提问人:gowerc 提问时间:1/25/2017 最后编辑:gowerc 更新时间:1/25/2017 访问量:1048
在 rstan 中变换变量(贝叶斯分析)
Transforming variables in rstan (bayesian analysis)
问:
我是贝叶斯分析的新手,正在尝试使用 rstan 来估计后验密度分布。该练习试图重新创建我的大学使用 stan 提供给我们的示例,但我对如何正确转换变量有点困惑。我当前的代码运行没有错误,但结果与大学给我们的结果不匹配(尽管很接近),下图清晰可见,黑色的斯坦估计值。我通过查阅手册并将随机位拼凑在一起来使代码工作,但特别是我不太确定为什么需要以及伽玛的转换是否确实正确。任何指导将不胜感激!target
型
斯坦码
data {
int<lower=0> I;
int<lower=0> n[I];
int<lower=0> x[I];
real<lower=0> a;
real<lower=0> b;
real m;
real<lower=0> p;
}
parameters {
real<lower=0> lambda;
real mu;
real<lower=0, upper=1> theta[I];
}
transformed parameters {
real gam[I];
for( j in 1:I)
gam[j] = log(theta[j] / (1-theta[j])) ;
}
model {
target += gamma_lpdf( lambda | a, b);
target += normal_lpdf( mu | m , 1/sqrt(p));
target += normal_lpdf( gam | mu, 1/sqrt(lambda));
target += binomial_lpmf( x | n , theta);
}
R 代码
library(rstan)
fit <- stan(
file = "hospital.stan" ,
data = dat ,
iter = 20000,
warmup = 2000,
chains = 1
)
达特
structure(
list(
I = 12L,
n = c(47, 211, 810, 148, 196, 360, 119, 207, 97, 256, 148, 215),
x = c(0, 8, 46, 9, 13, 24, 8, 14, 8, 29, 18, 31),
a = 2,
b = 2,
m = 0,
p = 0.01),
.Names = c("I", "n", "x", "a", "b", "m", "p")
)
---使用解决方案进行更新---
正如本·古德里奇(Ben Goodrich)所指出的,问题是我从θ中推导出伽玛,而伽玛应该是相反的,因为伽玛是我的随机变量。正确的 stan 代码如下。
data {
int<lower=0> I;
int<lower=0> n[I];
int<lower=0> x[I];
real<lower=0> a;
real<lower=0> b;
real m;
real<lower=0> p;
}
parameters {
real<lower=0> lambda;
real mu;
real gam[I];
}
transformed parameters {
real<lower=0 , upper=1> theta[I];
// theta = inv_logit(gam); // Alternatively can use the in-built inv_logit function which is vectorised
for(j in 1:I){
theta[j] = 1 / ( 1 + exp(-gam[j]));
}
}
model {
target += gamma_lpdf( lambda | a, b);
target += normal_lpdf( mu | m , 1/sqrt(p));
target += normal_lpdf( gam | mu, 1/sqrt(lambda));
target += binomial_lpmf( x | n , theta );
}
答:
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Ben Goodrich
1/25/2017
#1
作为提示,尝试将 (马) 放入块中,然后根据您一开始给出的分布在块中声明和定义。gam
parameters
theta
transformed parameters
Stan 的初学者通常认为 Stan 具有逻辑地计算 Stan 程序含义的能力,而实际上它被相当字面地转译为 C++,并且代码行和块被一遍又一遍地执行。transformed parameters
model
原始参数是(马)还是原始参数有区别的原因与变量变化原理有关。如果您真的愿意,如果将雅可比行列式项(以对数单位表示)添加到 ,则可以获得与原始参数化相同的结果,但是通过将 (马) 移动到块和块来更容易避免这种情况。有关变量变化原理的详细信息,请参阅此案例研究。gam
theta
target
gam
parameters
theta
transformed parameters
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gowerc
1/25/2017
这修好了!在我标记为答案之前,您能否帮助解释为什么这会修复它?我本来以为将 θ 作为 γ 的函数或将 gamma 作为 θ 的函数应该是可以互换的?
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gowerc
1/25/2017
话虽如此,我现在在想这是因为 gamma 是我们从正态分布中采样的 rv,而 theta 是该 rv 的函数。
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transformed data
transformed parameters