《贝叶斯统计》课程教学大纲

发布人:数学系 发布日期:2019-09-16

课程编号:0712020219

课程基本情况:

1. 课程名称:贝叶斯统计

2. 英文名称:Bayesian  Statistics

3. 课程属性:专业选修课

4. 分:3 总学时:51

5. 适用专业:应用统计学

6. 先修课程:数学分析、高等代数、概率论与数理统计

7. 考核形式:考查

 

一、本课程的性质、地位和意义

《贝叶斯统计》是应用统计分析的一门专业选修课。贝叶斯统计是当今统计学的两大学派之一,主要研究参数随机化情况下,统计分布参数的估计、检验,以及线性模型参数的统计推断,课程教学主要内容是贝叶斯统计推断的主要思想,重点是对概念、基本定理和方法的直观理解和数学模型的建立。

二、教学目的与要求

通过对贝叶斯统计的学习,使学生掌握贝叶斯统计推断的基本思想与方法,能够利用所学的理论与方法,对常用统计分布进行贝叶斯分析,了解这些方法在金融经济、风险管理与决策中的应用,为后续专业课程的学习打下良好的专业基础。

三、课程教学内容及学时安排

按照教学方案安排,本课程安排在第5学期讲授,其中课内讲授38学时,习题课13学时,具体讲授内容及学时安排见下表:

《贝叶斯统计》教学内容及学时分配表

标题

学时数

课内讲授

习题课

备注

1

先验分布和后验分布

8

5

3

2

贝叶斯推断

8

5

3

3

先验分布的确定

8

5

3

4

决策中的收益、损失与效用

10

7

3

5

贝叶斯决策

11

8

3

6

统计决策理论

6

4

2

合计

51

34

17

 

四、参考教材与书目

1. 参考教材

茆诗松,汤银才,贝叶斯统计第二版中国统计出版社2012

2. 参考书目

[1] 张尧庭、陈汉峰贝叶斯统计推断科学出版社1991

[2] Kotz S、吴喜之现代贝叶斯统计中国统计出版社2000

[3] 言茂松贝叶斯风险与决策工程清华大学出版社1988

[4] Berger J O.贝叶斯统计与决策第二版,中国统计出版社1998

1   先验分布与后验分布(8学时)

【教学目的与要求】

1. 了解贝叶斯统计思想的历史背景、基本观点及其基本学术思想内涵;

2. 掌握先验分布和后验分布的概念;

3. 掌握计算后验分布的技巧;

4. 掌握贝叶斯公式的密度函数形式、共轭先验分布的计算及其优缺点、超参数的确定方法;

5. 了解多参数模型和充分统计量.

【教学重点】

1. 贝叶斯统计的三种信息;

2. 先验分布的确定、后验分布的计算;

3. 贝叶斯公式的密度函数形式,共轭先验分布的计算;

4. 超参数的确定方法.

【教学难点】

多参数模型和充分统计量.

【教学方法】

讲授法、研讨性教学

【教学内容】

1. 三种信息;

2. 贝叶斯公式;

3. 共轭先验分布;

4. 超参数的确定;

5. 多参数模型;

6. 充分统计量.

【教学建议】

通过本章内容的学习,引导学生熟练掌握先验分布和后验分布的概念,深刻理解贝叶斯公式的三种基本形式、分布密度的核、充分统计量、共轭分布等基本概念,理解贝叶斯假设的基本内容,熟练掌握计算后验分布的技巧,掌握确定超参数的基本方法,了解多参数模型,能用这些基本的方法解决一些简单的实际问题。

 

2 贝叶斯推断(8学时)

【教学目的与要求】

1. 理解条件方法的基本思想;

2. 掌握用贝叶斯方法求解点估计和区间估计;

3. 掌握假设检验的基本方法;

4. 了解贝叶斯预测的基本方法和似然原理.

【教学重点】

1. 应用最大后验估计法和条件期望估计法求解点估计和区间估计;

2. 贝叶斯假设检验的基本方法.

【教学难点】

假设检验的基本方法、贝叶斯预测的基本方法和似然原理.

【教学方法】

讲授法、研讨性教学

【教学内容】

1. 条件方法;

2. 估计;

3. 假设检验;

4. 预测;

5. 似然原理.

【教学建议】

通过本章内容的学习,引导学生理解条件方法的基本思想,熟练掌握如何应用贝叶斯方法求解点估计和区间估计,尤其是最大后验估计法和条件期望估计法,同时还要求学生掌握假设检验的基本方法、预测的基本方法,深刻理解似然原理,能用这些基本方法较好地解决一些简单的实际问题。

 

3   先验分布的确定(8学时)

【教学目的与要求】

1. 了解主观概率的定义和确定主观概率的方法;

2. 掌握先验分布的确定方法;

3. 理解掌握先验密度的计算方法;

4. 掌握无信息先验分布的确定方法.

【教学重点】

1. 先验分布的确定方法;

2. 先验密度的计算方法;

3. 无信息先验分布的确定方法.

【教学难点】

无信息先验分布的确定方法.

【教学方法】

讲授法、研讨性教学

【教学内容】

1. 主观概率;

2. 利用先验信息确定先验分布;

3. 利用边缘分布确定先验密度;

4. 无信息先验分布.

【教学建议】

通过本章内容的学习,要求学生掌握确定先验分布的几个典型的方法,并会应用这些方法解决一些实际问题.

 

4   决策中的收益、损失与效用(10学时)

【教学目的与要求】

1. 理解决策中的收益、损失与效用等基本概念;

2. 掌握决策问题的三要素、决策准则、先验期望准则及其性质;

3. 了解常用得损失函数、损失函数下的悲观准则和先验期望准则;

4. 理解效用和效用函数、常用得效用曲线和效用的测定方法,以及效用曲线在决策中应用.

【教学重点】

1. 决策问题的三要素、决策准则、先验期望准则及其性质;

2. 常用得损失函数、损失函数下的悲观准则和先验期望准则.

【教学难点】

效用和效用函数、常用得效用曲线和效用的测定方法,以及效用曲线在决策中应用.

【教学方法】

讲授法、研讨性教学

【教学内容】

1. 决策问题的三要素;

2. 决策准则;

3. 先验期望准则;

4. 损失函数;

5. 常用损失函数;

6. 效用函数.

【教学建议】

通过本章内容的学习,引导学生理解决策中的收益、损失与效用等基本概念,深刻理解决策问题的三要素,熟练掌握贝叶斯决策中的几个常用得决策准则:悲观准则、乐观准则、折中准则以及先验期望准则,理解这些准则之间的内在联系和区别,能熟练地应用这些准则解决一些实际问题。

 

5   贝叶斯决策(11学时)

【教学目的与要求】

1. 掌握贝叶斯决策的基本概念、决策函数和后验风险准则;

2. 掌握平方损失函数和线性损失函数下参数的贝叶斯估计;

3. 理解完全信息期望值、抽样信息期望值;

4. 掌握最佳样本容量的确定方法;

5. 正态分布下二次行动线性决策问题的先验EVPI.

【教学重点】

1. 贝叶斯决策的基本概念、后验风险、决策函数和后验风险准则;

2. 平方损失函数和线性损失函数下参数的贝叶斯估计.

【教学难点】

正态分布下二次行动线性决策问题的先验EVPI.

【教学方法】

讲授法、研讨性教学

【教学内容】

1. 贝叶斯决策问题;

2. 后验风险准则;

3. 常用损失函数下的贝叶斯估计;

4. 抽样信息期望值;

5. 最佳样本量的确定;

6. 二行动线性决策问题的EVPI.

【教学建议】

通过本章内容的学习,引导学生掌握贝叶斯决策的基本理论和方法,熟练掌握后验风险准则及其应用、常用损失函数下的贝叶斯估计方法,深刻理解抽样信息的价值,掌握最佳样本量的确定方法,了解二行动线性决策问题的EVPI,并能熟练地应用这些方法综合解决一些实际问题.

 

6   统计决策理论(6学时)

【教学目的与要求】

1. 掌握风险函数、决策函数的最优性;

2. 掌握统计决策中的点估计问题、区间估计问题和假设检验问题;

3. 了解决策函数的容许性、stein效应;

4. 理解最小最大准则、最小最大估计的容许性和贝叶斯风险.

【教学重点】

风险函数、决策函数的最优性、统计决策中的点估计问题、区间估计问题和假设检验问题.

【教学难点】

决策函数的容许性、stein效应、最小最大准则、最小最大估计的容许性和贝叶斯风险.

【教学方法】

讲授法、研讨性教学

【教学内容】

1. 风险函数;

2. 容许性;

3. 最大最小准则;

4. 贝叶斯风险;

5. 贝叶斯估计的性质.

【教学建议】

通过本章内容的学习,引导学生掌握经典决策理论的基本概念和基本方法,重点掌握风险函数及其应用,了解贝叶斯风险以及贝叶斯估计的性质.

 

 

 

 

 

执笔人:党红            审定人:李建丽