统计学bootstrap

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bootstrap法原理

bootstrap法原理

bootstrap法原理Bootstrap法原理引言:在现代软件开发中,前端开发人员经常使用Bootstrap来构建优雅的、响应式的和移动设备友好的Web界面。

那么,什么是Bootstrap法?Bootstrap法是一种通过从样本数据中随机选择样本,并使用这些样本进行重复抽样来估计总体参数的统计方法。

本文将详细介绍Bootstrap法的原理和应用。

一、Bootstrap法的原理Bootstrap法的原理可以简单概括为以下几个步骤:1. 从原始样本数据中进行有放回地随机抽样,得到一个新的样本,该样本的大小与原始样本相同;2. 对于每个新的样本,计算所感兴趣的统计量,例如均值、中位数等;3. 重复上述两个步骤多次,得到多个统计量的估计值;4. 对这些估计值进行统计分析,例如计算平均值、标准误差等。

二、Bootstrap法的应用Bootstrap法在统计学中有广泛的应用,特别是在以下几个方面:1. 参数估计:当总体分布未知或无法准确描述时,可以使用Bootstrap法来估计总体参数,例如均值、方差等;2. 置信区间估计:通过Bootstrap法,可以构建置信区间来估计总体参数的不确定性范围;3. 假设检验:Bootstrap法可以用于假设检验,通过重复抽样得到的统计量的分布来判断原假设的可信度;4. 非参数统计分析:Bootstrap法适用于非参数统计方法,如核密度估计、回归分析等。

三、Bootstrap法的优点Bootstrap法作为一种统计方法,具有以下几个优点:1. 灵活性:Bootstrap法不依赖于总体分布的假设,适用于各种类型的数据;2. 置信度高:Bootstrap法通过重复抽样得到的统计量分布可以更准确地估计总体参数的不确定性;3. 易于实施:Bootstrap法的实施相对简单,只需要重复抽样和计算统计量即可;4. 适用范围广:Bootstrap法适用于各种统计分析方法,包括参数估计、假设检验和非参数统计分析。

统计学中的Bootstrap方法

统计学中的Bootstrap方法

统计学中的Bootstrap方法引言统计学是一门研究如何收集、整理、分析和解释数据的学科。

在统计学中,Bootstrap方法是一种常用的统计推断方法,它可以通过重复抽样来评估统计量的抽样分布。

本文将介绍Bootstrap方法的原理、应用和优点。

一、Bootstrap方法的原理Bootstrap方法是由Bradley Efron于1979年提出的一种非参数统计推断方法。

它的基本思想是通过从原始样本中有放回地进行随机抽样,形成多个“伪样本”,然后利用这些“伪样本”来估计统计量的抽样分布。

具体步骤如下:1. 从原始样本中有放回地抽取n个样本观测值,形成一个“伪样本”;2. 重复步骤1,生成B个“伪样本”;3. 对每个“伪样本”,计算统计量的值;4. 利用这些统计量的值构建抽样分布。

二、Bootstrap方法的应用Bootstrap方法在统计学中有广泛的应用,以下是一些常见的应用领域:1. 参数估计:Bootstrap方法可以用于估计参数的抽样分布和置信区间。

通过从原始样本中重复抽样,可以得到参数的分布情况,从而估计参数的置信区间。

2. 假设检验:Bootstrap方法可以用于假设检验,特别是在小样本情况下。

通过生成多个“伪样本”,可以计算统计量的抽样分布,并进行假设检验。

3. 回归分析:Bootstrap方法可以用于回归分析中的参数估计和模型选择。

通过对原始样本进行重复抽样,可以得到回归参数的抽样分布,从而进行模型的评估和选择。

4. 非参数统计推断:Bootstrap方法是一种非参数统计推断方法,可以用于估计分布函数、密度函数等非参数统计量的抽样分布。

三、Bootstrap方法的优点Bootstrap方法相对于传统的统计推断方法有以下优点:1. 不依赖于分布假设:Bootstrap方法是一种非参数方法,不需要对数据的分布进行假设。

这使得它在实际应用中更加灵活和适用。

2. 考虑了样本的不确定性:Bootstrap方法通过重复抽样,考虑了样本的不确定性。

bootstrap重抽样方法

bootstrap重抽样方法

bootstrap重抽样方法引言:在统计学中,bootstrap重抽样方法是一种基于原始样本的统计推断方法。

它通过从原始样本中有放回地抽样生成大量的自助样本,然后利用这些自助样本来估计总体参数、构建置信区间或进行假设检验。

本文将详细介绍bootstrap重抽样方法的原理、步骤和应用领域。

一、bootstrap重抽样方法的原理bootstrap重抽样方法的核心思想是用有放回地抽样自助样本来近似原始总体。

假设我们有一个由n个独立同分布的观测值构成的样本X={X1,X2,⋯,Xn}。

可以使用自助抽样方法重复地从样本X中抽取n个观测值,将抽取的观测值放回样本中,这样每次抽样都是独立的。

通过重复抽样得到B个自助样本,可以使用这些自助样本进行统计推断。

二、bootstrap重抽样方法的步骤1.抽取自助样本:有放回地从原始样本中抽取n个观测值,形成自助样本。

由于每次抽取的观测值放回到样本中,一些观测值可能被重复抽取,而另一些观测值可能没有被抽取到。

因此自助样本的大小与原始样本相同,但是自助样本中会存在重复的观测值和未抽取的观测值。

2.估计统计量:对于每个自助样本,计算所要估计的统计量。

这个统计量可以是平均值、中位数、方差等,具体要根据问题和目的而定。

3.重复抽样:重复步骤1和步骤2,得到B个自助样本和相应的估计统计量。

通常情况下,B的取值范围为100至1000。

4.构建置信区间或进行假设检验:通过自助样本的分布来进行推断。

例如,可以基于B个自助样本的估计统计量计算置信区间,或者比较观察值和自助样本中统计量的偏差来进行假设检验。

三、bootstrap重抽样方法的优势1. 适用性广泛:bootstrap可以应用于各种类型的数据和问题,无需对数据做出特定的要求,例如,可以处理小样本问题、非正态分布数据和异方差数据。

2. 非参数性:bootstrap不需要对总体分布做出假设,因此它是一种非参数统计方法。

3. 可靠性高:bootstrap是一种自助法,通过对自助样本进行重复抽样,它可以利用样本数据本身来估计总体参数,并且可以提供对估计的可靠性评估。

bootstrap法

bootstrap法

bootstrap法Bootstrap法是一种常用的统计学方法,它可以用来评估统计学中的参数估计和假设检验的准确性。

Bootstrap法最初由布拉德利·埃夫隆和皮特·哈尔在1979年提出,并在之后的几十年里得到了广泛的应用。

本文将介绍Bootstrap法的基本原理、应用场景以及实现方法。

一、Bootstrap法的原理Bootstrap法的基本思想是通过从样本中重复抽取数据来估计统计量的分布。

具体而言,Bootstrap法包括以下步骤:1. 从原始数据样本中随机抽取一个固定数量的样本(通常与原始样本大小相同),并将其作为一个新的样本。

2. 重复步骤1多次,通常是1000次或更多次。

3. 对每个新样本计算统计量(如均值、方差、中位数等)。

4. 将所有计算出的统计量按升序排列。

5. 根据需要计算出置信区间和标准误等统计量。

Bootstrap法的核心在于重复抽样。

通过从原始数据样本中重复随机抽样,我们可以获得更准确的统计量估计和假设检验结果。

在某些情况下,原始数据可能不符合正态分布或其他假设检验的前提条件。

Bootstrap法可以通过生成新的样本来解决这些问题。

二、Bootstrap法的应用场景Bootstrap法可以用于各种统计学应用中,包括参数估计、假设检验、回归分析、时间序列分析等。

以下是Bootstrap法的一些常见应用场景:1. 参数估计:Bootstrap法可以用来估计统计量的标准误和置信区间,如均值、中位数、方差、相关系数等。

2. 假设检验:Bootstrap法可以用来检验假设检验的显著性,如两个总体均值是否相等、回归系数是否显著等。

3. 回归分析:Bootstrap法可以用来估计回归系数的标准误和置信区间,以及模型的预测误差等。

4. 时间序列分析:Bootstrap法可以用来估计时间序列模型的参数和预测误差,以及分析时间序列的置信区间和假设检验结果等。

三、Bootstrap法的实现方法Bootstrap法的实现方法相对简单,可以使用各种编程语言和软件包来实现。

bootstrap法 标准化系数

bootstrap法 标准化系数

标题:深度探讨bootstrap法及标准化系数在统计学中,bootstrap法和标准化系数是两个非常重要的概念。

本文将对这两个概念进行深度探讨,以帮助读者更好地理解它们的内涵和应用。

在此之前,我们先要简单了解一下这两个概念。

1. bootstrap法bootstrap法是一种通过自助重采样来估计统计量抽样分布的方法。

它通常用于计算统计量的标准误差和置信区间。

与传统的参数估计方法不同,bootstrap法不需要对总体分布假设任何形式,因此在样本容量较小和总体分布未知的情况下具有很强的稳健性。

bootstrap法的核心理念是“有放回”地从原始样本中抽取若干个样本,通过重复抽样和计算统计量来构建该统计量的抽样分布。

接下来,我们将从如何进行bootstrap重采样、计算标准误差和构建置信区间等方面展开讨论。

2. 标准化系数标准化系数,也叫做标准化回归系数,是线性回归中一种重要的参数估计指标。

它表示自变量单位变化对因变量的影响程度,能够消除不同自变量量纲对估计结果的影响,从而更好地比较各个自变量对因变量的影响。

一般来说,标准化系数绝对值越大,说明自变量对因变量的影响越大。

在实际应用中,我们除了计算标准化系数外,还需要了解其在模型解释和比较方面的意义,从而更好地解读回归结果和进行业务决策。

了解了这两个概念的基本含义后,接下来我们将深入探讨它们在实际应用中的重要性和应用技巧。

3. 深度探讨bootstrap法3.1 如何进行bootstrap重采样bootstrap法的重要一环就是重采样。

一般来说,我们可以通过编程语言或软件来实现bootstrap重采样,例如R语言中的boot包和Python语言中的bootstrapped。

在进行重采样时,需要注意样本量的选择和重复抽样的次数。

我们还要关注重采样的方法选择和效果评估等方面。

3.2 计算统计量的标准误差一旦完成了重采样,接下来就是计算我们感兴趣的统计量的标准误差。

非参数统计中的Bootstrap方法详解(九)

非参数统计中的Bootstrap方法详解(九)

非参数统计中的Bootstrap方法详解引言统计学是一门研究数据收集、分析、解释和呈现的学科,而非参数统计学是统计学中的一个重要分支,它主要研究与总体分布函数的形式无关的统计方法。

Bootstrap方法是非参数统计学中的一种重要方法,它通过对原始数据的重抽样来估计总体参数的分布,为我们提供了一种全新的统计推断方法。

本文将详细介绍Bootstrap方法的原理、应用和局限性。

Bootstrap方法的原理Bootstrap方法是由Bradley Efron在1979年引入统计学领域的,它的核心思想是基于原始样本数据进行重抽样,从而得到大量的样本数据集,然后利用这些重抽样样本数据集来估计总体参数的分布。

具体而言,假设我们有一个包含n个观测值的样本数据集X={x1,x2,...,xn},我们希望估计总体参数θ的分布。

Bootstrap方法的原理如下:1. 从样本数据集X中有放回地抽取n个观测值,组成一个新的重抽样样本数据集X*;2. 利用重抽样样本数据集X*来估计总体参数θ;3. 重复步骤1和步骤2,得到B个重抽样样本数据集X*1,X*2,...,X*B;4. 根据B个重抽样样本数据集X*1,X*2,...,X*B的估计结果,得到总体参数θ的分布。

Bootstrap方法的应用Bootstrap方法在统计学中有着广泛的应用,特别是在参数估计、假设检验和置信区间估计等方面。

下面我们将详细介绍Bootstrap方法在这些方面的应用。

1. 参数估计在传统的参数估计方法中,我们通常会假设总体的分布形式,并根据假设的分布形式来估计总体参数。

然而,在实际应用中,我们往往并不清楚总体的分布形式,这时就可以利用Bootstrap方法来进行参数估计。

通过对重抽样样本数据集的估计结果,我们可以得到总体参数的估计值和标准误差,从而更加准确地估计总体参数。

2. 假设检验假设检验是统计学中常用的推断方法之一,它用于检验样本数据是否来自某个特定的总体分布。

统计学bootstrap专题知识

统计学bootstrap专题知识

,其中
X
* b
X * ,..., X * , b 1, ..., B
1,b
100 ,b
2. 计算B=1000个bootstrap样本相应旳统计量旳值
T*
X*
1 n X*
n ,b
3. vboot
n ,b
1B Bb1
ni1 X*
n ,b
i ,b
2
X
* n
,X* n
1 B
n r1
X* n,r
X* 100
13
Bootstrap方差估计
方差: F Tn
2 T
n
其中
2 T
t T 2 dGn t , T
tdGn t
注意:F为数据X旳分布,G为统计量T旳分布
经过两步实现:
第一步:用 T Fˆn n 估计 F Tn
插入估计,积分符号变成求和
第二步:经过从 Fˆn中采样来近似计算
Bootstrap采样+大数定律近似
Matlab函数:bootstrp
7
Bootstrap样本
在一次bootstrap采样中,某些原始样本可能没被 采到,另外某些样本可能被采样屡次
在一种bootstrap样本集中不涉及某个原始样本Xi
旳概率为
X j Xi , j 1,...n
1n 1
e1
0.368
n
一种bootstrap样本集涉及了大约原始样本集旳1-0.368 = 0.632,另外0.368旳样本没有涉及
9
模拟
更一般地,对任意均值有限旳函数h,当 B 有
1B
P
B
b
h
1
Tn,b
h t dGn t

经济统计学中的bootstrap方法

经济统计学中的bootstrap方法

经济统计学中的bootstrap方法引言:经济统计学是应用统计学原理和方法来分析和解释经济现象的学科。

在经济统计学中,bootstrap方法是一种重要的统计推断技术。

本文将介绍bootstrap方法的基本原理、应用领域以及优缺点。

一、bootstrap方法的基本原理bootstrap方法是由统计学家Bradley Efron于1979年提出的一种非参数统计推断方法。

它的基本原理是通过从原始样本中有放回地抽取大量的重复样本,构建一个与原始样本具有相同分布特征的抽样分布,从而进行统计推断。

具体而言,bootstrap方法包括以下几个步骤:1. 从原始样本中有放回地抽取n个样本观测值,构成一个bootstrap样本。

2. 根据bootstrap样本计算所关心的统计量,如均值、方差等。

3. 重复步骤1和步骤2,得到大量的bootstrap样本和对应的统计量。

4. 利用bootstrap样本和对应的统计量构建抽样分布,通过对抽样分布进行分析和推断。

二、bootstrap方法的应用领域bootstrap方法在经济统计学中有广泛的应用,特别是在以下几个方面:1. 参数估计:bootstrap方法可以用于估计参数的标准误、置信区间等。

通过构建抽样分布,可以对参数进行推断,从而得到更准确的估计结果。

2. 假设检验:bootstrap方法可以用于检验统计假设的显著性。

通过构建抽样分布,可以计算出统计量的分布特征,从而进行假设检验。

3. 预测分析:bootstrap方法可以用于预测模型的准确性和稳定性。

通过构建抽样分布,可以评估模型的预测误差和置信区间,从而提高预测的准确性。

4. 非参数统计:bootstrap方法可以用于非参数统计推断。

由于bootstrap方法不依赖于任何分布假设,因此适用于各种复杂的经济统计问题。

三、bootstrap方法的优缺点bootstrap方法作为一种强大的统计推断技术,具有以下优点:1. 不依赖分布假设:bootstrap方法不需要对数据的分布做出假设,适用于各种类型的数据。

bootstrap取样法

bootstrap取样法

bootstrap取样法
Bootstrap是一种统计学方法,用于评估数据集的置信度。

它是一种基于取样的方法,可以用来估计总体参数、构造置信区间和进行假设检验。

Bootstrap方法的主要思想是通
过反复取样来估计样本统计量的分布,从而得到关于未知参数的可靠误差估计。

第一步:原始数据集中随机抽取一定量的样本(有放回的抽取),并对这些样本进行
分析。

每次抽取的样本数目与原始样本数相同。

第二步:重复进行第一步的抽样和分析过程,这个过程可以重复很多次(如100次,1000次)。

第三步:根据第二步中得到的估计结果,计算样本统计量的平均值和标准误。

第四步:利用第三步中计算出的标准误为基础,建立置信区间或进行假设检验。

当然,Bootstrap取样法并非万能的。

它只是一种近似方法,其精度会随着样本数的
增加而增加,但也会随着样本量的增加而增加。

此外,Bootstrap方法也需要满足一定的
理论基础,才能得到可靠的结果。

总的来说,Bootstrap取样法是一种广泛应用于统计学、数据科学和机器学习领域的
方法,可以帮助我们更好地理解数据集的特征和结构,更准确地评估数据集中的各种参数
和属性,从而得出更加可靠和可信的结论和预测。

重抽样技术自助法与置换测试

重抽样技术自助法与置换测试

重抽样技术自助法与置换测试重抽样技术是统计学中常用的一种方法,通过从已有的样本中多次重复抽取样本,来估计总体参数或评估模型的稳定性和准确性。

在重抽样技术中,自助法(bootstrap)和置换测试(permutation test)是两种常见的方法。

本文将分别介绍这两种技术,并比较它们的特点和适用场景。

一、自助法(bootstrap)自助法是一种通过有放回地重复抽样来估计统计量的方法。

在自助法中,我们从原始样本中有放回地抽取若干个样本,构成一个新的样本集合,然后基于这个新的样本集合进行统计量的估计。

重复这个过程很多次,最终得到统计量的分布,从而可以对总体参数进行估计。

自助法的优点在于不需要对总体分布做出假设,适用于各种类型的数据。

同时,自助法能够更好地处理小样本数据,减少由于样本量不足而导致的估计偏差。

另外,自助法还可以用于估计统计量的置信区间,评估模型的预测性能等。

然而,自助法也存在一些局限性。

由于是通过有放回地抽样,可能会导致一些样本在新的样本集合中出现多次,这可能会影响到估计的准确性。

另外,自助法在样本量较大时计算量会比较大,不适合于大规模数据集的分析。

二、置换测试(permutation test)置换测试是一种基于对观测值的重新排列来进行假设检验的方法。

在置换测试中,我们通过对实际观测值的排列组合,生成一组虚拟的样本,然后基于这些虚拟样本进行统计量的计算,最终得到观测值的分布情况。

置换测试的优点在于不需要对总体分布做出假设,适用于各种类型的数据和假设检验问题。

置换测试还可以很好地控制实验误差,减少由于随机性带来的影响。

另外,置换测试还可以用于非参数统计方法的实现,适用范围广泛。

然而,置换测试也存在一些局限性。

在样本量较大时,置换测试的计算量会比较大,不适合于大规模数据集的分析。

另外,置换测试对数据的分布要求较高,如果数据的分布不符合某些假设,可能会影响到检验结果的准确性。

三、自助法与置换测试的比较自助法和置换测试都是重抽样技术的应用,它们在一定程度上可以互补彼此的不足。

非参数统计中的Bootstrap方法详解(五)

非参数统计中的Bootstrap方法详解(五)

在统计学中,Bootstrap方法是一种用于估计统计量的非参数统计方法。

它的提出和发展为统计学领域带来了重大的影响,成为了一种常用的统计分析工具。

本文将详细介绍Bootstrap方法的原理、应用和相关概念,以及在实际问题中的应用。

Bootstrap方法最早由Bradley Efron于1979年提出,它的核心思想是通过对样本数据的重抽样,来估计总体的分布以及统计量的性质。

这种方法的优势在于不需要对总体分布做出假设,尤其适用于小样本情况下的统计推断。

通过不断地重抽样和计算得到的统计量,可以得到统计量的抽样分布,从而对总体分布和统计量进行估计和推断。

在Bootstrap方法中,首先需要从原始样本中进行有放回的重抽样,得到和原始样本大小相同的重抽样集合。

然后利用这些重抽样数据集合来估计统计量,例如均值、方差等。

通过重复这一过程,可以得到大量的估计值,从而得到统计量的抽样分布。

最终可以利用这些抽样分布对总体分布的性质进行估计,以及对统计量的置信区间和假设检验进行推断。

Bootstrap方法在实际应用中有着广泛的应用。

例如在金融领域,利用Bootstrap方法可以对股票收益率的分布进行估计,从而对风险进行评估。

在医学研究中,Bootstrap方法可以用来对患者的生存时间进行推断。

在工程领域,Bootstrap方法可以用来对数据的不确定性进行分析。

总之,Bootstrap方法在各个领域都有着重要的应用价值,成为了一种强大的统计分析工具。

除了介绍Bootstrap方法的原理和应用,我们还需要了解一些相关的概念。

首先是自助样本(bootstrap sample),即通过有放回的重抽样得到的新样本。

其次是统计量(statistic),即对样本数据进行运算得到的数值,例如样本均值、样本方差等。

另外还有抽样分布(sampling distribution),即统计量在不同抽样情况下的分布。

了解这些相关概念,对深入理解Bootstrap方法的原理与应用至关重要。

Bootstrap方法的原理

Bootstrap方法的原理

Bootstrap方法的原理Bootstrap方法是一种统计学中常用的非参数统计方法,用于估计统计量的抽样分布。

它的原理是通过从原始样本中有放回地抽取大量的重复样本,然后利用这些重复样本进行统计推断。

Bootstrap方法的原理可以分为以下几个步骤:1. 抽样:从原始样本中有放回地抽取大量的重复样本。

这意味着每次抽样都是独立的,每个样本都有相同的概率被选中。

抽样的次数通常为几千次甚至更多,以确保得到足够多的样本。

2. 统计量计算:对于每个重复样本,计算所关心的统计量。

统计量可以是均值、中位数、方差等,具体根据问题的需求而定。

3. 统计量分布估计:将得到的统计量按照大小排序,然后根据排序结果计算置信区间或者计算假设检验的p值。

置信区间可以用来估计统计量的不确定性,p值可以用来判断统计量是否显著。

4. 结果解释:根据统计量的分布估计结果,对原始样本进行统计推断。

例如,可以利用置信区间判断总体均值的范围,或者利用p值判断两个样本的差异是否显著。

Bootstrap方法的原理基于自助法(bootstrapping)的思想,即通过从原始样本中有放回地抽取样本,模拟出多个类似于原始样本的重复样本。

这样做的好处是可以利用这些重复样本来估计统计量的抽样分布,而无需对总体分布做出任何假设。

Bootstrap方法的优点在于它不依赖于总体分布的假设,适用于各种类型的数据和统计量。

它可以提供更准确的估计和更可靠的推断结果,尤其在样本量较小或总体分布未知的情况下。

此外,Bootstrap方法还可以用于模型选择、参数估计和预测等统计问题。

总之,Bootstrap方法通过重复抽样和统计量计算来估计统计量的抽样分布,从而进行统计推断。

它的原理简单而直观,适用范围广泛,是统计学中常用的非参数统计方法之一。

Bootstrap重抽样技术的原理

Bootstrap重抽样技术的原理

Bootstrap重抽样技术的原理Bootstrap重抽样技术是一种统计学中常用的方法,用于估计参数的置信区间、假设检验等。

它的原理是通过从原始样本中有放回地抽取大量的自助样本,然后利用这些自助样本来估计总体参数的分布特性。

本文将介绍Bootstrap重抽样技术的原理及其应用。

### 1. Bootstrap重抽样技术的基本原理Bootstrap重抽样技术的基本原理可以概括为以下几个步骤:1. 从原始样本中有放回地抽取n个样本,组成一个自助样本。

2. 重复上述步骤B次,得到B个自助样本。

3. 对于每个自助样本,利用统计量对总体参数进行估计,得到B个估计值。

4. 根据这些估计值,计算参数的置信区间、标准误差等。

### 2. Bootstrap重抽样技术的应用Bootstrap重抽样技术可以广泛应用于统计学中的各种问题,包括但不限于以下几个方面:1. 参数估计:通过Bootstrap重抽样技术,可以对总体参数进行估计,并得到参数的置信区间。

2. 假设检验:在假设检验中,Bootstrap重抽样技术可以用来估计p 值,从而进行统计显著性检验。

3. 回归分析:在回归分析中,Bootstrap重抽样技术可以用来估计回归系数的置信区间,评估模型的稳健性。

4. 非参数统计:对于没有明确分布假设的数据,Bootstrap重抽样技术可以用来进行非参数统计推断。

### 3. Bootstrap重抽样技术的优势Bootstrap重抽样技术相比传统的统计方法具有以下几个优势:1. 无需对数据分布做出假设:Bootstrap重抽样技术不需要对数据的分布做出假设,适用于各种类型的数据。

2. 灵活性强:Bootstrap重抽样技术可以灵活地应用于不同的统计问题,适用于各种统计方法。

3. 稳健性好:Bootstrap重抽样技术对数据的异常值不敏感,能够提高统计推断的稳健性。

4. 可解释性强:通过Bootstrap重抽样技术得到的置信区间等统计量,更容易理解和解释。

bootstrap检验原理 例子

bootstrap检验原理 例子

概述bootstrap检验是一种统计学中常用的方法,用于估计参数的置信区间、检验假设以及进行其他统计推断。

本文将介绍bootstrap检验的基本原理,并通过具体的例子来说明其应用。

一、bootstrap检验的基本原理1. 什么是bootstrap检验Bootstrap检验是一种非参数统计方法,它通过重采样的方法来估计参数的置信区间,并进行假设检验。

相比于传统的方法,bootstrap 检验不需要对数据进行严格的分布假设,因此更加灵活和有效。

2. bootstrap检验的步骤(1)重采样我们需要从原始样本中进行重采样,这意味着我们从原始样本中有放回地抽取相同大小的样本。

重复该过程多次,得到多个重采样样本。

(2)参数估计对于每个重采样样本,我们都可以估计参数的值,例如均值、方差等。

通过对这些参数值的分布进行分析,我们可以得到参数的置信区间。

(3)假设检验bootstrap检验也可以用于进行假设检验。

我们可以根据重采样样本得到的分布,判断原始样本是否来自某个特定的分布,从而进行统计推断。

二、bootstrap检验的应用示例下面我们将通过一个具体的例子来说明bootstrap检验的应用。

假设我们有一个包含100个观测值的样本,我们希望通过bootstrap检验来估计样本均值的置信区间,并进行假设检验。

1. 参数估计我们从原始样本中进行重采样,假设我们进行1000次重采样。

对于每个重采样样本,我们都计算均值。

通过对这1000个均值的分布进行分析,我们可以得到样本均值的置信区间。

2. 假设检验我们也可以用bootstrap检验来进行假设检验。

假设我们想要检验样本均值是否大于0。

我们可以通过重采样样本得到的分布,来计算P 值,从而判断原始样本的均值是否大于0。

结论通过以上例子,我们可以看到bootstrap检验的灵活性和有效性。

它不仅可以用于估计参数的置信区间,还可以用于进行假设检验,从而进行统计推断。

bootstrap检验在实际的统计分析中具有重要的应用价值。

非参数统计中的Bootstrap方法详解(十)

非参数统计中的Bootstrap方法详解(十)

Bootstrap方法是一种用于估计统计量抽样分布的非参数统计方法。

它是由Bradley Efron在1979年提出的,被广泛应用在统计学、计量经济学、金融学等领域。

Bootstrap方法的原理和应用十分复杂,本文将对Bootstrap方法进行详细的解析。

Bootstrap方法的基本原理是通过重抽样的方法来估计统计量的抽样分布。

传统的统计方法通常基于对总体分布的假设,如正态分布、均匀分布等,然后利用这个假设对抽样分布进行估计。

而Bootstrap方法则不依赖于总体分布的假设,而是直接利用样本数据进行分析。

在Bootstrap方法中,我们首先从原始样本数据中随机抽取一定数量的样本,然后对这些抽样数据进行统计量的计算。

这个过程被称为“重抽样”。

重抽样的次数通常大于等于1000次,以确保估计的准确性。

通过对重抽样得到的统计量进行排序,我们可以得到统计量的抽样分布,从而进行置信区间估计、假设检验等统计推断。

Bootstrap方法的一个重要特点是对原始样本数据的利用效率非常高。

传统的参数统计方法通常需要对总体分布作出假设,并且需要满足一定的分布形式和参数条件。

而Bootstrap方法则可以直接利用样本数据进行分析,不需要对总体分布作出过多的假设。

另一个重要特点是Bootstrap方法对于各种统计量的估计都是一致的。

无论是均值、方差、中位数、相关系数等统计量,都可以通过Bootstrap方法进行估计。

这使得Bootstrap方法在实际应用中具有非常广泛的适用性。

除了对统计量的估计,Bootstrap方法还可以用于模型选择、预测等领域。

在模型选择中,我们可以通过Bootstrap方法对不同模型的性能进行比较,从而选择最优的模型。

在预测中,Bootstrap方法可以通过对样本数据的重抽样来估计预测误差的分布,从而提高预测的准确性。

然而,虽然Bootstrap方法具有诸多优点,但也存在一定的局限性。

首先,在样本量较小的情况下,Bootstrap方法的估计可能不够稳健。

bootstrap法

bootstrap法

bootstrap法Bootstrap法,也称为自助法,是一种统计学方法,用于估计样本数据的统计量和置信区间。

它的主要思想是通过从样本中重复抽取数据来创建新的样本集,从而获得对总体的估计。

Bootstrap法最早由布莱曼(Bradley Efron)在1979年提出,是一种非参数统计方法。

它的优点是可以用于任何类型的数据,包括连续型、离散型、偏态分布等。

由于它的普适性和易于实现,Bootstrap 法已经成为了统计学中常用的方法之一。

Bootstrap法的基本思想是:根据已有的样本数据,进行有放回的抽样,得到与原始样本数据大小相等的新样本。

这个过程重复进行n次,得到n个新样本。

对于每个新样本,我们可以计算出所关心的统计量(如均值、方差、中位数等)的值,从而得到n个统计量。

这些统计量的分布就是原始样本数据中该统计量的抽样分布,可以用于估计总体的统计量。

Bootstrap法的具体步骤如下:1. 从原始样本中有放回地抽取n个样本,得到新样本集。

2. 对新样本集进行统计分析,得到所关心的统计量的值。

3. 重复步骤1和2,得到n个统计量的值。

4. 根据n个统计量的值,计算出该统计量的抽样分布,从而得到估计值和置信区间。

Bootstrap法的优点在于,它不需要假设数据服从特定的分布,也不需要对数据进行任何假设检验。

它可以处理大部分数据类型,包括缺失数据和异常值。

此外,Bootstrap法还可以用于估计参数的标准误差、评估模型的预测误差等。

但是,Bootstrap法也存在一些限制。

由于需要进行大量的重复抽样,计算量较大,需要较长的计算时间。

此外,当样本数据较少时,Bootstrap法可能会出现样本抽取中的偏差,导致估计结果不准确。

总之,Bootstrap法是一种简单、直观、普适性强的统计学方法,可以用于估计总体的各种统计量,并提供置信区间。

在实际应用中,Bootstrap法已经被广泛应用于生物统计、金融风险管理、质量控制等领域。

bootstrap 回归系数计算

bootstrap 回归系数计算

bootstrap 回归系数计算
摘要:
1. Bootstrap 回归系数的概念和作用
2. Bootstrap 回归系数的计算方法
3. Bootstrap 回归系数的优点和局限性
正文:
Bootstrap 回归系数是统计学中一种常用的回归分析方法,主要用于研究因变量和自变量之间的关系。

在实际应用中,Bootstrap 回归系数可以帮助我们更好地理解和预测因变量和自变量之间的关系,从而为决策提供有力的支持。

Bootstrap 回归系数的计算方法主要包括以下步骤:
1. 首先,需要收集一组数据,包括因变量和自变量的观测值。

2. 接着,使用这些数据计算回归系数,也就是因变量对自变量的响应程度。

3. 最后,使用Bootstrap 方法对回归系数进行估计,以提高估计的准确性和可信度。

Bootstrap 回归系数的优点在于,它可以通过重复抽样来提高估计的准确性和可信度。

具体来说,Bootstrap 方法可以通过多次随机抽样来估计回归系数,从而减少抽样误差,提高估计的准确性。

此外,Bootstrap 方法还可以处理数据中的缺失值和异常值,从而提高估计的可靠性。

然而,Bootstrap 回归系数也存在一些局限性。

首先,Bootstrap 方法需
要大量的计算资源,因此在处理大规模数据时效率较低。

其次,Bootstrap 方法只能提高估计的准确性,而不能提高估计的可信度。

因此,在使用Bootstrap 回归系数时,还需要结合其他方法来提高估计的可信度。

总的来说,Bootstrap 回归系数是一种重要的统计学方法,可以帮助我们更好地研究和预测因变量和自变量之间的关系。

非参数百分位 bootstrap 法

非参数百分位 bootstrap 法

非参数百分位 bootstrap 法引言:统计学中经常需要对数据进行分析和推断,而百分位数是其中一个重要的统计量。

然而,当数据并不满足某种特定的分布假设时,传统的参数方法可能不再适用。

在这种情况下,非参数方法成为了一种有效的解决方案。

本文将介绍一种常用的非参数方法——百分位bootstrap 法,并讨论其原理和应用。

一、百分位 bootstrap 法的原理百分位bootstrap 法是一种用于估计百分位数的统计方法。

它通过对原始数据进行重复抽样来模拟总体分布,进而得到百分位数的估计值。

具体而言,百分位 bootstrap 法的步骤如下:1. 从原始数据中有放回地随机抽取一部分样本;2. 计算抽取样本的百分位数;3. 重复步骤1和2多次,得到一系列百分位数的估计值;4. 根据这些估计值计算百分位数的置信区间。

二、百分位 bootstrap 法的应用百分位bootstrap 法在统计学中有广泛的应用。

下面我们以一个实例来说明其具体应用。

假设我们有一组数据,表示某个城市每天的气温。

我们想要估计这个城市的第90百分位数,即90%的日子里气温低于多少度。

传统的参数方法在这里可能不适用,因为气温的分布往往不满足正态分布假设。

我们从原始数据中随机抽取一部分样本,假设抽取了100个样本。

然后,我们计算这100个样本的第90百分位数。

重复这个过程多次,比如重复1000次,我们就得到了1000个第90百分位数的估计值。

接下来,我们可以使用这些估计值来计算百分位数的置信区间。

常见的方法是使用百分位法,即按照一定的置信水平,比如95%,确定上下两个百分位数,这样得到的区间就是我们所要求的置信区间。

三、百分位 bootstrap 法的优势百分位 bootstrap 法相较于传统的参数方法具有一些优势。

百分位bootstrap 法不需要对数据的分布做出具体的假设,因此更加灵活。

在实际应用中,很多数据并不满足正态分布等常见的假设,而百分位 bootstrap 法能够很好地应对这种情况。

bootstrap次数选择标准

bootstrap次数选择标准

一、概述bootstrap是统计学中常用的一种重抽样方法,它可以帮助研究者估计样本统计量的抽样分布,从而进行参数估计、假设检验和置信区间估计。

在使用bootstrap方法时,研究者需要选择适当的bootstrap次数来保证统计结果的准确性和稳定性。

本文将对bootstrap次数选择的标准进行详细介绍,帮助读者更好地理解和应用bootstrap方法。

二、bootstrap方法简介bootstrap方法是由Bradley Efron于1979年提出的,它是一种基于重抽样的统计方法。

在原始样本中进行重复抽样的过程中,每一次抽样都是有放回地从原始样本中选取若干个数据点,构成一个新的样本。

通过大量的重抽样得到的样本统计量的抽样分布,可以用来估计总体统计量的抽样分布,从而进行参数估计、假设检验和置信区间估计。

三、bootstrap次数选择的标准在使用bootstrap方法时,研究者需要确定适当的bootstrap次数来保证统计结果的准确性和稳定性。

bootstrap次数选择的标准主要包括以下几点:1. 样本容量样本容量是影响bootstrap次数选择的重要因素之一。

一般来说,当样本容量较小时,需要增加bootstrap次数来保证抽样分布的稳定性和准确性。

而当样本容量较大时,可以适当减少bootstrap次数。

2. 统计量的稳定性不同的统计量在不同的数据集上可能表现出不同的稳定性。

对于那些稳定性较差的统计量,需要增加bootstrap次数来保证结果的准确性。

而对于那些稳定性较好的统计量,则可以适当减少bootstrap次数。

3. 计算效率随着bootstrap次数的增加,计算的时间和计算资源也会相应增加。

在实际应用中需要考虑计算效率,选择适当的bootstrap次数来在保证结果准确性的同时尽量节约计算资源。

4. 置信水平要求对于不同的研究问题和数据分析需求,可能对置信水平有不同的要求。

一般来说,较高的置信水平会要求较多的bootstrap次数,以保证结果的可靠性。

Bootstrap方法。(统计学)

Bootstrap方法。(统计学)

Bootstrap⽅法。

(统计学)Bootstrap ⽅法。

(统计学)统计学中 Bootstrap ,是⼀种重采样(Resampling)技术。

机器学习中的Bagging,AdaBoost等⽅法其实都蕴含了Bootstrap的思想。

引述在统计的世界,我们⾯临的总是只有样本,Where there is sample, there is uncertainty,正因为不确定性的存在,才使统计能够⽣⽣不息。

传说统计学家、数学家和物理学家乘坐⼀列⽕车上旅⾏,路上看到草原上有⼀只⿊⽺,统计学家说,“基于这个样本来看,这⽚草原上所有的⽺都是⿊的”,数学家说,“只有眼前这只⽺是⿊的”,物理学家则说,“你们都不对,只有⽺的这⼀⾯是⿊的”。

这是关于统计和其他学科的⼀个玩笑话,说明了统计的⼀些特征,⽐如基于样本推断总体。

⼀般情况下,总体永远都⽆法知道,我们能利⽤的只有样本,现在的问题是,样本该怎样利⽤呢?Bootstrap的奥义也就是:既然样本是抽出来的,那我何不从样本中再抽样(Resample)?Jackknife的奥义在于:既然样本是抽出来的,那我在作估计、推断的时候“扔掉”⼏个样本点看看效果如何?既然⼈们要质疑估计的稳定性,那么我们就⽤样本的样本去证明吧。

Bootstrap的⼀般的抽样⽅式都是“有放回地全抽”(其实样本量也要视情况⽽定,不⼀定⾮要与原样本量相等),意思就是抽取的Bootstrap样本量与原样本相同,只是在抽样⽅式上采取有放回地抽,这样的抽样可以进⾏B次,每次都可以求⼀个相应的统计量/估计量,最后看看这个统计量的稳定性如何(⽤⽅差表⽰)。

Jackknife的抽样痕迹不明显,但主旨也是取样本的样本,在作估计推断时,每次先排除⼀个或者多个样本点,然后⽤剩下的样本点求⼀个相应的统计量,最后也可以看统计量的稳定性如何。

作者:⽩马负⾦羁来源:CSDN原⽂:版权声明:本⽂为博主原创⽂章,转载请附上博⽂链接!。

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Web上有matlab代码:



BOOTSTRAP MATLAB TOOLBOX, by Abdelhak M. Zoubir and D. Robert Iskander, .au/downloads/bootstrap_ toolbox.html Matlab函数:bootstrp
Tn boot
1 B * 1 = 邋Tn ,b) b
b= 1
12
例:中值
X1=(1.57,0.22,19.67, 0,0,2.2,3.12) Mean=4.13 X = (3.12, 0, 1.57, 19.67, 0.22, 2.20) Mean=4.46
X2=(0, 2.20, 2.20, 2.20, 19.67, 1.57) Mean=4.64
上节课内容总结

统计推断基本概念


统计模型:参数模型与非参数模型 统计推断/模型估计:点估计、区间估计、假设检验 估计的评价:无偏性、一致性、有效性、MSE

偏差、方差、区间估计

CDF估计:

点估计、偏差、方差及区间估计

统计函数估计

点估计 区间估计/标准误差

影响函数 Bootstrap

Bootstrap也可用于偏差、置信区间和分布估计等计算
1
本节课内容

重采样技术(resampling)

Bootstrap 刀切法(jackknife)
2
引言

Tn = g ( X1 ,..., X n )是一个统计量,或者是数据的某个函数, 数据来自某个未知的分布F,我们想知道 的某些性质 Tn (如偏差、方差和置信区间)
Tn*,b
b= 1
14
Bootstrap:方差估计

Bootstrap的步骤: * µ (计算boostrap样本) 1.画出 X1* ,..., X n : F n * 2.计算 Tn* = g ( X 1* ,..., X n ) (计算boostrap复制) 3.重复步骤1和2共B次,得到 Tn* ,..., Tn* B ,1 , 2 4. B 骣 n 1 çT * - 1 vboot = 邋 n ,b Tn*,r ÷ ÷ ç ÷ ç B B 桫



计算机的引导程序boot也来源于此 意义:不靠外界力量,而靠自身提升自己的性能,翻译为自助/ 自举

1980年代很流行,因为计算机被引入统计实践中来
4
Bootstrap简介

Bootstrap:利用计算机手段进行重采样 一种基于数据的模拟(simulation)方法,用于统计推断。 基本思想是:利用样本数据计算统计量和估计样本分布, 而不对模型做任何假设(非参数bootstrap) 无需标准误差的理论计算,因此不关心估计的数学形式有 多复杂 Bootstrap有两种形式:非参数bootstrap和参数化的 bootstrap,但基本思想都是模拟
* * * X b = X 1,b ,..., X 100,b , b = 1, ..., B
(
)

2. 计算B=1000个bootstrap样本对应的统计量的值
* Tn*,b = X n ,b

2 1 B 1 n * * * * 3. vboot = X n ,b - X n , X n = X n ,r 邋 B b= 1 B r= 1 * µ X100 = 5.001, vboot = 0.0489, seboot = vboot = 0.221



5
重采样

通过从原始数据 X = ( X 1,..., X n ) 进行n次有放回采 * * * 样n个数据,得到bootstrap样本 X b = ( X 1 ,..., X n )

对原始数据进行有放回的随机采样,抽取的样本数目 同原始样本数目一样

如:若原始样本为 X = ( X 1, X 2 , X 3 , X 4 , X 5 ) 则bootstrap样本可能为 * X1 = ( X 2 , X 3 , X 5 , X 4 , X 5 )


一个bootstrap样本集包含了大约原始样本集的1-0.368 = 0.632,另外0.368的样本没有包括
8
模拟

假设我们从 Tn 的分布Gn中抽取IID样本 Tn ,1 ,..., Tn , B , 当 B 时,根据大数定律, P 1 B Tn = å Tn ,b ? ò tdGn (t ) E (Tn ) B b= 1
7
Bootstrap样本

在一次bootstrap采样中,某些原始样本可能没被 采到,另外一些样本可能被采样多次
在一个bootstrap样本集中不包含某个原始样本 X i 的概率为 n 骣 1÷ ç1- ÷ 换e- 1 0.368 P ( X j ? X i , j 1,...n) = ç ç n÷ 桫
m= 5,
直接用嵌入式估计结果: X n = 4.997,
V ( X n ) = sˆ 2 =
n 2
å (Xi i= 1
Xn)
16
n2
= 0.0484
例:混合高斯模型(续)

用Bootstrap计算统计量Tn = X n的方差: * * 1. 得到B=1000个bootstrap样本 X 1 ,..., X 1000 ,其中
假设我们想知道 Tn的方差 VF (Tn ) 如果 VF (Tn ) 的形式比较简单,可以直接用上节课学习 的嵌入式估计量 VFˆ (Tn ) 作为 VF (Tn ) 的估计 n - 1 例: n = n å X i,则 T
n

i= 1

VF (Tn ) = s VF (Tn ) = sˆ 2 ˆ
Tn = g ( X 1 ,..., X n )
* * *
1
n

ˆ 怎样得到F?用 Fn 代替(嵌入式估计量) ˆ 怎样从 Fn 中采样? ˆ 因为 F 对每个数据点 X 1 ,..., X n 的质量都为1/n n ˆ 所以从 Fn 中抽取一个样本等价于从原始数据随机抽取一个样本 * * ˆ,可以通过有放回地随机 也就是说:为了模拟 X ,..., X ~ Fn 1 n
1 n * = å X i ,b n i= 1
(
)
与直接用嵌入式估计得到的结果比较:
X n = 4.997,
假设真实分布为F : F ( X ) = 0.2 N (1,22 ) + 0.8 N (6,1) X 现有n=100个观测样本: = ( X 1,..., X 100 )
4.8397 5.3156 6.7719 7.0616 5.3677 6.7028 6.2003 7.5707 3.8914 5.2323 5.5942 7.1479 0.3509 1.4197 1.7585 2.4476 2.5731 -0.7367 0.5627 1.6379 2.7004 2.1487 2.3513 1.4833 4.9794 0.1518 2.8683 1.6269 5.3073 4.7191 5.4374 4.6108 6.3495 7.2762 5.9453 4.6993 5.8950 5.7591 5.2173 4.9980 4.7860 5.4382 4.8893 7.2940 5.5139 5.8869 7.2756 5.8449 4.5224 5.5028 4.5672 5.8718 7.1912 6.4181 7.2248 8.4153 5.1305 6.8719 5.2686 5.8055 6.4120 6.0721 5.2740 7.2329 7.0766 5.9750 6.6091 7.2135 5.9042 5.9273 6.5762 5.3702 6.4668 6.1983 4.3450 5.3261 7.3937 4.3376 4.4010 5.1724
X 2 = ( X1, X 3 , X1, X 4 , X 5 )
6
… *
计算bootstrap样本

重复B次,


1. 随机选择整数 i1 ,..., in,每个整数的取值范围为[1, n], 选择每个[1, n]之间的整数的概率相等,均为1 n 2. 计算bootstrap样本为:X * = ( X i1 ,..., X in )
ò (t -
mT ) dGn (t ), mT =
2
ò tdG (t )
n

通过两步实现: 第一步:用 VF (Tn ) 估计 VF (Tn ) ˆ
n

插入估计,积分符号变成求和
n

ˆ 第二步:通过从 F中采样来近似计算 VFˆ (Tn ) n

Bootstrap采样+大数定律近似
B
1 B 1 * * 2 * VF (Tn ) = 邋 Tn ,b - Tn ) , Tn = ( ˆ n B b= 1 B
也就是说,如果我们从 Gn中抽取大量样本,我们 可以用样本均值 Tn来近似 E (Tn ) 当样本数目B足够大时,样本均值 T 与期望 E (T ) 之间 n n
的差别可以忽略不计

9
模拟

更一般地,对任意均值有限的函数h,当 B
P 1 B å= 1 h (Tn,b )? Bb

ò h (t )dG (t )
n
E (h (Tn ))

则当 h (Tn,b ) = (Tn,b - Tn ) 时,有 2 P 2 1 B å= 1 (Tn,b - Tn ) ? E (Tn Tn ) = V (Tn ) Bb
2
(
)
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