bold>&#x003D;&#x2009;0, sigma)</p>
<p><bold>if</bold>(0&#x003C;&#x2009;&#x003D;&#x2009;Yj<bold>&#x0026;&#x0026;</bold>Yj&#x003C;&#x2009;&#x003D;&#x2009;pi/2)&#x007B;</p>
<p>alpha.cri &#x003C;&#x2212;((w&#x2009;&#x002B;&#x2009;(1&#x2009;&#x2212;&#x2009;w)&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>C</bold>(p,Yj))<sup>&#x2227;</sup>m&#x2009;&#x002A;&#x2009;((1&#x2009;&#x2212;&#x2009;w)&#x2009;&#x002A;&#x2009;(2&#x2009;&#x002A;&#x2009;(1&#x2009;&#x2212;&#x2009;p)&#x2009;&#x002A;&#x2009;(1&#x2009;&#x2212;&#x2009;2&#x2009;&#x002A;&#x2009;p&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>cos</bold>(2&#x2009;&#x002A;&#x2009;Yj)&#x2009;&#x002B;&#x2009;p<sup>&#x2227;</sup>2))/</p>
<p>(2&#x2009;&#x002B;&#x2009;p&#x2009;&#x002A;&#x2009;((p&#x2009;&#x2212;&#x2009;3)&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>cos</bold>(2&#x2009;&#x002A;&#x2009;Yj)&#x2009;&#x002B;&#x2009;p&#x2009;&#x2212;&#x2009;1)))<sup>&#x2227;</sup>(n&#x2009;&#x2212;&#x2009;m)&#x2009;&#x002A;&#x2009; <bold>prod</bold>((<bold>cos</bold>(ypos&#x2009;&#x002A;&#x2009;Yj))<sup>&#x2227;</sup>2)&#x2009;&#x002A;&#x2009;prior(Yj))/</p>
<p>((w&#x2009;&#x002B;&#x2009;(1&#x2009;&#x2212;&#x2009;w)&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>C</bold>(p, theta.samp[j&#x2009;&#x2212;&#x2009;1]))<sup>&#x2227;</sup>m&#x2009;&#x002A;&#x2009;((1&#x2009;&#x2212;&#x2009;w)&#x2009;&#x002A;&#x2009;(2&#x2009;&#x002A;&#x2009;(1&#x2009;&#x2212;&#x2009;p)&#x2009;&#x002A;&#x2009;</p>
<p>(1&#x2009;&#x2212;&#x2009;2&#x2009;&#x002A;&#x2009;p&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>cos</bold>(2&#x2009;&#x002A;&#x2009;theta.samp[j&#x2009;&#x2212;&#x2009;1])&#x2009;&#x002B;&#x2009;p<sup>&#x2227;</sup>2))/</p>
<p>(2&#x2009;&#x002B;&#x2009;p&#x2009;&#x002A;&#x2009;((p&#x2009;&#x2212;&#x2009;3)&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>cos</bold>(2&#x2009;&#x002A;&#x2009;theta.samp[j&#x2009;&#x2212;&#x2009;1]) &#x002B; p&#x2009;&#x2212;&#x2009;1)))<sup>&#x2227;</sup>(n&#x2009;&#x2212;&#x2009;m)&#x2009;&#x002A;&#x2009;</p>
<p><bold>prod</bold>((<bold>cos</bold>(ypos&#x2009;&#x002A;&#x2009;theta.samp[j&#x2009;&#x2212;&#x2009;1]))<sup>&#x2227;</sup>2)&#x2009;&#x002A;&#x2009;prior(theta.samp[j&#x2009;&#x2212;&#x2009;1]))</p>
<p>&#x007D;<bold>else</bold>&#x007B;alpha.cri&#x003C;&#x2212; 0&#x007D;</p>
<p>U &#x003C;&#x2212; <bold>runif</bold>(1)</p>
<p><bold>if</bold>(<bold>is</bold>.<bold>na</bold>(alpha.cri))&#x007B;theta.samp[j]&#x003C;&#x2212; theta.samp[j&#x2009;&#x2212;&#x2009;1]&#x007D; <bold>else</bold> &#x007B;</p>
<p>if (U &#x003C; <bold>min</bold>(alpha.cri, 1))</p>
<p>&#x007B;theta.samp[j]&#x003C;&#x2212; Yj</p>
<p>&#x007D;<bold>else</bold> theta.samp[j]&#x003C;&#x2212; theta.samp[j&#x2009;&#x2212;&#x2009;1]&#x007D;</p>
<p>&#x007D; <bold>return</bold>(theta.samp)&#x007D;</p>
<p>&#x0023;&#x0023;<italic>Random Walk Metropolis sampler for p</italic></p>
<p>GenerateMCMC.p &#x003C;&#x2212; <bold>function</bold>(y,N, n, m, w, theta, sigma)&#x007B;</p>
<p>prior&#x003C;&#x2212;<bold>function</bold>(x)<bold>dbeta</bold>(x, shape1&#x2009;&#x003D;&#x2009;2,</p>
<p>shape2&#x2009;&#x003D;&#x2009;5)</p>
<p>p.samp &#x003C;&#x2212; <bold>numeric</bold>(<bold>length</bold> &#x003D; N)</p>
<p>p.samp[1] &#x003C;&#x2212; <bold>runif</bold>(n&#x2009;&#x003D;&#x2009;1, <bold>min&#x2009;</bold>&#x003D;&#x2009;0, <bold>max&#x2009;</bold>&#x003D;&#x2009;1)</p>
<p><bold>for</bold> (j in 2:N) &#x007B;</p>
<p>Yj&#x003C;&#x2212;p.samp[j&#x2009;&#x2212;&#x2009;1]&#x2009;&#x002B;&#x2009;<bold>rnorm</bold>(n&#x2009;&#x003D;&#x2009;1, <bold>mean&#x2009;</bold>&#x003D;&#x2009;0, sigma)</p>
<p><bold>if</bold>(0&#x003C;&#x2009;&#x003D;&#x2009;Yj<bold>&#x0026;&#x0026;</bold>Yj&#x003C;&#x2009;&#x003D;&#x2009;1)&#x007B;</p>
<p>alpha.cri &#x003C;&#x2212;((w&#x2009;&#x002B;&#x2009;(1&#x2009;&#x2212;&#x2009;w)&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>C</bold>(Yj, theta))<sup>&#x2227;</sup>m&#x2009;&#x002A;&#x2009;((1&#x2009;&#x2212;&#x2009;w)&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>C</bold>(Yj, theta))<sup>&#x2227;</sup>(n&#x2009;&#x2212;&#x2009;m)&#x2009;&#x002A;&#x2009;Yj<sup>&#x2227;</sup>(<bold>sum</bold>(y)))</p>
<p>&#x2009;&#x002A;&#x2009;prior(Yj)/((w&#x2009;&#x002B;&#x2009;(1&#x2009;&#x2212;&#x2009;w)&#x2009;&#x002A;&#x2009; <bold>C</bold>(p.samp[j&#x2009;&#x2212;&#x2009;1], theta))<sup>&#x2227;</sup>m&#x2009;&#x002A;&#x2009;</p>
<p>((1&#x2009;&#x2212;&#x2009;w)&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>C</bold>(p.samp[j&#x2009;&#x2212;&#x2009;1], theta))<sup>&#x2227;</sup>(n&#x2009;&#x2212;&#x2009;m)&#x2009;&#x002A;&#x2009; p.samp[j&#x2009;&#x2212;&#x2009;1]<sup>&#x2227;</sup>(<bold>sum</bold>(y)))&#x2009;&#x002A;&#x2009; prior(p.samp[j&#x2009;&#x2212;&#x2009;1])</p>
<p>&#x007D;<bold>else</bold>&#x007B;alpha.cri&#x003C;&#x2212; 0 &#x007D;</p>
<p>U &#x003C;&#x2212; <bold>runif</bold>(1)</p>
<p><bold>if</bold>(<bold>is.na</bold>(alpha.cri))&#x007B;</p>
<p>p.samp[j]&#x003C;&#x2212; p.samp[j&#x2009;&#x2212;&#x2009;1]&#x007D;</p>
<p><bold>else</bold> &#x007B;<bold>if</bold> (U &#x003C; <bold>min</bold>(alpha.cri, 1)) &#x007B;</p>
<p>p.samp[j]&#x003C;&#x2212; Yj</p>
<p>&#x007D;<bold>else</bold> p.samp[j]&#x003C;&#x2212; p.samp[j&#x2009;&#x2212;&#x2009;1]&#x007D; &#x007D;</p>
<p><bold>return</bold>(p.samp)</p>
<p>&#x007D;</p>
<p>i&#x2009;&#x003D;&#x2009;0</p>
<p><bold>while</bold>(i&#x003C;M)&#x007B;</p>
<p>suscept&#x003C;&#x2212;<bold>rbinom</bold>(n, size&#x2009;&#x003D;&#x2009;1, prob&#x2009;&#x003D;&#x2009;1&#x2009;&#x2212;&#x2009;w)</p>
<p><bold>count</bold>&#x003C;&#x2212;rCGD(n, p, theta)</p>
<p>y &#x003D; suscept&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>count</bold></p>
<p><bold>if</bold>(<bold>max</bold>(y)&#x2009;&#x003D;&#x003D;&#x2009;0)&#x007B;</p>
<p><bold>next</bold></p>
<p>&#x007D;i&#x2009;&#x003D;&#x2009;i&#x2009;&#x002B;&#x2009;1</p>
<p>p_<bold>hat</bold>&#x003C;&#x2212;egeom(y, method &#x003D; &#x201C;mle&#x201D;)</p>
<p>p0&#x2009;&#x003D;&#x2009;p_<bold>hat&#x0024;</bold>parameters;theta0&#x2009;&#x003D;&#x2009;0.5;</p>
<p>&#x0023; <italic>store starting values</italic></p>
<p>intvalues1&#x2009;&#x003D;&#x2009;<bold>c</bold>(p0, theta0)</p>
<p>resultCG&#x003C;&#x2212;<bold>nlm</bold>(loglikeCG, intvalues1, y, hessian&#x2009;&#x003D;&#x2009;TRUE, <bold>print</bold>.level&#x2009;&#x003D;&#x2009;1)</p>
<p>mleCG&#x003C;&#x2212;resultCG<bold>&#x0024;</bold>estimate</p>
<p>mleCG.p &#x003C;&#x2212; <bold>c</bold>(mleCG[1])</p>
<p>mleCG.theta&#x003C;&#x2212;<bold>c</bold>(mleCG[2])</p>
<p>&#x0023;<italic>formula for estimating w (omega)</italic></p>
<p>n0&#x003C;&#x2212;<bold>length</bold>(y[<bold>which</bold>(y&#x2009;&#x003D;&#x003D;&#x2009;0)])</p>
<p>p1&#x2009;&#x003D;&#x2009;mleCG.p ; theta1&#x2009;&#x003D;&#x2009;mleCG.theta;</p>
<p><bold>c_hat</bold>&#x003C;&#x2212;<bold>C</bold>(p1, theta1)</p>
<p>w1&#x003C;&#x2212;(n0&#x2009;&#x2212;&#x2009;n&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>c_hat</bold>)/(n&#x2009;&#x002A;&#x2009;(1&#x2009;&#x2212;&#x2009;<bold>c_hat</bold>))</p>
<p>intvalues2&#x2009;&#x003D;&#x2009;<bold>c</bold>(w1, p1, theta1)</p>
<p>resultZICG&#x003C;&#x2212;<bold>nlm</bold>(loglikeZICG, intvalues2, y, hessian&#x003D;TRUE, <bold>print</bold>.level&#x2009;&#x003D;&#x2009;1)</p>
<p>mleZICG&#x003C;&#x2212;resultZICG<bold>&#x0024;</bold>estimate</p>
<p>hess&#x003C;&#x2212;resultZICG<bold>&#x0024;</bold>hessian</p>
<p><bold>cov</bold>&#x003C;&#x2212;<bold>solve</bold>(hess, tol&#x2009;&#x003D;&#x2009;NULL)</p>
<p>stderr&#x003C;&#x2212;<bold>sqrt</bold>(<bold>diag</bold>(<bold>cov</bold>))</p>
<p>mle.w &#x003C;&#x2212; <bold>c</bold>(mleZICG[1])</p>
<p>mle.p &#x003C;&#x2212; <bold>c</bold>(mleZICG[2])</p>
<p>mle.theta&#x003C;&#x2212;<bold>c</bold>(mleZICG[3])</p>
<p><bold>sd</bold>.w &#x003C;&#x2212; stderr[1]</p>
<p><bold>sd</bold>.p &#x003C;&#x2212; stderr[2]</p>
<p><bold>sd</bold>.theta &#x003C;&#x2212;stderr[3]</p>
<p>&#x0023;<italic>Wald confidence interval for w</italic></p>
<p>&#x0023;<italic>lower bound of Wald CI for w</italic></p>
<p>Wald.w.L[i]&#x003C;&#x2212;mle.w&#x2009;&#x2212;&#x2009;<bold>qnorm</bold>(1&#x2009;&#x2212;&#x2009;alpha/2)&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>sd</bold>.w</p>
<p>&#x0023;<italic>Upper bound of Wald CI for w</italic></p>
<p>Wald.w.U[i]&#x003C;&#x2212;mle.w&#x2009;&#x002B;&#x2009;<bold>qnorm</bold>(1&#x2009;&#x2212;&#x2009;alpha/2)&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>sd</bold>.w</p>
<p>Wald.CI.w&#x2009;&#x003D;&#x2009;<bold>rbind</bold>(<bold>c</bold>(Wald.w.L[i],Wald.w.U[i]))</p>
<p>Wald.CP.w[i]&#x2009;&#x003D;&#x2009;<bold>ifelse</bold>(Wald.w.L[i]&#x003C;w<bold>&#x0026;&#x0026;</bold>w&#x003C;Wald.w.U[i], 1, 0)</p>
<p>Wald.Length.w[i]&#x2009;&#x003D;&#x2009;Wald.w.U[i]&#x2009;&#x2212;&#x2009;Wald.w.L[i]</p>
<p>&#x0023;<italic>Wald confidence interval for p</italic></p>
<p>&#x0023;<italic>lower bound of Wald CI for p</italic></p>
<p>Wald.p.L[i]&#x003C;&#x2212;mle.p&#x2009;&#x2212;&#x2009;<bold>qnorm</bold>(1&#x2009;&#x2212;&#x2009;alpha/2)&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>sd</bold>.p</p>
<p>&#x0023;<italic>Upper bound of Wald CI for p</italic></p>
<p>Wald.p.U[i]&#x003C;&#x2212;mle.p&#x2009;&#x002B;&#x2009;<bold>qnorm</bold>(1&#x2009;&#x2212;&#x2009;alpha/2)&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>sd</bold>.p</p>
<p>Wald.CI.p&#x2009;&#x003D;&#x2009;<bold>rbind</bold>(<bold>c</bold>(Wald.p.L[i],Wald.p.U[i]))</p>
<p>Wald.CP.p[i]&#x2009;&#x003D;&#x2009;<bold>ifelse</bold>(Wald.p.L[i]&#x003C;p<bold>&#x0026;&#x0026;</bold>&#x003C;Wald.p.U[i], 1, 0)</p>
<p>Wald.Length.p[i]&#x2009;&#x003D;&#x2009;Wald.p.U[i]&#x2009;&#x2212;&#x2009;Wald.p.L[i]</p>
<p>&#x0023;<italic>Wald confidence interval for theta</italic></p>
<p>&#x0023;<italic>lower bound of Wald CI for theta</italic></p>
<p>Wald.theta.L[i]&#x003C;&#x2212;mle.theta&#x2009;&#x2212;&#x2009;<bold>qnorm</bold>(1&#x2009;&#x2212;&#x2009;alpha/2)&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>sd</bold>.theta</p>
<p>&#x0023;<italic>Upper bound of Wald CI for theta</italic></p>
<p>Wald.theta.U[i]&#x003C;&#x2212;mle.theta&#x2009;&#x002B;&#x2009;<bold>qnorm</bold>(1&#x2009;&#x2212;&#x2009;alpha/2)&#x2009;&#x002A;&#x2009;<bold>sd</bold>.theta</p>
<p>Wald.CI.theta&#x2009;&#x003D;&#x2009;<bold>rbind</bold>(<bold>c</bold>(Wald.theta.L[i],Wald.theta.U[i]))</p>
<p>Wald.CP.theta[i]&#x2009;&#x003D;&#x2009;<bold>ifelse</bold>(Wald.theta.L[i]&#x003C;theta<bold>&#x0026;&#x0026;</bold>theta&#x003C;Wald.theta.U[i], 1, 0)</p>
<p>Wald.Length.theta[i]&#x2009;&#x003D;&#x2009;Wald.theta.U[i]&#x2009;&#x2212;&#x2009;Wald.theta.L[i]</p>
<p>&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;End Wald CI&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;</p>
<p>test&#x003C;&#x2212;gibbs(y&#x2009;&#x003D;&#x2009;y, <bold>sample</bold>.size&#x2009;&#x003D;&#x2009;<bold>sample</bold>.size,</p>
<p>n&#x2009;&#x003D;&#x2009;n, p&#x2009;&#x003D;&#x2009;p, theta&#x2009;&#x003D;&#x2009;theta, w&#x2009;&#x003D;&#x2009;w)</p>
<p>&#x0023;<italic>burn-in w estimator</italic></p>
<p>w.mcmc&#x003C;&#x2212;test[, 1][1001:3000]</p>
<p>&#x0023;<italic>estimator of w</italic></p>
<p>w.bayes&#x003C;&#x2212;<bold>mean</bold>(w.mcmc)</p>
<p>&#x0023;<italic>burn-in p estimator</italic></p>
<p>p.mcmc&#x003C;&#x2212;test[, 2][1001:3000]</p>
<p>&#x0023;<italic>estimator of p</italic></p>
<p>p.bayes&#x003C;&#x2212;<bold>mean</bold>(p.mcmc)</p>
<p>&#x0023;<italic>burn-in theta estimator</italic></p>
<p>theta.mcmc&#x003C;&#x2212;test[, 3][1001:3000]</p>
<p>&#x0023;<italic>estimator of theta</italic></p>
<p>theta.bayes&#x003C;&#x2212;<bold>mean</bold>(theta.mcmc)</p>
<p>&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;<italic>Construct Bayesian confidence interval</italic>&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;</p>
<p>L.w[i] &#x003D; <bold>quantile</bold>(w.mcmc, alpha/2, <bold>na.rm</bold> &#x003D; TRUE)</p>
<p>U.w[i] &#x003D; <bold>quantile</bold>(w.mcmc,(1&#x2009;&#x2212;&#x2009;alpha/2), <bold>na.rm</bold> &#x003D; TRUE)</p>
<p>CIr1&#x2009;&#x003D;&#x2009;<bold>rbind</bold>(<bold>c</bold>(L.w[i],U.w[i]))</p>
<p>Bayes.CP.w[i] &#x003D; <bold>ifelse</bold>(L.w[i]&#x003C;w<bold>&#x0026;&#x0026;</bold>w&#x003C;U.w[i], 1, 0)</p>
<p>Bayes.Length.w[i]&#x2009;&#x003D;&#x2009;U.w[i]&#x2009;&#x2212;&#x2009;L.w[i]</p>
<p>L.p[i] &#x003D; <bold>quantile</bold>(p.mcmc, alpha/2, <bold>na.rm</bold> &#x003D; TRUE)</p>
<p>U.p[i] &#x003D; <bold>quantile</bold>(p.mcmc,(1&#x2009;&#x2212;&#x2009;alpha/2), <bold>na.rm</bold> &#x003D; TRUE)</p>
<p>CIr2&#x2009;&#x003D;&#x2009;<bold>rbind</bold>(<bold>c</bold>(L.p[i],U.p[i]))</p>
<p>Bayes.CP.p[i] &#x003D; <bold>ifelse</bold>(L.p[i]&#x003C;p<bold>&#x0026;&#x0026;</bold>&#x003C;U.p[i], 1, 0)</p>
<p>Bayes.Length.p[i] &#x003D; U.p[i] &#x2212; L.p[i]</p>
<p>L.the[i] &#x003D; <bold>quantile</bold>(theta.mcmc, alpha/2, <bold>na.rm</bold> &#x003D; TRUE)</p>
<p>U.the[i] &#x003D; <bold>quantile</bold>(theta.mcmc,(1&#x2009;&#x2212;&#x2009;alpha/2), <bold>na.rm</bold> &#x003D; TRUE)</p>
<p>CIr3&#x2009;&#x003D;&#x2009;<bold>rbind</bold>(<bold>c</bold>(L.the[i],U.the[i]))</p>
<p>Bayes.CP.the[i] &#x003D; <bold>ifelse</bold>(L.the[i]&#x003C;theta<bold>&#x0026;&#x0026;</bold>theta&#x003C;U.the[i], 1, 0)</p>
<p>Bayes.Length.the[i] &#x003D; U.the[i]&#x2009;&#x2212;&#x2009;L.the[i]</p>
<p>&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;<italic>Construct HPD interval</italic>&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;&#x0023;</p>
<p>w.hpd &#x003D; hdi(w.mcmc, 0.95)</p>
<p>L.w.hpd[i] &#x003D; w.hpd[1]</p>
<p>U.w.hpd[i] &#x003D; w.hpd[2]</p>
<p>CIr4&#x2009;&#x003D;&#x2009;<bold>rbind</bold>(<bold>c</bold>(L.w.hpd[i],U.w.hpd[i]))</p>
<p>CP.w.hpd[i] &#x003D; <bold>ifelse</bold>(L.w.hpd[i]&#x003C;w<bold>&#x0026;&#x0026;</bold>w&#x003C;U.w.hpd[i], 1, 0)</p>
<p>Length.w.hpd[i]&#x2009;&#x003D;&#x2009;U.w.hpd[i]&#x2009;&#x2212;&#x2009;L.w.hpd[i]</p>
<p>p.hpd &#x003D; hdi(p.mcmc, 0.95)</p>
<p>L.p.hpd[i] &#x003D; p.hpd[1]</p>
<p>U.p.hpd[i] &#x003D; p.hpd[2]</p>
<p>CIr5&#x2009;&#x003D;&#x2009;<bold>rbind</bold>(<bold>c</bold>(L.p.hpd[i],U.p.hpd[i]))</p>
<p>CP.p.hpd[i] &#x003D; <bold>ifelse</bold>(L.p.hpd[i]&#x003C;p<bold>&#x0026;&#x0026;</bold>&#x003C;U.p.hpd[i], 1, 0)</p>
<p>Length.p.hpd[i] &#x003D; U.p.hpd[i]&#x2009;&#x2212;&#x2009;L.p.hpd[i]</p>
<p>theta.hpd &#x003D; hdi(theta.mcmc, 0.95)</p>
<p>L.the.hpd[i] &#x003D; theta.hpd[1]</p>
<p>U.the.hpd[i] &#x003D; theta.hpd[2]</p>
<p>CIr6&#x2009;&#x003D;&#x2009;<bold>rbind</bold>(<bold>c</bold>(L.the.hpd[i],U.the.hpd[i]))</p>
<p>CP.the.hpd[i] &#x003D; <bold>ifelse</bold>(L.the.hpd[i]&#x003C;theta<bold>&#x0026;&#x0026;</bold>theta&#x003C;U.the.hpd[i], 1, 0)</p>
<p>Length.the.hpd[i]&#x2009;&#x003D;&#x2009;U.the.hpd[i]&#x2009;&#x2212;&#x2009;L.the.hpd[i]</p>
<p>&#x007D;</p>
</app>
</app-group>
</back>
</article>








