روش‌های متعددی برای خوشه‌بندی داده‌های بیان ژن دوره‌ای زمانی وجود دارد ولی محدودیت‌هایی برای این روش‌ها وجود دارد که از جمله‌ آن‌ها می‌توان به عدم در نظر گرفتن همبستگی در طول زمان و زمان‌بر بودن محاسبات اشاره داشت. در این مقاله با معرفی مدل‌های اثرات آمیخته‌ی ناپارامتری و نیمه‌پارامتری، این همبستگی در طول زمان در نظر گرفته شده و با استفاده از اسپلاین تاوانیده، حجم محاسبات به طور چشم‌گیری کاهش یافته است. در پایان با استفاده از مطالعه‌ شبیه‌سازی عملکرد روش پیشنهادی با روش‌های قبلی مقایسه و با استفاده از ملاک BIC، مدل مناسب‌تر انتخاب و تحلیل می‌شود. همچنین روش پیشنهادی در یک مثال کاربردی داده‌های بیان ژن دوره‌ای زمانی ارائه شده است.