S-SMART最大熵法及在小样本中的应用
2012-09-18屈云利朱永忠
屈云利,朱永忠
(河海大学理学院,南京 210098)
目前,用于解决小样本问题的方法之一就是Bayes方法。利用Bayes方法的关键是如何有效地利用先验信息来合理地确定先验分布。许多学者对此进行了研究,如:Raiffa和Schlaifer[1]提出了利用共轭先验分布来确定先验分布;Jeffreys[2]研究提出了Jeffreys原则;Box和Tiao[3]对无信息先验分布作了详细的研究;20世纪50年代以 Robbins[4]为代表提出用经验 Bayes方法(EB)确定先验分布。
随着信息论的产生,Jaynes等[5]利用信息论中熵的概念提出用最大熵法来确定先验分布,在获得少量的统计样本值时就可以获得它的概率密度函数。这种方法充分利用了样本中给定的信息,可以做到准确地确定概率密度分布以及相关的各个参数。随着计算机的发展,对于小样本问题,常利用一些非参数的统计方法(如Bootstrap[6]方法和S-SMART(sample-smoothing amplification technique)[7]方法确定先验分布,并取得了较好的应用效果。一些参数方法都是针对大样本的[8]。研究表明S-SMART方法比Bootstrap方法更稳健,尤其在小样本的情形下比Bootstrap方法更精确、效果更好[7]。最大熵法也不需要对试验数据进行假设就能确定先验分布,它是一种较好地处理不完全先验信息和尽量避免主观因素的方法[9]。在先验样本数据较多时,可替代经典统计学中通过直方图确定概率分布的方法,且给出的是连续分布函数,便于利用Bayes公式进行计算。由此本文结合S-SMART方法和最大熵法的特点来进行相关研究,提出应用S-SMART最大熵法可以直接由试验数据得到未知参数的连续概率密度函数,且几乎不需要人为假设,完全依赖样本信息,客观地得出该样本的近似分布密度函数。……
