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完全分布依赖下部分观测 McKean-Vlasov SDE 的贝叶斯推断

统计计算 2026-01-21 v1

摘要

McKean-Vlasov 随机微分方程 (MVSDEs) 描述由个体状态和群体分布共同决定的系统动力学,广泛出现在神经科学、金融和流行病学等领域。在许多应用中,系统只被部分观察,当漂移项和扩散系数都依赖于演化经验分布时,推断工作极具挑战性。本文发展了一种针对此类部分观测 MVSDEs 的贝叶斯框架,用于隐状态推断和参数估计。我们将时间离散化与粒子方法近似相结合,以构建可计算的似然估计器,并设计两种粒子马尔可夫链蒙特卡罗 (PMCMC) 算法:一种单层 PMCMC 方法和一种多层 PMCMC (MLPMCMC) 方法,可在离散化水平之间耦合粒子系统。多层构建产生相关的似然估计,在计算复杂度 (O(ε6))(O(\varepsilon^{-6})) 下实现均方误差 (O(ε2))(O(\varepsilon^2)),优于单层方案的 (O(ε7))(O(\varepsilon^{-7})) 复杂度。我们处理完全依赖分布的扩散情形,这是 MVSDEs 最一般的表述,并在标准正则性假设下提供理论保证。数值实验确认了所提方法的高效性和准确性。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.12515,
  title  = {Bayesian Inference for Partially Observed McKean-Vlasov SDEs with Full Distribution Dependence},
  author = {Ning Ning and Amin Wu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.12515},
  year   = {2026}
}

备注

23 pages, 30 pages supplementary