基于分层贝叶斯模型的农作物区域产量保险费率厘定研究

为探讨农作物区域产量保险费率厘定问题,文章利用湖北荆州市1991～2007年县级水稻单产数据,通过建立分层贝叶斯模型,并运用WinBUGS软件进行Gibbs抽样,得出荆州各县市历年水稻单产拟合数据、2008年预测值及其20000个马尔可夫蒙特卡罗(MCMC)模拟值,然后据此厘定各县市水稻区域产量保险费率。结果表明,模型预测能力良好,费率厘定结果有参考价值。

基于Gamma随机效应分层贝叶斯模型的汽车延保定价

汽车延保在中国方兴未艾,相应保险产品的推出更是必然趋势,但相关精算定价研究仍为空白。假设系统故障过程为更新过程,将故障分析问题转换为生存分析问题,对存在左截断和右删失的选择性样本进行分析;模型构建上,假设汽车系统寿命服从两参数威布尔分布,构造多层贝叶斯模型,基于MCMC方法估计后验参数;在第二层模型中引入地区、车型、系统等因子作为协变量建立威布尔混合效应模型,并假设随机效应服从Gamma分布,考虑到系统内部件存在竞争风险,对系统寿命分布参数进行调整,把系统寿命的建模分析转换为指定时间内故障次数的分析,并据此给出延保产品精算定价;通过实证研究,基于某4S店真实数据给出两年期延保定价,结果表明基于Gibbs抽样的贝叶斯MCMC方法估计结果收敛性较好,最终定价也贴合实际情况。

内外部网络口碑与在线销售的动态交互过程——基于分层贝叶斯模型的解析

与以往单纯以内部网络口碑、相互独立的内部和外部网络口碑为研究对象,分析网络口碑与在线销售的关系不同。基于评论环境理论,采用分层贝叶斯模型,以当当网、京东、亚马逊和豆瓣网为数据搜集对象,在充分考虑网络口碑异质性及其来源多元化的条件下,结合外部网络口碑平台信息提供的特点,在进一步引入免费试样因素的基础上,对内外部网络口碑与在线销售的动态交互作用进行研究。结果发现:在异质性网络平台并存且效价差异较小的情境下,效价不再是影响在线销售的关键,而内部网络口碑数量、数量信息熵才是影响在线销售的关键,反过来在线销售也刺激了网络口碑数量的提升。虽然外部网络口碑的存在削弱了这一环形机制的积极影响,但免费试样可有效削弱该负向调节机制。

基于分层贝叶斯模型的齿轮弯曲疲劳试验分析

常规齿轮弯曲疲劳试验数据处理方法是基于最小二乘法(LSE)等传统频率理论的,在小样本条件下可靠度应力寿命(P-S-N)曲线易发生拟合失真。基于成组法开展了8620H钢表面渗碳齿轮的弯曲疲劳试验,将贝叶斯理论应用于小样本条件下弯曲疲劳试验数据分析,建立了齿轮弯曲疲劳试验数据的分层贝叶斯(HBM)模型,并通过Gibbs采样获得了参数的后验分布,得到齿轮弯曲疲劳P-S-N曲线。同时以50%和99%可靠度下S-N曲线相对斜率比为评价指标,对比了LSE模型与HBM模型拟合效果,结果表明:随着试验样本数据量的变化,HBM模型的相对斜率比α波动变化率为传统LSE模型的1/40,小样本条件下HBM模型结果优于传统的LSE模型结果。HBM模型可推广应用至齿轮接触疲劳试验等数据分析中。

基于分层贝叶斯模型的稳健参数设计

针对双响应曲面模型的参数不确定性、参数之间的层次结构以及模型的异方差问题,结合分层贝叶斯建模方法提出一种新的均值-方差双响应曲面模型,并在此基础上运用所提方法实现了产品/过程的稳健参数设计。首先,建立分层贝叶斯模型,并获得参数的后验分布;其次利用Gibbs采样获得参数估计值,在此基础上构建质量损失函数,并采用遗传算法对质量损失函数进行优化求得可控因子的最佳设计水平;最后,从模型具有同方差和异方差两种情形出发,结合具体实例分别采用普通最小二乘、加权最小二乘及分层贝叶斯建立双响应曲面模型进行了比较分析,验证了所提方法的有效性。

基于分层贝叶斯模型的长江上游主汛期径流概率预报

长期径流预报是水文预报的重要领域,基于气候遥相关影响区域径流量的理论基础,以长江上游干流5个水文站1954—2020年主汛期(6—8月)径流为研究对象,分析大尺度气候因子与径流相关性,通过分层贝叶斯模型开展长期径流概率预报。研究表明:长江上游主汛期径流量明显受到多种大尺度气候因子综合作用,筛选出北美副高脊线位置指数等10项大尺度气候因子作为模型预测因子;以站点主汛期径流服从的对数正态分布为预测目标的先验分布,建立5条马尔科夫链,通过MCMC算法在概率空间内随机采样推求参数后验分布,概率预测结果的不确定性区间对实测值覆盖率高;通过预测结果相关性分析、受试者工作特征曲线(ROC)和连续分级概率技巧评分(CRPSS)等方法对模型模拟性能评价表明模型有效地捕捉了大尺度气候因子信息,适用于长江上游径流长期预报。

基于Gibbs抽样的分层贝叶斯模型在火灾发生次数统计推断中的应用

Gibbs抽样是MCMC抽样算法中应用最广泛的方法之一,其核心思想是对高维参数进行后验推断时,通过参数向量的分量的条件分布族来构造Markov链,使其不变分布为目标分布。本文利用Gibbs抽样方法结合分层贝叶斯模型,对我国各地区火灾发生次数进行了回测,结果显示,相比于传统的poisson分布刻画方法,基于Gibbs抽样的分层贝叶斯方法充分利用了历史信息使结果更具可信度。

基于贝叶斯分层模型的液化侧移稳健的易损性分析方法

提出了一种基于贝叶斯分层模型的液化侧移稳健的易损性分析方法。采用贝叶斯分层模型量化不同增量动力分析(IDA)曲线间的差异,结合抽样方法预测潜在侧移的分布,建立液化侧移稳健的易损性曲线和超越概率曲线。以一处实际发生过液化侧移的场地为例,展示了稳健的易损性曲线及超越概率曲线的建立方法,并与相关方法进行比较。结果表明,所提出的方法可以较好地模拟IDA曲线的分布,较为准确地量化易损性曲线和超越概率曲线的不确定性。

基于贝叶斯分层模型的甘肃省国道路面损坏状况指数分析

对甘肃省普通国道路面损坏状况指数(P_(CI))的自然衰减规律建立统计模型.考虑到甘肃省不同地区之间存在完全不同的气候环境的情况,根据降水量、日照时长等环境数据对不同路段进行聚类,基于年交通当量(整个年度内的交通当量)与P_(CI)数据,利用吉布斯采样进行贝叶斯推断建立贝叶斯分层模型.结果表明,在不同的评价标准下,贝叶斯分层模型在测试集的整体表现优于非分层模型.年交通量对甘肃省不同气候区域国道路段的P_(CI)的影响没有区别;具有较大P_(CI)初始值的路段其P_(CI)值经历一年期衰减后倾向于增大,同时P_(CI)初始值对P_(CI)的衰减起到缓解作用.不同区域P_(CI)初始值的影响程度不相同,河西地区国道路段的P_(CI)初始值对缓解未来一年P_(CI)的衰减作用最大,其次为陇东南地区,最弱为兰州地区及陇东高纬度地区.

基于分层贝叶斯模型的信控交叉口安全分析

为了分析影响信控交叉口安全的显著因素,利用分层贝叶斯模型关联交叉口特征和事故率,考虑位于同一主干道上交叉口间的相互关联,并用所建立的模型对交叉口层面和主干道层面的安全影响因素进行了深入分析。结果表明:分层贝叶斯模型比传统模型拟合结果更好;在交叉口层面,高架下的、相互间距近的、十字的、转向车道比例大的、相位多以及日均流量大的交叉口事故率较高;在主干道层面,位于双向行驶的、平均车速高的主干道上交叉口安全性较差。

基于贝叶斯分层模型的低复杂度无线传感器网络定位算法

文章对基于压缩感知的无线传感器网络定位算法进行了研究,存在重构算法计算量大、定位误差较大等问题,为降低计算复杂度和定位误差,文章提出基于贝叶斯分层模型的低复杂度无线传感器网络定位算法。首先,将稀疏贝叶斯分层先验模型引入到无线传感器网络的定位中;其次,通过运用稀疏贝叶斯理论推理出估计目标的后验概率分布;最后,结合变分消息传递(VMP)算法,使用辅助函数对未知变量的联合后验概率密度函数进行等效,得到目标位置向量的估计结果。仿真结果表明,相较于传统的重构算法,文章提出的方法具有更好的恢复效果,计算复杂度更低。

解析网络口碑的动态交互过程:一个基于网络回帖行为的分层贝叶斯选择模型

本文通过互联网上的产品评论及其回帖的数据,研究了产品网络口碑传播的动态交互过程。我们采用分层贝叶斯选择模型建模,并用马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC,Markov Chain Monte Carlo)方法对参数进行估计。结果发现,已有回帖的特征(如正面回帖的比例、负面回帖的比例等)对当前回帖的产品态度有显著影响,并且这种影响在不同的产品评论之间存在很大差异。这种异质性可以通过引入产品评论(即主帖)的特征得到很好的解释。总体而言,已有回帖对产品的态度,以及主帖的特征等均对之后回帖的产品态度有显著影响。此外,本文还发现,在网络口碑传播过程中,正面回帖的影响比负面回帖的影响更大。最后,本文讨论了该研究对营销理论和实践的贡献。

基于有偏误辅助变量的分层贝叶斯小域估计方法研究

抽样调查中的小域估计问题指的是,根据较少样本量进行一定精度下子总体估计的现实问题。与基于设计的方法不同,基于模型的方法不依赖大样本理论,能在估计过程中借助其他域的样本信息,更加适用于小域估计问题。然而,现实中测量误差无法完全避免,当模型协变量有偏误时,小域估计结果失效。对此,采用测量误差模型校正辅助变量误差,基于单元层次的分层贝叶斯模型进行小域估计,并在贝叶斯框架下估计辅助变量偏误机制。鉴于实际调查中为方便数据编码与统计、控制无回答误差,调查结果以分类型数据居多,本文重点讨论了更适用于小域估计问题的模型方法,针对分类型辅助变量存在测量误差的情形,给出了方法合理性的证明,同时通过模拟和实证对其估计效果进行验证与实践。本文模拟六种实践中常见的情形,除仅有分类型变量存在测量误差的情形之外,还考虑了存在测量误差的变量既有分类型又有连续型的情形等。数值模拟与实证结果一致表明,本文方法不仅能充分纳入与推断相关的不确定性因素,克服样本量受限的问题,还具有广泛的适用性,相较于传统方法,估计结果在提升准确度的同时更为稳健。

基于抽样权数调整的非参数分层贝叶斯模型小域估计方法研究

对于大型抽样调查的子总体估计需求,在划分全国样本后,经常存在子总体内部样本分布不均匀,样本量无法满足估计精度要求的问题,常用的HT估计量根据包含概率倒数加权,效果受样本量制约,尤其无法实现对样本量为0的域的估计;基于模型的小域估计方法不依赖抽样设计,能借助辅助信息和其它域信息对小样本和无样本域进行一定精度下的估计,但选用参数模型存在模型假定失效的可能,据此,文章将非参数方法引入分层贝叶斯小域估计模型,以避免对总体和模型作过多假设、增强模型的适用范围,并结合抽样设计,将抽样机制引入估计过程作进一步拓展,使文章方法适用于各类复杂抽样:对于非参数分层贝叶斯模型,在基于一阶随机游走模型的高斯过程和基于B样条基函数的惩罚样条两种具体平滑函数下,提出了抽样权数调整基于模型小域估计的具体方式,并基于某地区第四次全国经济普查微观数据进行实证.

基于MCMC模拟的贝叶斯分层模型及其应用

英国学者贝叶斯于1763年提出了贝叶斯公式，经过拉普拉斯的改进形成了贝叶斯定理。分层贝叶模型是贝叶斯定理的发展，其在参数估计与推断统计方面有着很大的优势，但是其数值计算难度很大。模特卡罗马尔科夫链（MCMC）模拟方法能够比较好地解决此问题。本文介绍了基于MCMC模拟的分层模型，及其在经济中的一些应用。

利用贝叶斯分层模型估算耀变体的多普勒因子

基于亚毫米波阵列(Submillimeter Array,SMA)的1 mm波长的长时间监测数据,利用贝叶斯分层模型对耀变体的光变曲线进行拟合,估算了155个耀变体的射电亮温度和光变多普勒因子。利用Wilcoxon秩和检验,比较了蝎虎座BL型天体(BL Lac)子样本和平谱射电类星体(Flat Spectrum Radio Quasar,FSRQ)子样本的亮温度和多普勒因子分布,也比较了费米耀变体和非费米耀变体的亮温度和多普勒因子分布。结果表明:(1)相对蝎虎座BL型天体,平谱射电类星体平均具有更高的多普勒因子;(2)相对非费米耀变体,费米耀变体平均具有更高的亮温度和多普勒因子。通过与15 GHz波段的亮温度和多普勒因子进行比较发现,射电亮温度和多普勒因子可能有向更高频率降低的趋势。

中国男性人口死亡率动态预测的方法比较——基于Lee-Carter模型与贝叶斯分层模型的研究

选取中国国家统计局公布的全国男性分年龄人口死亡率,采用Lee-Carter模型和贝叶斯分层模型对男性人口死亡率进行动态预测,并将结果进行比较,探寻更加适合中国男性人口死亡率的预测方法。研究表明,Lee-Carter模型和贝叶斯分层模型在男性人口死亡率预测中各有优劣,长短期可搭配使用;Lee-Carter模型具有更佳的拟合优度和短期预测效果,但预测区间的范围较窄,且死亡率改善速度为常数的假设不符合人类生物规律;贝叶斯分层模型适合长期预测,预期寿命服从逻辑斯蒂分布的假设较为合理,然而通过模型生命表将预期寿命转换为年龄别死亡率,将会损失死亡率的年龄信息。

基于核的分层贝叶斯断路器故障诊断方法

断路器是保证电力系统正常运行的重要设备之一,对其故障进行有效的预测与诊断具有重要意义.提出了一种基于核的分层贝叶斯故障诊断方法.首先,该方法将核方法引入到分层贝叶斯模型中;然后,再利用核主成分分析方法进行优化,通过期望最大算法得到一个参数简化的基于核的分层贝叶斯模型;最后,结合故障树对断路器故障进行多类预测诊断.实际应用表明:与其他方法相比,所提出的方法具有较高的准确率和计算效率.

基于分层模型的SC-FDE系统低复杂度稀疏信道估计

针对单载波频域均衡(SC-FDE)接收机提出一种低复杂度的贝叶斯稀疏信道估计算法。该算法利用广义平均场(GMF)推理方法结合贝叶斯分层先验模型得到。在GMF推理方法中,使用辅助函数来等效未知变量的联合后验概率密度函数;然后对辅助函数进行因子分解,通过对待估计的稀疏向量的辅助函数进行不同大小的分块来实现降低复杂度的目的,而原始的高复杂度算法(SC-VMP-3L)是所提出的算法的特例。最后,将GMF推理方法用于频域均衡中。仿真结果表明,在信道估计精度和误码率方面,所提出的算法性能与SC-VMP-3L算法的性能接近,且明显优于传统的正交匹配追踪(OMP)稀疏信道估计方法。在复杂度方面,与SC-VMP-3L算法相比有显著降低。

经济波动、货币政策与广谱利率冲击研究--基于分层贝叶斯VAR方法

本文选取了二十个变量进行分层贝叶斯VAR建模,定量刻画了宏观经济波动、货币政策冲击与广谱利率变化之间的相互关系。研究发现,我国银行间市场、债券市场、衍生品市场、非正规金融市场的代表性利率对不同类型冲击的反馈存在明显差异,而监管机构有针对性的专项治理能够提高货币政策的有效性。“叠加态”“组合拳”情形下的监管决策需充分考量不同市场主体的差异化反应,相机抉择优化监管“力度”和政策“剂量”。本文建议,监管机构建立更加全面精准的政策评估和监测体系,引导市场主体防范利率风险传染;通过有序开展专项治理工作,持续强化对非正规金融市场的引导和规范,逐步降低企业融资的“隐性成本”,推动实体经济综合融资成本稳中有降。