]> nmode's Git Repositories - Rnaught/blobdiff - man/wp.Rd
Refactor WP
[Rnaught] / man / wp.Rd
index 479593bab331d1c375d4413a3f5b262a760d91d8..450c948a857ec3abc268fc794b1e2c1dab987cc2 100644 (file)
--- a/man/wp.Rd
+++ b/man/wp.Rd
@@ -1,49 +1,62 @@
 % Generated by roxygen2: do not edit by hand
 % Generated by roxygen2: do not edit by hand
-% Please edit documentation in R/WP.R
-\name{WP}
-\alias{WP}
-\title{WP method}
+% Please edit documentation in R/wp.R
+\name{wp}
+\alias{wp}
+\title{White and Pagano (WP)}
 \usage{
 \usage{
-WP(
-  NT,
+wp(
+  cases,
   mu = NA,
   mu = NA,
-  search = list(B = 100, shape.max = 10, scale.max = 10),
-  tol = 0.999
+  serial = FALSE,
+  grid_length = 100,
+  max_shape = 10,
+  max_scale = 10
 )
 }
 \arguments{
 )
 }
 \arguments{
-\item{NT}{Vector of case counts.}
+\item{cases}{Vector of case counts. The vector must be of length at least two
+and only contain positive integers.}
 
 
-\item{mu}{Mean of the serial distribution (needs to match case counts in time
-units; for example, if case counts are weekly and the serial
-distribution has a mean of seven days, then \code{mu} should be set
-to one). The default value of \code{mu} is set to \code{NA}.}
+\item{mu}{Mean of the serial distribution. This must be a positive number or
+\code{NA}. If a number is specified, the value should match the case counts in
+time units. For example, if case counts are weekly and the serial
+distribution has a mean of seven days, then \code{mu} should be set to \code{1}. If
+case counts are daily and the serial distribution has a mean of seven days,
+then \code{mu} should be set to \code{7}.}
 
 
-\item{search}{List of default values for the grid search algorithm. The list
-includes three elements: the first is \code{B}, which is the
-length of the grid in one dimension; the second is
-\code{scale.max}, which is the largest possible value of the
-scale parameter; and the third is \code{shape.max}, which is
-the largest possible value of the shape parameter. Defaults to
-\code{B = 100, scale.max = 10, shape.max = 10}. For both shape
-and scale, the smallest possible value is 1/\code{B}.}
+\item{serial}{Whether to return the estimated serial distribution in addition
+to the estimate of R0. This must be a value identical to \code{TRUE} or \code{FALSE}.}
 
 
-\item{tol}{Cutoff value for cumulative distribution function of the
-pre-discretization gamma serial distribution. Defaults to 0.999
-(i.e. in the discretization, the maximum is chosen such that the
-original gamma distribution has cumulative probability of no more
-than 0.999 at this maximum).}
+\item{grid_length}{The length of the grid in the grid search (defaults to
+100). This must be a positive integer. It will only be used if \code{mu} is set
+to \code{NA}. The grid search will go through all combinations of the shape and
+scale parameters for the gamma distribution, which are \code{grid_length} evenly
+spaced values from \code{0} (exclusive) to \code{max_shape} and \code{max_scale}
+(inclusive), respectively. Note that larger values will result in a longer
+search time.}
+
+\item{max_shape}{The largest possible value of the shape parameter in the
+grid search (defaults to 10). This must be a positive number. It will only
+be used if \code{mu} is set to \code{NA}. Note that larger values will result in a
+longer search time, and may cause numerical instabilities.}
+
+\item{max_scale}{The largest possible value of the scale parameter in the
+grid search (defaults to 10). This must be a positive number. It will only
+be used if \code{mu} is set to \code{NA}. Note that larger values will result in a
+longer search time, and may cause numerical instabilities.}
 }
 \value{
 }
 \value{
-\code{WP} returns a list containing the following components:
-        \code{Rhat} is the estimate of R0, and \code{SD} is either the
-        discretized serial distribution (if \code{mu} is not \code{NA}), or
-        the estimated discretized serial distribution (if \code{mu} is
-        \code{NA}). The list also returns the variable \code{check}, which is
-        equal to the number of non-unique maximum likelihood estimators. The
-        serial distribution \code{SD} is returned as a list made up of
-        \code{supp} (the support of the distribution) and \code{pmf} (the
-        probability mass function).
+If \code{serial} is identical to \code{TRUE}, a list containing the following
+components is returned:
+\itemize{
+\item \code{r0} - the estimate of R0
+\item \code{supp} - the support of the estimated serial distribution
+\item \code{pmf} - the probability mass function of the estimated serial
+distribution
+}
+
+Otherwise, if \code{serial} is identical to \code{FALSE}, only the estimate of R0 is
+returned.
 }
 \description{
 This function implements an R0 estimation due to White and Pagano (Statistics
 }
 \description{
 This function implements an R0 estimation due to White and Pagano (Statistics
@@ -53,51 +66,63 @@ Poisson transmission model. See details for important implementation notes.
 \details{
 This method is based on a Poisson transmission model, and hence may be most
 most valid at the beginning of an epidemic. In their model, the serial
 \details{
 This method is based on a Poisson transmission model, and hence may be most
 most valid at the beginning of an epidemic. In their model, the serial
-distribution is assumed to be discrete with a finite number of posible
-values. In this implementation, if \code{mu} is not {NA}, the serial
-distribution is taken to be a discretized version of a gamma distribution
-with mean \code{mu}, shape parameter one, and largest possible value based on
-parameter \code{tol}. When \code{mu} is \code{NA}, the function implements a
-grid search algorithm to find the maximum likelihood estimator over all
-possible gamma distributions with unknown mean and variance, restricting
-these to a prespecified grid (see \code{search} parameter).
+distribution is assumed to be discrete with a finite number of possible
+values. In this implementation, if \code{mu} is not \code{NA}, the serial distribution
+is taken to be a discretized version of a gamma distribution with shape
+parameter \code{1} and scale parameter \code{mu} (and hence mean \code{mu}). When \code{mu} is
+\code{NA}, the function implements a grid search algorithm to find the maximum
+likelihood estimator over all possible gamma distributions with unknown shape
+and scale, restricting these to a prespecified grid (see the parameters
+\code{grid_length}, \code{max_shape} and \code{max_scale}). In both cases, the largest value
+of the support is chosen such that the cumulative distribution function of
+the original (pre-discretized) gamma distribution has cumulative probability
+of no more than 0.999 at this value.
 
 
-When the serial distribution is known (i.e., \code{mu} is not \code{NA}),
-sensitivity testing of \code{mu} is strongly recommended. If the serial
-distribution is unknown (i.e., \code{mu} is \code{NA}), the likelihood
-function can be flat near the maximum, resulting in numerical instability of
-the optimizer. When \code{mu} is \code{NA}, the implementation takes
-considerably longer to run. Users should be careful about units of time
-(e.g., are counts observed daily or weekly?) when implementing.
+When the serial distribution is known (i.e., \code{mu} is not \code{NA}), sensitivity
+testing of \code{mu} is strongly recommended. If the serial distribution is
+unknown (i.e., \code{mu} is \code{NA}), the likelihood function can be flat near the
+maximum, resulting in numerical instability of the optimizer. When \code{mu} is
+\code{NA}, the implementation takes considerably longer to run. Users should be
+careful about units of time (e.g., are counts observed daily or weekly?) when
+implementing.
 
 The model developed in White and Pagano (2008) is discrete, and hence the
 serial distribution is finite discrete. In our implementation, the input
 
 The model developed in White and Pagano (2008) is discrete, and hence the
 serial distribution is finite discrete. In our implementation, the input
-value \code{mu} is that of a continuous distribution. The algorithm
-discretizes this input when \code{mu} is not \code{NA}, and hence the mean of
-the serial distribution returned in the list \code{SD} will differ from
-\code{mu} somewhat. That is to say, if the user notices that the input
-\code{mu} and output mean of \code{SD} are different, this is to be expected,
-and is caused by the discretization.
+value \code{mu} is that of a continuous distribution. The algorithm discretizes
+this input, and so the mean of the estimated serial distribution returned
+(when \code{serial} is set to \code{TRUE}) will differ from \code{mu} somewhat. That is to
+say, if the user notices that the input \code{mu} and the mean of the estimated
+serial distribution are different, this is to be expected, and is caused by
+the discretization.
 }
 \examples{
 # Weekly data.
 }
 \examples{
 # Weekly data.
-NT <- c(1, 4, 10, 5, 3, 4, 19, 3, 3, 14, 4)
+cases <- c(1, 4, 10, 5, 3, 4, 19, 3, 3, 14, 4)
 
 # Obtain R0 when the serial distribution has a mean of five days.
 
 # Obtain R0 when the serial distribution has a mean of five days.
-res1 <- WP(NT, mu = 5 / 7)
-res1$Rhat
+wp(cases, mu = 5 / 7)
 
 # Obtain R0 when the serial distribution has a mean of three days.
 
 # Obtain R0 when the serial distribution has a mean of three days.
-res2 <- WP(NT, mu = 3 / 7)
-res2$Rhat
+wp(cases, mu = 3 / 7)
 
 # Obtain R0 when the serial distribution is unknown.
 
 # Obtain R0 when the serial distribution is unknown.
-# NOTE: This implementation will take longer to run.
-res3 <- WP(NT)
-res3$Rhat
+# Note that this will take longer to run than when `mu` is known.
+wp(cases)
+
+# Same as above, but specify custom grid search parameters. The larger any of
+# the parameters, the longer the search will take, but with potentially more
+# accurate estimates.
+wp(cases, grid_length = 40, max_shape = 4, max_scale = 4)
 
 
-# Find the mean of the estimated serial distribution.
-serial <- res3$SD
-sum(serial$supp * serial$pmf)
+# Return the estimated serial distribution in addition to the estimate of R0.
+estimate <- wp(cases, serial = TRUE)
 
 
+# Display the estimate of R0, as well as the support and probability mass
+# function of the estimated serial distribution returned by the grid search.
+estimate$r0
+estimate$supp
+estimate$pmf
+}
+\references{
+\href{https://doi.org/10.1002/sim.3136}{White and Pagano (Statistics in Medicine, 2008)}
 }
 }