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干草堆中的针与稻草:可能稀疏序列的经验贝叶斯估计

统计理论 2007-06-13 v1 统计理论

摘要

提出并研究了一种经验贝叶斯方法,用于估计在高斯白噪声中观测到的可能稀疏序列。所考虑的先验是零处概率原子与重尾密度 \gamma 的混合物,混合权重由边际极大似然选取,以期在稀疏与稠密序列之间自适应。若随后使用 posterior median 进行估计,则这是一个随机阈值化过程。也可使用采用相同阈值的其他阈值规则。由边际极大似然方法所选取阈值的概率界导出了长度为 n 的信号序列类上的总体风险界,允许各种种类与程度的稀疏性。考虑的信号类为仅允许比例 \eta 非零的“近黑”序列,以及归一化 \ell_p 范数由 \eta 界定的序列,其中 \eta >0 且 0<p\le 2。估计误差由平均 q 次幂损失度量,其中 0<q\le 2。对所有考虑的类,以及对所有 q∈(0,2],该方法在 n→∞ 且 \eta 以各种速率趋于 0 时达到最优估计速率,并在此意义上自动自适应于底层信号的稀疏性或非稀疏性。此外,风险在所有信号上一致有界。若使用 posterior mean 作为估计量,结果对 q>1 仍成立。模拟显示了优异的性能。

关键词

引用

@article{arxiv.math/0410088,
  title  = {Needles and straw in haystacks: Empirical Bayes estimates of possibly sparse sequences},
  author = {Iain M. Johnstone and Bernard W. Silverman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:math/0410088},
  year   = {2007}
}

备注

Published by the Institute of Mathematical Statistics (http://www.imstat.org) in the Annals of Statistics (http://www.imstat.org/aos/) at http://dx.doi.org/10.1214/009053604000000030