统计决策与贝叶斯分析的实践与思考

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分析 , 非参数问题的贝叶斯分析 , 类别抽样问题. 同时开设贝叶斯分析课程 , 主要包括 : 公理基 础, 效用 , 主观概率, 决策函数 , 随机化行为 , 风险函数、 容许度 , 完整性 , 贝叶斯法则 , 极大极小
法则 , 充分性 , 估计 问题 等.
3 华盛顿大学. . 开设课程为贝叶斯统计方法 , 主要内容为基于参数空间概率分布思想的统 计方法 , 一致性和效用. 主观概率. 似然法则. 共轭分布族. 贝叶斯推断的结构. 后验分布的极限
并包的态度. 因此 , 无论是从研究内容上讲 , 还是从培养学生科学思维能力的角度出发 , 此课程
都具有其他课程不可替代的作用. 尽管统计决策与贝叶斯分析课程非常重要 , 但是国内关于该课程的研究较少 , 主要原 因如 下 :1 与国外公众对于统计学所扮演角色的认识不 同, () 国内公众普遍认为统计学是“ 计数求
第3 卷 1
第 4期
数学理论与应用
MAT MATI HE CAL T HE0RY AND P CAT 0NS AP U 1
V0 _ . l31 No 4 De .2 1l c O
21 年 l 01 2月
统 计 决 策与 贝 叶斯分 析 的 实践 与思 考
侯臣平 吴 翊
入 贝叶斯分 析 的数学工 具 , 统计决 策 问题转化 为 贝叶斯 分析能 够处 理 的研 究对 象 , 将 因此将 两
者结合在一起讲解更加有利于相关知识的学习. 从研究学派上讲 , 统计决策理论属于经典统计
学派所关注的研究 内容 , 而贝叶斯分析则是贝叶斯学派的主要研究 内容, 因此 , 统计决策与贝 叶斯分析课程的开设有助于学生建立批判性的思维方式 , 应当对于不同学派的研究采取兼容
国防科技大学研究生重点建设课程项 目( 11 0 8 15 1 0 ) 1 收稿 日 : 1 年 9 3 期 2 1 0 月 0日
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数学理论与应用
统计决策和贝叶斯分析作为统计系列教学 的核心课程 , 是一门多学科融合的高年级硕士 研究生和低年级博士研究生的公共选修课. 它的研究对象来 自于人类社会实践的各个环节 , 与 计算机科学 、 信息科学、 管理科学紧密相关. 从研究范畴上讲 , 统计决策与贝叶斯分析分别隶属 于两块不同的统计学研究内容: 决策论和贝叶斯分析理论 , 但是 , 此课程在讲解 的时候 , 通过引
关键词 统计决策与 贝叶斯分析 理工科特 色 教 学体会
Dic sin fS a itc lDe ii n Th o y a d s u so so t tsia cso e r n
Ba e i n An l ss y sa a y i
Ho h n i g W u Yi u C e pn
理论、 序贯试验 、 可交换性等. 同时开设社会科学贝叶斯统计 : 概率作为不确定性的测度的统计 方法. 包括 : 概率的主观定义 , 贝叶斯理论 , 先验和后验分布, 统计模型的数据分析技术.
2 2 决 策论 .
1加州大学伯克利分校 , . 开设统计学习与统计决策高级专题 , 近期专题包括 : 图示模型和
通过对上述北美一流大学统计课程 内容的分析, 其主要特点可以归纳为 :1 课程涵盖的 ()
内容非常广泛 , 包括统计决策与贝叶斯分析课程 自 身的理论 内容 , 也包括与其相关的实际应用
问题. 例如 : 华盛顿大学就讲授社会科学贝叶斯统计的内容 , 加州大学伯克利分校甚至专门开 设 了统计学与信息科学交叉领域近年来研究热点问题 : 统计学习理论课程. 这样会使得统计决 策与贝叶斯课程更加贴近具体实践. 2 课程 均采用 问题驱动性 教学 , () . 强调学 习内容 的实用
统计决策与贝叶斯分析的实践与思考
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后介绍更复杂的分层模型和混合模型, 模型充分性的监控方法等. 2 密歇根大学. . 开设 贝叶斯推断课程 , 教材主要包括 “ ae a f ec” 讲授的内容包 Bys nI e ne , i nr
括贝叶斯统计基础和贝叶斯推断与决策理论 , 例如:tn S i悖论 的贝叶斯观点 , e 列联表的贝叶斯
性. 例如 : 密歇根大学相关课程中就讲授了列联表的贝 叶斯分析 内容, 主要侧重于去解决实际
中数据分析问题. 加州大学伯克利分校开设课程 中就讲授 了核方法等模式识别领域的重要研 究内容.3 不同学校开设的相关课程内容各具特色. () 尽管不 同大学的课程都涉及到 了统计决
策与贝叶斯分析的基本理论教学内容 , 但是其课程的开设各具特色. 例如: 加州大学伯克利分
参数模型和多参数模型, 分层模型, 预测模型和灵敏度分析, 线性模型和广义线性模 型, 混合 法, 时间序列 , 空间模型 , 概论分布的模拟 , 试验设计 , 模型应用案例研究 , 贝叶斯理论 、 渐进性、
决策论、 随机性. 同时 , 该校还开设贝叶斯数据分析课程 , 其授课特点为 : 先介绍贝叶斯模型, 然
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数学理论与应用
校在计算机和信息科学研究处于世界领先水平 , 该校开设的统计学习理论课程正好满足 了该 校大部分学生对于统计学相关知识的需求. 华盛顿大学则更加侧重于社会科学 贝叶斯统计课 程 的教学 , 这与该校在社会科学研究领域具有很强的科研实力是分不开的.4 课程 内容的考 () 核强调上机实践. 由于课程内容具有很强的实践性 , 决定 了课程就必须以实践的方式进行考 核. 通常情况下 , 一般讲授 3 个学时, 然后安排学生上机 2 个学时, 对于加强学生对知识 的深入
近似推断算法. C C法 , MM 均值域和概率传播方法. 模型选择与随机实] 贝叶斯统计 、 见, 信息理
论与结构风险最小化方法 , 马氏决策过程和部分可观测的马氏决策过程 , 增量学习. 同时开设 统计学习理论课程 , 主要研究 : 分组、 回归、 聚类 、 维数约简、 密度估计 , 合模型、 } 昆 分层模型、 因 子模型、 藏匿的马氏状态空间模型, 一般概率推断的马尔可夫性和递归算法 , 包括决策树 、 核方 法、 神经网络和小波在 内的非参数方法等.
w d l s d i n y a e s n t i p p r wef t nr d c h tt s o eae o r e a u o t i ey u e n ma ra .I hs a e , r t u e t e sau fr ltd c u s si fmo s N rh Ame c - i s i o n i r aU
( 国防科技 大学理学院数学与 系统科学 系, 长沙,10 3 407 )
摘 要 统计 决策与 贝叶斯分析是一 门多学科相交叉的边缘课 程 , 具有很 强的应用性. 本文在对 北美一流院
校相 关课程教 学特点 的描述和对 比分析的基础上 , 结合我校理工科 院校的特 色, 从教 学内容、 学方 法和 实践 教 教 学三个方面系统 阐述 了我校在该课程教学和课程建设 中的几点体会 .
2 国内外相关课程对 比分析
根据数理统计和统计学科的综合排名, 我们重点介绍研究 了以下几个大学的同类课程教 学内容 , 并对其特点进行了总结和分析 , 主要介绍贝叶斯统计和决策论两大类课程.
2 1 贝叶斯 分析 .
1加州大学伯克利分校. . 教材主要包括 “ ae a tii ” 授课 内容包括条件概率 , Bys nS tts , i asc 单
pe e c i r ne
1 引言
统计决策与贝叶斯分析是统计学课程体系中一门 重要的 研究生基础课. 统计学是关于数
据资料的收集 、 整理 、 分析和推断的方法论科学…. 在我 国现行学科 国录里 , 尽管统计学属于
数学的二级学科 , 但是统计学和纯粹的数学相比, 更加注重实用性. 在许多国家 , 例如美 国, 统 计学和数学并列 , 均为一级学科 , 充分体现 出统计 学的重要性. 简言之 , 统计学就是利用数 学的理论和方法 , 自然界 、 对 社会或经济活动进行定量分析的学科.
2 加州 大学 洛杉矶 分校 . . 开设 决策 论课 程 , 主要 内容有 : 叶斯 法则 , 容 许法 则 , 小极 贝 课 极
大法则 , 不变检验和估计 , 最优无偏检验, 局部最优检验.
3 哈佛大学. . 开设统计与风险分析课程 , 主要讲授 内容包括 : 不确定条件下的理性统计决 策, 决策树 、 期望效用 , 风险厌恶 , 风险厌恶递减, 多重风险, 风险分担 , 保险, 统计模型与评估.
( e a m n o Ma n y c , c n e o ee N t nl nvrt o ees eh o g , D pr et f t adS s i Si c l g , a oa U i syf D f eT cnl y t h S. e C l i e i n o C a gh 103 hn ) hnsa40 7 ,C ia
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理解 , 提高学生的动手能力和解决实际问题的能力具有很重要的实际意义.
3 我校该课程教学的几点体会
下 面从课 程 内容体 系与结 构 , 学方 式与 目的 , 践性 教学环节 三个 方面 阐述 我校该 课 教 教 实
Ab ta t Sa i ia e i o h oy a d Ba e in a ay i i tg ae h n w e g r m n eae ra . I s s r c tt t ld cs n t e r n y sa n s n e rt s te k o l d e fo ma y rl td ae s t i sc i l s s
斯分析课程视为传统的数学课程 , 按照传统数学课程 的模式施教, 重理论、 轻实践、 重方法 , 轻
应用 , 从而使得该课程的教学脱离实际应用背景 , 不能满足学生处理实际问题的需要 , 难以实 现高等教育培养可持续发展人的 目标. 本文在分析国外相关课程教学方式方法的基础上 , 结合笔者实际教学实践 , 阐述 了一些适 合理工科院校统计决策与贝叶斯分析课程教学的体会.
和” “ 、填写报表” 而在西方人们认为“ , 统计是概率科学的艺术 , 是信息技术 的重要部分”3 这 【. ]
种偏见的存在使得国内统计学专业设置狭隘 , 统计决策与贝叶斯分析课程教学相对 比较落后. () 2 由于统计决策与贝叶斯分析中更加强调主观先验 , 在一定 的历史时期 , 人们将主观先验等 价为主观主义 , 大大限制了此课程教学在 国内的发展. 此外 , 国内高校普遍将统计决策与贝叶
n v r i e .T e ie s is h n,b o sd rn h e i ain n o r u ie st ,we p o o e s me s g e t n r m h e s t y c n i e g te r a st t s i u nv ri i l u o y rp s o u g si s fo tr e a — o e t ,i e ,t a h n o t n ,t a h n kl a r ci l t c i g p c s . . e c ig c n e t e c ig s i d p a t a a h n . l n c e Ke r s S ait a e iin t e r n a e in a ay i ;S in e a d e gn e i g c a a t r t s e c i g e - y wo d tt i ld cso h o a d B y s l ss ce c n n i e rn h ce si ;ta h n x sc y a n r i c
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