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二项与多项比例:准确估计与精度的可靠评估

统计计算 2016-02-02 v1 统计方法学

摘要

σPo\sigma_{P_o}(用于二分类的2状态贝叶斯方程中PoP_o的*不确定性*)的误估计,显然源于σ^pi\hat{\sigma}_{p_i}(从实验bb-箱直方图估计的基础pdf的不确定性)。为此,比较了若干贝叶斯估计器对(p^i,σ^pi)(\hat{p}_i, \hat{\sigma}_{p_i}),以检验名义置信水平(ξ\xi)与计算覆盖值(CC)之间的一致性。对于大bbpi1b p_i \gg \frac{1}{b},所有多项估计器均出现较大的ξ\xi-to-CC不一致,因为先验降低了低似然、高pip_i值的权重。为改善ξ\xi-to-CC匹配,在更一般的先验pdf (B[α0,(b1)α0;x]\mathcal{B}[\alpha_0,(b-1)\alpha_0;x])中针对α0\alpha_0最小化(ξC)2(\xi-C)^2,得到(pi^)ξC(\hat{p_i})_{\xi\leftrightarrow C}。这改善了b=2b=2时的匹配,但对于b>2b>2,由(pi^)ξC(\hat{p_i})_{\xi\leftrightarrow C}进行的ξ\xi-to-CC匹配需要有效值“b=2b=2”和重归一化,而这降低了p^i\hat{p}_i-to-pip_i匹配。更好的p^i\hat{p}_i-to-pip_i匹配来自原始多项估计器、新的离散域估计器p^(ni,N)\hat{p}(n_i,N)或较早的*联合*估计器(pi^)(\hat{p_i})_{\bowtie}(其为了James-Stein收缩到均值向量而共同调整所有估计pip_i)。通过*去噪*基础pdf的初始估计,获得了最佳的ξ\xi-to-CCp^i\hat{p}_i-to-pip_i同时匹配。对于b=100b=100N<12800N<12800,去噪p^\hat{p}需要约10×10\times较少的观测来达到与p^(ni,N)\hat{p}(n_i,N)(pi^)(\hat{p_i})_{\bowtie}或原始多项p^i\hat{p}_i相当的p^i\hat{p}_i-to-pip_i匹配。在蒙特卡洛测试中,对每种不同类型初始估计去噪均产生类似的高精度。

关键词

引用

@article{arxiv.1602.00207,
  title  = {Binomial and Multinomial Proportions: Accurate Estimation and Reliable Assessment of Accuracy},
  author = {Jonathan Malcolm Friedman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1602.00207},
  year   = {2016}
}

备注

61 pages, 24 figures; Small changes occurred (Figs 13-18, A1 & A2, Tables 1, S1) after fixing a slight bug in the the source code. For comparison, version (N-1) prior to fixing the bug is at: http://www.researchgate.net/profile/Jonathan_Friedman