摘要
生态学对了解野生动物如何受到人为干扰（如声音）的影响非常感兴趣。例如，行为反应研究是量化海上活动对海洋哺乳动物影响的重要方法。在动物暴露于受控声源之前、期间和之后，通常使用遥测标签（例如，加速计或卫星跟踪器）对其行为进行量化的情况下，进行受控暴露实验。需要进行统计建模，以正式比较暴露前后的模式，量化与基线行为的偏差。我们提出变系数随机微分方程（SDE）作为一个灵活的框架，用两个分量对此类数据进行建模：（1）时变基线动力学，用时变协变量的非参数或随机效应进行建模；（2）非参数响应模型，捕捉与基线的偏差。SDE以连续时间表示，这使得分析不规则时间间隔收集的数据变得简单，这是动物追踪研究的常见情况。我们描述了如何将模型嵌入到状态空间建模框架中，以考虑测量误差。我们提出了模型拟合、模型检查和不确定性量化（包括响应模型）的推断方法。我们将此方法应用于两个关于喙鲸的行为反应研究数据集：卫星轨迹和高分辨率深度数据。我们的结果表明，鲸鱼的水平运动和垂直潜水行为在暴露于声源后发生了变化，未来的工作应该评估这些反应的严重性和可能的后果。这两个截然不同的例子展示了可变系数SDE在测量行为变化方面的多功能性，我们讨论了干扰对鲸鱼能量平衡的影响。
资金筹措表
TM、RG、CH和LT由美国海军研究办公室拨款N000141812807资助。
致谢
我们非常感谢Rob Schick、Will Cioffi、Alan Gelfand、Josh Hewitt、Stacy DeRuiter和Brandon Southall对数据和模型的讨论。五个DTag中的四个数据是作为SOCAL-BRS项目的一部分收集的，该项目主要由美国海军作战部长环境准备部资助，随后由美国海军海洋生物资源计划资助。海军研究办公室海洋哺乳动物项目也为环境采样和后勤提供了额外支持。该研究的所有研究活动均根据美国国家海洋渔业局许可证14534、海峡群岛国家海洋保护区许可证2010-004、美国国防部医学和外科局的授权、加利福尼亚海岸委员会的联邦一致性裁定、，以及众多机构动物护理和使用委员会授权。卫星标签和其中一个DTag的数据是作为大西洋BRS项目的一部分收集的，根据国家海洋渔业局（National Marine Fisheries Service）向Robin W.Baird颁发的编号为17086和20605的科研许可证。该标记协议由卡斯卡迪亚研究中心动物护理和使用机构委员会批准。这项工作得到了美国舰队司令部通过大西洋海军设施工程司令部的支持，合同编号：N62470-15-D-8006，任务令50，发布给HDR，Inc.。我们感谢参与SOCAL和大西洋BRS项目的所有现场团队成员。
引用
下载引文
塞奥·米歇洛特。
理查德·格伦尼（Richard Glennie）。
伦·托马斯。
尼古拉·奎克。
卡特里奥娜·哈里斯。
“动物运动中行为反应的连续时间模型。”
附录申请。斯达。
17
(4)
3570 - 3588,
2023年12月。
https://doi.org/10.1214/23-AOAS1776
问询处
收到日期：2022年12月1日;修订日期：2023年5月1日;发布时间：2023年12月
欧几里德项目首次提供：2023年10月30日
数字对象标识符：10.1214/23-AOAS1776
关键词：喙鲸,行为反应研究,扩散过程,随机微分方程
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