Bayes统计学与MCMC方法———Metropolis-Hastings(M-H)算法的Matlab程序实现
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陈梦成(1962—),男,教授,博士,博士生导师。主持完成国家科技部973计划前期研究专项课题,国家自然科学基金项目,江西省重点自然基金项目等40余项。获江西省自然科学二等奖2项,科技进步奖1项,江西省高校优秀科技成果一等奖1项,三等奖1项。出版专著1部,参与编著1部,参与编制江西地方规程1部,获得国家发明专利4项,实用新型7项。在力学学报,InterJNumerMetaods和InterJSolidsStruct等国内外学术刊物和国内外学术会议上发表论文200余篇,SCI,EI,ISTP收录80余篇。主要研究方向为计算与实验断裂力学,工程结构材料耐久性,组合结构。

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中图分类号:

C829.29

基金项目:

国家自然科学基金(51378206)


Bayesian Statistics and MCMC Method ———Matlab Programming for Metropolis-Hastings(M-H)Algorithm
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    摘要:

    Bayes 统计学能够从空中楼阁的理论广泛地落地于自然科学、经济学和社会学等领域,得益于计算机技术和马尔可夫链蒙特卡洛(Markov chain Monte Carlo,简称 MCMC)法的发展。 文章介绍了 MCMC 方法在 Bayes 推断中的应用,主要讨论了 MCMC 方法中的独立抽样和随机游走抽样的 Metropolis-Hastings(M-H)算法,利用可读性较强的 Matlab 程序来实现两种抽样算法,并给出了详细的程序实施过程,分析了两种抽样的优缺点。 模拟分析结果表明:独立抽样 M-H 算法比较容易实施,但是要求建议分布和后验分布的吻合度较高,否则计算效率低下,而且模拟效果不理想;随机游走抽样的 M-H 算法不需要建议分布接近后验分布,模拟效果也比较好,因此,克服了独立抽样算法的不足,适用范围更广。

    Abstract:

    Bayes statistics in a vacuum can be broadly applied to the fields of natural science, economics and so cial science, which benefits from the development of computer science and technology and Markov Chain Monte Carlo (MCMC) method. In this paper the application of MCMC method into Bayes inference was introduced, and independent sampling and random walk sampling of Metropolis-Hastings(M-H) algorithm were mainly discussed. The two sampling modes were readably programmed with Matlab, and their detailed implementation processes, merits and demerits were talked about. It was shown by present simulation that, the independent sampling mode is relatively easy to implement, but need the proposal distribution to be close to the posterior distribution; other wise, the calculation efficiency is low and the simulation effect is unsatisfactory. The random walk sampling mode don’t need the proposal distribution to approach the posterior distribution and its simulation results are satisfactory. Therefore, it overcomes the limitations of the independent sampling mode has more widespread ap plication.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

陈梦成,方苇,杨超,谢力. Bayes统计学与MCMC方法———Metropolis-Hastings(M-H)算法的Matlab程序实现[J].华东交通大学学报,2018,35(1):1-8.
Chen Mengcheng, Fang Wei, Yang Chao, Xie Li. Bayesian Statistics and MCMC Method ———Matlab Programming for Metropolis-Hastings(M-H)Algorithm[J]. JOURNAL OF EAST CHINA JIAOTONG UNIVERSTTY,2018,35(1):1-8

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  • 在线发布日期: 2021-05-25
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