內容簡介
本書全面、系統地介紹貝葉斯統計的基本概念和方法,正文共20章,另有5個附錄。每章配有分析和編程兩類習題,以培養讀者的理論水平和動手能力。本書的目標讀者包括本科生、研究生、相關領域研究人員及工程技術人員等。本書可以作為數學、計算機、自動化、經濟、管理等相關學科的教材。
目錄
第 1章統計學緒論 ..1
1.1科學方法:學習的過程 ..2
1.2統計在科學方法中的角色 ..3
1.3統計的主要方法 ...3
1.4本書的目的和結構 5
本章要點 .7
第 2章科學數據收集 ...9
2.1從真實的總體中抽樣 9
2.2觀察研究與設計性實驗 ...12
本章要點 ... 14
蒙特卡羅練習 15
第 3章數據的展示與匯總 ..20
3.1單變數的圖形展示 ..20
3.2兩個樣本的圖形比較 ..26
3.3位置度量 ... 28
3.4離差度量 ... 30
3.5展示兩個或多個變數之間的關係 .. 31
3.6兩個或多個變數關聯的度量 33
本章要點 ... 34
習題 . 36
第 4章邏輯、機率與不確定性 40
4.1演繹邏輯與似然推理 ..40
4.2機率 .. 41
4.3機率公理 ... 43
4.4聯合機率與獨立事件 ..43
4.5條件機率 ... 44
4.6貝葉斯定理 45
4.7機率的分配 49
4.8幾率與貝葉斯因子 ..50
4.9擊敗莊家 ... 51
本章要點 ... 52
習題 . 54
第 5章離散隨機變數 .56
5.1離散隨機變數的定義及示例 56
5.2離散隨機變數的機率分布 58
5.3二項分布 ... 60
5.4超幾何分布 62
5.5泊松分布 ... 63
5.6聯合隨機變數 65
5.7聯合隨機變數的條件機率 68
本章要點 ... 70
習題 . 71
第 6章離散隨機變數的貝葉斯推斷 . 75
6.1貝葉斯定理的兩種等價用法 78
6.2具有離散先驗的二項分布的貝葉斯定理 81
6.3貝葉斯定理的重要結果 ...83
6.4具有離散先驗的泊松分布的貝葉斯定理 84
本章要點 ... 85
習題 . 85
計算機習題 ... 88
第 7章連續隨機變數 .91
7.1機率密度函式 93
7.2連續分布 ... 95
7.3聯合的連續隨機變數 101
7.4聯合的連續和離散隨機變數 .. 102
本章要點 . 103
習題 ... 104
第 8章二項比例的貝葉斯推斷 .. 106
8.1使用均勻先驗 ..107
8.2使用貝塔先驗 ..107
8.3先驗的選擇 ..109
8.4後驗分布概要 ..113
8.5比例的估計 ..115
8.6貝葉斯可信區間 ...115
本章要點 . 117
習題 ... 117
計算機習題 . 119
第 9章比例的貝葉斯推斷與頻率論推斷的比較 .. 121
9.1機率與參數的頻率論解釋 .. 121
9.2點估計 122
9.3比例估計量的比較 124
9.4區間估計 . 125
9.5假設檢驗 . 127
9.6單邊假設檢驗 ..128
9.7雙邊假設檢驗 ..130
本章要點 . 132
習題 ... 133
蒙特卡羅練習 .. 135
第 10章泊松參數的貝葉斯推斷 137
10.1泊松參數的一些先驗分布 138
10.2泊松參數的推斷 .142
本章要點 . 146
習題 ... 146
計算機習題 . 147
第 11章正態均值的貝葉斯推斷 150
11.1具有離散先驗的正態均值的貝葉斯定理 150
11.2具有連續先驗的正態均值的貝葉斯定理 155
11.3正態先驗的選擇 .158
11.4正態均值的貝葉斯可信區間 . 160
11.5下一個觀測的預測密度 ... 162
本章要點 . 164
習題 ... 164
計算機習題 . 166
第 12章均值的貝葉斯推斷與頻率論推斷的比較 169
12.1頻率論點估計與貝葉斯點估計的比較 ... 169
12.2均值的置信區間和可信區間的比較 ... 171
12.3關於正態均值的單邊假設檢驗 . 173
12.4關於正態均值的雙邊假設檢驗 . 176
本章要點 . 178
習題 ... 179
第 13章均值差的貝葉斯推斷 ... 181
13.1兩個常態分配的獨立隨機樣本 . 181
13.2情況 1:方差相等 182
13.3情況 2:方差不等 185
13.4利用正態近似的比例差的貝葉斯推斷 ... 187
13.5配對實驗的正態隨機樣本 189
本章要點 . 192
習題 ... 193
第 14章簡單線性回歸的貝葉斯推斷 . 200
14.1最小二乘回歸 .201
14.2指數增長模型 .204
14.3簡單線性回歸的假定 ...206
14.4回歸模型的貝葉斯定理 ... 207
14.5未來觀測的預測分布 ...212
本章要點 . 215
習題 ........ 216
計算機習題 ..... 220
第 15章標準差的貝葉斯推斷 ...... 222
15.1具有連續先驗的正態方差的貝葉斯定理 ............ 222
15.2一些具體的先驗分布及所得後驗 ............ 224
15.3正態標準差的貝葉斯推斷 ......... 230
本章要點 ......... 233
習題 ........ 234
計算機習題 ..... 236
第 16章穩健貝葉斯方法 ..... 238
16.1錯置先驗的影響 ............ 238
16.2混合先驗的貝葉斯定理 ............ 240
總結 ........ 245
本章要點 ......... 246
習題 ........ 247
計算機習題 ..... 248
第 17章均值與方差未知的正態貝葉斯推斷 ......... 250
17.1聯合似然函式 ........ 251
17.2利用 μ和 σ2的獨立傑佛瑞先驗的後驗 ..... 252
17.3利用 μ和 σ2的聯合共軛先驗的後驗 ...... 254
17.4方差未知但相等的正態均值差 ....... 259
17.5方差不等且未知的正態均值差 ....... 265
本章要點 ......... 268
計算機習題 ..... 270
17.6附錄:μ的準確邊緣後驗分布是 t分布的證明 ........ 272
第 18章多元正態均值向量的貝葉斯推斷 ............ 277
18.1二元正態密度 ........ 277
18.2多元常態分配 ........ 280
18.3協方差矩陣已知的多元正態均值向量的後驗分布 ............ 281
18.4協方差矩陣已知的多元正態均值向量的可信區域 ............ 283
18.5協方差矩陣未知的多元常態分配 ............ 284
本章要點 ......... 287
計算機習題 ..... 288
第 19章多元線性回歸模型的貝葉斯推斷 ............ 291
19.1多元線性回歸模型的最小二乘回歸 ......... 291
19.2多元正態線性回歸模型的假定 ....... 292
19.3多元正態線性回歸模型的貝葉斯定理 ..... 293
19.4多元正態線性回歸模型的推斷 ....... 296
19.5未來觀測的預測分布 ...... 302
本章要點 ......... 304
計算機習題 ..... 304
第 20章馬爾可夫鏈蒙特卡羅與計算貝葉斯統計 ............ 306
20.1從後驗抽樣的直接方法 ............ 309
20.2抽樣—重要性—再抽樣 ............ 319
20.3馬爾可夫鏈蒙特卡羅方法 ......... 322
20.4切片抽樣 ......... 334
20.5來自後驗隨機樣本的推斷 ......... 336
20.6後續的內容 ...... 338
附錄 A微積分概論 ........ 339
附錄 B統計表的用法 ..... 353
附錄 C Minitab宏的用法 .......... 374
附錄 DR函式的用法 ......... 389
附錄 E精選習題答案 ...... 405
參考文獻 ......... 423
索引 ........ 426