Introduction to Bayesian Statistics

Introduction to Bayesian Statistics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Springer
作者:Karl-Rudolf Koch
出品人:
页数:258
译者:
出版时间:2007
价格:USD 149.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9783540727231
丛书系列:
图书标签:
  • statistics
  • 贝叶斯统计
  • 统计学
  • 概率论
  • 机器学习
  • 数据分析
  • 统计推断
  • 模型选择
  • R语言
  • Python
  • 科学计算
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具体描述

The Introduction to Bayesian Statistics (2nd Edition) presents Bayesa (TM) theorem, the estimation of unknown parameters, the determination of confidence regions and the derivation of tests of hypotheses for the unknown parameters, in a manner that is simple, intuitive and easy to comprehend. The methods are applied to linear models, in models for a robust estimation, for prediction and filtering and in models for estimating variance components and covariance components. Regularization of inverse problems and pattern recognition are also covered while Bayesian networks serve for reaching decisions in systems with uncertainties. If analytical solutions cannot be derived, numerical algorithms are presented such as the Monte Carlo integration and Markov Chain Monte Carlo methods.

《贝叶斯统计学导论》:一场深入探寻不确定性本质的学术之旅 本书旨在为读者提供一个全面而深刻的贝叶斯统计学入门体验。我们并非仅仅陈列枯燥的公式和定义,而是将贝叶斯方法置于一个更广阔的统计推理和决策框架中进行解读,强调其在处理不确定性、更新信念以及从数据中学习方面的独特力量。 核心理念:从主观信念到客观证据的融合 贝叶斯统计学的核心在于其对概率的解释——它不仅仅是对事件发生频率的描述,更是对我们对某个命题或参数真实性的“信念”的量化。本书的开篇将带领读者跨越频率学派与贝叶斯学派的传统界限,深入理解这种“信念”的数学表达形式——先验分布。我们将探讨如何审慎地选择和刻画先验信息,既尊重我们已有的知识和直觉,又避免先验偏见的过度主导。 接着,我们将聚焦于贝叶斯定理这一革命性的工具。它如同一个桥梁,将我们先前的信念(先验)与观察到的数据(似然)相结合,从而产生一个更优化的、更贴近现实的信念更新(后验)。本书将详细阐述贝叶斯定理的推导过程,并辅以大量易于理解的例子,帮助读者掌握如何在实际问题中运用这一核心原理。我们将看到,贝叶斯更新的过程并非一成不变,而是动态的、迭代的,每一次新的数据输入都能进一步精炼和修正我们的认知。 方法论:从理论到实践的桥梁 在建立坚实的理论基础之后,本书将把重心转移到贝叶斯统计学的实际应用和计算方法上。理解贝叶斯定理的数学结构是第一步,而如何有效地计算后验分布以及基于后验分布进行推断则是关键。 我们将详细介绍贝叶斯推断的几个重要组成部分: 点估计与区间估计: 如何从后验分布中提取关于未知参数的最优估计值?我们不仅会介绍均值、中位数、众数等常见的点估计方法,更会强调后验区间(可信区间)的重要性,它能够直接反映我们对参数真实值所在范围的信念程度,这与频率学派的置信区间有着本质的区别。 模型选择与比较: 在面对多个可能的统计模型时,如何利用贝叶斯框架做出最优选择?本书将深入探讨贝叶斯因子(Bayes Factor)等模型比较工具,帮助读者理解如何在数据支持和模型复杂性之间取得平衡。 模型诊断与评估: 如何判断一个贝叶斯模型是否“足够好”?我们将介绍后验预测检验(posterior predictive checks)等方法,使读者能够从数据生成过程的角度来评估模型的拟合优度。 计算工具:应对复杂后验分布的利器 许多现实世界的贝叶斯模型,其后验分布难以通过解析方法直接计算。因此,本书将投入大量篇幅介绍强大的计算工具,其中马尔可夫链蒙特卡洛(Markov Chain Monte Carlo, MCMC)方法将是重点。 MCMC的核心思想: 我们将从直观的角度解释MCMC为何能有效地近似高维、复杂的后验分布,并通过生动的类比帮助读者理解其背后的随机游走原理。 常见MCMC算法: 本书将详细介绍并演示多种广泛应用的MCMC算法,包括 Metropolis-Hastings 算法、Gibbs 采样等。我们将剖析这些算法的工作流程、收敛诊断的重要性以及如何进行参数调优以获得更可靠的采样结果。 实践指导: 为了让读者能够亲手实践,本书将结合当下流行的统计软件和编程语言(如 R 语言及其相关的贝叶斯包,例如 `rjags`、`rstan` 等),提供清晰的代码示例和操作指南,引导读者完成从模型设定到结果解读的全过程。 应用领域:跨越学科的广泛视野 贝叶斯统计学并非仅限于理论探讨,其强大而灵活的特性使其在众多学科领域展现出巨大的应用潜力。本书将通过精心挑选的案例研究,展示贝叶斯方法如何赋能各个领域的知识发现和决策制定。 科学研究: 从生物医学的药物试验、基因组学研究,到物理学中的粒子探测数据分析,再到社会科学中对行为模式的建模,贝叶斯方法都能提供严谨且富有洞察力的分析。 工程与技术: 在机器学习、信号处理、可靠性工程等领域,贝叶斯方法能够帮助我们构建鲁棒的模型,进行精准的预测和风险评估。 金融与经济: 风险管理、投资组合优化、宏观经济建模等,都受益于贝叶斯方法在处理不确定性和动态变化数据方面的优势。 在这些案例研究中,我们将不仅仅展示贝叶斯模型是如何构建的,更会深入探讨如何将问题转化为贝叶斯模型,如何解读模型的输出,以及贝叶斯分析如何为决策提供坚实的依据。 本书特色:清晰、严谨与启发 《贝叶斯统计学导论》的编写力求做到: 循序渐进: 从最基本的概念入手,逐步深入到复杂的理论和方法,确保不同背景的读者都能有所收获。 概念驱动: 强调对核心统计概念和思想的理解,而非仅仅 rote learning 的公式记忆。 数学严谨性与直观解释并重: 在保证数学推导严谨性的同时,我们努力提供易于理解的语言和类比,帮助读者建立直观的认识。 强调实践: 大量实例和代码示例,鼓励读者动手实践,将理论知识转化为解决实际问题的能力。 批判性思维: 鼓励读者在应用贝叶斯方法时保持批判性思维,审慎评估先验信息、模型假设和计算结果。 我们相信,《贝叶斯统计学导论》将为您开启一扇通往更深刻统计理解的大门,让您在应对复杂多变的世界时,拥有更强大、更灵活的分析工具和思维方式。本书不仅是一本教材,更是一次引导您深入探寻不确定性本质、拥抱数据驱动洞察的学术冒险。

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用户评价

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这本书的阅读体验,用“酣畅淋漓”来形容毫不夸张。它成功地将一门看似严肃的学科,转化成了一场充满逻辑美感的智力探险。我尤其欣赏作者在全书结构中埋下的“伏笔”和“呼应”。比如,开篇提出的关于信念更新的基本直觉,在最后讨论复杂非线性模型时,又以更精妙的方式回归,形成一个完整的知识闭环。这种结构感极大地增强了学习的满足感。书中对贝叶斯方法的“解释性”优势的强调也令人信服,它不像某些黑箱模型那样难以穿透,而是提供了一套清晰的、可解释的推理路径。对于我这种需要向非技术背景的决策者解释模型输出的人来说,这本书提供了强大的论证工具——我们不仅能给出预测值,更能清晰地阐述我们得出这个预测值的“原因”和“确定程度”。它教会的不仅仅是方法,更是一种对不确定性持开放和批判态度的科学精神。绝对是统计学习者案头不可或缺的参考宝典。

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我是在一个数据分析项目遇到瓶颈时,经同事推荐翻开这本书的,坦白说,我原本对手册式的统计书籍有些抗拒,总觉得内容会过于学术化,难以落地。然而,这本书的结构设计简直是教科书级别的典范——逻辑链条严密,每一章的知识点都像是精确咬合的齿轮,推动着你前进。最让我印象深刻的是它对模型选择和模型比较的讲解部分,作者并没有固守单一的评价标准,而是系统性地介绍了贝叶斯因子(Bayes Factor)的计算及其在实际决策中的局限性,同时还详尽讨论了交叉验证在贝叶斯框架下的应用。这种平衡的视角,让我认识到统计建模并非是找到“唯一正确”的答案,而是在不同假设下寻找“最合理”的推断。书中案例的选取非常贴近工程实践,比如如何用层次模型(Hierarchical Modeling)来处理具有分组效应的数据,这直接帮我解决了当前项目中关于多中心实验数据分析的难题。阅读体验上,排版非常舒服,公式和文字之间的留白恰到好处,即便是需要反复查阅的复杂积分推导,也能很快定位到关键步骤,极大地提升了我的学习效率。

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我作为一个资深的软件开发者,我对代码和理论的结合有着近乎苛刻的要求。这本书在这方面表现出色,它没有仅仅停留在理论的纸面推演,而是将统计思维与现代计算工具的实现紧密地联系起来。书中穿插了大量的伪代码和算法描述,清晰地展示了如何将复杂的贝叶斯模型转化为可执行的计算步骤。尤其是它对各种采样器(Sampler)的性能比较,例如Gibbs采样、Metropolis-Hastings以及Langevin Monte Carlo的细微差异和适用场景,提供了非常实用的横向比较。这些细节对于优化计算性能至关重要,毕竟在处理大数据集时,一个低效的采样策略可能意味着数周的等待。此外,作者在讨论模型诊断时非常严谨,详细介绍了R-hat 统计量、有效样本量(ESS)的计算与解释,这些都是确保模型收敛和结果可靠性的关键步骤,这些内容往往在基础教材中被一带而过,但这本书却给予了应有的重视。它成功架起了纯数学理论与工程实践之间的桥梁。

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这本书简直是为我这种对概率论有点底子,但又对贝叶斯方法感到一头雾水的“半吊子”学习者量身定做的。作者的叙事方式非常引人入胜,他没有一开始就抛出那些让人望而生畏的复杂公式,而是巧妙地用一些日常生活中的小例子来引入核心概念,比如如何根据新的证据调整我们对某个事件发生可能性的判断。这种循序渐进的引导,让我感觉自己不是在啃一本枯燥的教科书,而是在和一个经验丰富的导师进行深入的对话。特别是关于先验分布的选择,书中用了大量的篇幅去探讨不同选择背后的哲学含义和实际操作的考量,这在很多同类书籍中是很少见的,通常只是一带而过。他们深入剖析了“信息量”如何影响后验结果的稳定性,这一点对我理解模型的可信度至关重要。我特别喜欢它在讲解MCMC(马尔可夫链蒙特卡洛)算法时那种“先画图,后推导”的节奏,清晰的可视化帮助我瞬间把握了采样过程的精髓,而不是被那些密集的希腊字母绕晕。读完前几章,我对概率推理的思维模式有了一个根本性的转变,不再是简单地计算频率,而是学会了如何“量化不确定性”并让数据说话。

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这本书的深度,绝非市面上那些“贝叶斯速成班”读物所能比拟的。它真正做到了深入浅出,但绝不肤浅。我注意到作者在阐述理论时,对“充分性”和“必要性”的讨论非常到位,尤其是在探讨共轭先验(Conjugate Priors)时,他们不仅展示了数学上的便利性,还清晰地指出了这种便利性背后隐藏的限制——那就是它们往往不能完全匹配现实世界中复杂的数据结构。随后,它自然而然地过渡到了对更灵活的近似推断方法的探讨,比如变分推断(Variational Inference)的基本思想框架。尽管这部分内容涉及到的数学工具相对较新颖,但作者的讲解依然保持了极高的清晰度,通过类比和几何解释,使得原本抽象的优化过程变得具象化。对于有志于从事前沿统计计算或机器学习研究的读者来说,这本书提供了坚实的理论基石,它让你不仅仅会“用”某个软件包跑出结果,更重要的是,让你理解这个结果背后的统计学意义和计算代价。我个人感觉,读完后看待任何基于概率的模型时,都会多一层审视的目光。

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