贝叶斯后验(Bernstein-von Mises)的渐近正态性何时失效?

机器算法验证 贝叶斯 渐近的
2022-03-28 09:32:25

给出的后验密度函数(像往常一样) , 先验密度和分布 )观测值,以参数值为条件。

π(θ)i=1nf(xi;θ),
πf(;θ)nx1,,xnθ

在某些条件下,后验分布是渐近正态的(这个结果被称为 Bernstein-von Mises 定理,请参阅 egvd Vaart,Asymptotic Statistics,第 10.2 节,以获得严格的论证,或 Young & Smith,Essentials of Statistical Inference,第 9.12 节,用于非正式讨论。)

有没有(希望是基本的)贝叶斯后验不是渐近正态的例子?特别是有例子

  1. π关于是连续可微的?fθ
  2. π(θ)>0对于所有θ

我在文献中提到的一个例子是,其中是具有位置参数的独立 Cauchy 随机变量。在这种情况下,具有正概率的似然函数存在多个局部最大值(参见 Young & Smith,示例 8.3)。也许这可能会在 B-vM 定理中出现问题,尽管我不确定。X1,,Xnθ

更新: BvM 的充分条件是(如 vd Vaart,第 10.2 节所述):

  • 数据是从具有固定参数θ0

  • 实验在处“二次均值可微”,具有非奇异 Fisher 信息矩阵θ0I(θ0)

  • 周围的区域中是绝对连续的θ0

  • 该模型是连续且可识别的

  • 存在将对于一些\varepsilon > 0H0:θ=θ0H1:θθ0εε>0

1个回答

1.柯西例子与伯恩斯坦冯米塞斯定理相矛盾吗?

不可以。当联合分布没有可微分的二阶矩时,Bernstein von-Mises 定理不适用。显然,联合独立同分布的柯西随机变量甚至没有有限的二阶矩。该条件需要对由 Rao-Fisher 度量定义的黎曼流形进行有界能量假设,而柯西不满足该假设。

2.有没有(希望是基本的)贝叶斯后验不是渐近正态的例子?特别是存在 关于连续可微的例子吗?对于所有π,fθπ(θ)>0θ

是的。事实上,我们可以选择一个(非信息性的)不正确的先验使后验也不正确。例如是一个简单的例子。不合适的后路不可能是正常的。例如,[Rubio&Steel] (14) 提供了一个示例,其中 Jeffereys 先验导致不正确的后验,无论样本量有多大,这都不可能是正常的。πC0fC1

参考

[Rubio&Steel]Rubio、Francisco J. 和 Mark FJ Steel。“使用 Jeffreys 先验推断两件式位置尺度模型。” 贝叶斯分析 9.1(2014):1-22。