近似貝葉斯方法及其應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-26 09:48
本文主要介紹近似貝葉斯方法的發(fā)展、中心思想及運(yùn)用,并用它對(duì)三種模型進(jìn)行參數(shù)估計(jì)。近似貝葉斯方法是在貝葉斯統(tǒng)計(jì)的理論基礎(chǔ)上建立的一種算法,它可以在已知模型和參數(shù)先驗(yàn)分布的前提下結(jié)合觀測(cè)值樣本得到較為可靠的后驗(yàn)分布信息。其特點(diǎn)是,對(duì)先驗(yàn)分布、似然函數(shù)的要求較低,計(jì)算過(guò)程較為簡(jiǎn)單,可以套用于各種研究模型。近似貝葉斯方法還可以與其他抽樣方法結(jié)合,形成各種適用于不同情況的參數(shù)估計(jì)方法。本文對(duì)三種不同類型的統(tǒng)計(jì)模型進(jìn)行近似貝葉斯方法的參數(shù)估計(jì),分別為二項(xiàng)分布模型、帶超參數(shù)的分層二項(xiàng)分布模型和時(shí)間序列模型。三種模型的參數(shù)分析結(jié)果都達(dá)到了我們的預(yù)期,并且對(duì)比傳統(tǒng)的參數(shù)估計(jì)方法,近似貝葉斯方法展現(xiàn)了簡(jiǎn)單、高效的特點(diǎn)。
【文章來(lái)源】:蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:27 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
不同試驗(yàn)次數(shù)下的后驗(yàn)分布估計(jì)圖
圖 1 不同試驗(yàn)次數(shù)下的后驗(yàn)分布估計(jì)圖圖 1 中我們可以看出,隨著伯努利試驗(yàn)次數(shù)的增加,關(guān)于參數(shù) 的信息也在增大,我們畫出的分布圖也越“尖”,即樣本的分布越集中。我們?nèi)〕晒β?,樣本個(gè)數(shù)N ,伯努利試驗(yàn)次數(shù) 臨界值 依次取 0.1、0.01、0 時(shí)后驗(yàn)分布圖從左到右如下所示:
圖 3 MCMC 方法下后驗(yàn)分布估計(jì)圖對(duì)比圖 1 和圖 3 我們可以看出,當(dāng)觀測(cè)值數(shù)據(jù)比較少,即 時(shí),近似貝葉斯方法下的后驗(yàn)分布圖更加集中,特殊值出現(xiàn)的概率相對(duì)少一些?梢哉J(rèn)為,近似貝葉斯方法在數(shù)據(jù)稀少的情況下對(duì)方差控制得更好。而比較兩種算法的計(jì)算過(guò)程,不難看出,MCMC 方法涉及更多的數(shù)學(xué)推導(dǎo),它需要研究者有明確的似然函數(shù)表達(dá)式。但總的來(lái)說(shuō),兩種算法都是較為有效的后驗(yàn)分布估計(jì)方法。4.2 分層二項(xiàng)分布的參數(shù)估計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中參數(shù)的分布形式不一定是單一的,它可能會(huì)隨著某些因素的變化而發(fā)生改變。因此我們需要對(duì)參數(shù)進(jìn)行分層討論。在上一節(jié)二項(xiàng)分布的基礎(chǔ)上,當(dāng)二項(xiàng)分布的參數(shù)還涉及多個(gè)未知的超參數(shù)時(shí),我們需要對(duì)二項(xiàng)分布的參數(shù)進(jìn)行再一步的討論即分層二項(xiàng)分布的參數(shù)估計(jì)。首先,我們需要對(duì)二項(xiàng)分布的參數(shù) 進(jìn)行處理,讓取值范圍從原來(lái)的(0,1)擴(kuò)展到( с с),其變換方式為
本文編號(hào):3459290
【文章來(lái)源】:蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:27 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
不同試驗(yàn)次數(shù)下的后驗(yàn)分布估計(jì)圖
圖 1 不同試驗(yàn)次數(shù)下的后驗(yàn)分布估計(jì)圖圖 1 中我們可以看出,隨著伯努利試驗(yàn)次數(shù)的增加,關(guān)于參數(shù) 的信息也在增大,我們畫出的分布圖也越“尖”,即樣本的分布越集中。我們?nèi)〕晒β?,樣本個(gè)數(shù)N ,伯努利試驗(yàn)次數(shù) 臨界值 依次取 0.1、0.01、0 時(shí)后驗(yàn)分布圖從左到右如下所示:
圖 3 MCMC 方法下后驗(yàn)分布估計(jì)圖對(duì)比圖 1 和圖 3 我們可以看出,當(dāng)觀測(cè)值數(shù)據(jù)比較少,即 時(shí),近似貝葉斯方法下的后驗(yàn)分布圖更加集中,特殊值出現(xiàn)的概率相對(duì)少一些?梢哉J(rèn)為,近似貝葉斯方法在數(shù)據(jù)稀少的情況下對(duì)方差控制得更好。而比較兩種算法的計(jì)算過(guò)程,不難看出,MCMC 方法涉及更多的數(shù)學(xué)推導(dǎo),它需要研究者有明確的似然函數(shù)表達(dá)式。但總的來(lái)說(shuō),兩種算法都是較為有效的后驗(yàn)分布估計(jì)方法。4.2 分層二項(xiàng)分布的參數(shù)估計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中參數(shù)的分布形式不一定是單一的,它可能會(huì)隨著某些因素的變化而發(fā)生改變。因此我們需要對(duì)參數(shù)進(jìn)行分層討論。在上一節(jié)二項(xiàng)分布的基礎(chǔ)上,當(dāng)二項(xiàng)分布的參數(shù)還涉及多個(gè)未知的超參數(shù)時(shí),我們需要對(duì)二項(xiàng)分布的參數(shù)進(jìn)行再一步的討論即分層二項(xiàng)分布的參數(shù)估計(jì)。首先,我們需要對(duì)二項(xiàng)分布的參數(shù) 進(jìn)行處理,讓取值范圍從原來(lái)的(0,1)擴(kuò)展到( с с),其變換方式為
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