σμimplied vol · KKmax(S−K,0)udβρᵢⱼfat tailsPnL · drawdownyield · TdSₜ = μSₜ dt + σSₜ dWₜC = S·N(d₁) − K·e⁻ʳᵀ·N(d₂)σₚ² = wᵀΣwd₁ = [ln(S/K) + (r + σ²⁄2)T] ⁄ σ√T∂V/∂t + ½σ²S²·∂²V/∂S² + rS·∂V/∂S − rV = 0Sharpe = (Rₚ − R_f) ⁄ σₚVaR₉₉ = μ − 2.33σρ = Cov(X,Y) ⁄ σₓσᵧE[Rₚ] = Σ wᵢ·E[Rᵢ]φ(x) = e^(−x²/2) ⁄ √2πE[Rᵢ] = R_f + βᵢ(E[Rₘ] − R_f)dXₜ = θ(μ − Xₜ)dt + σ dWₜσ²ₜ = ω + α·ε²ₜ₋₁ + β·σ²ₜ₋₁C − P = S − K·e⁻ʳᵀΔ = ∂V/∂S Γ = ∂²V/∂S²p = (e^(rΔt) − d) ⁄ (u − d)rₜ = ln(Pₜ ⁄ Pₜ₋₁)E[Xₜ₊₁ | ℱₜ] = Xₜf* = (bp − q) ⁄ bz = (x − μ) ⁄ σP(N=k) = λᵏe^(−λ) ⁄ k!Θ = −∂V/∂Tν = S·φ(d₁)·√Tmin wᵀΣw s.t. wᵀμ = μ*∫Σ∂∞λ
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σμimplied vol · KKmax(S−K,0)udβρᵢⱼfat tailsPnL · drawdownyield · TdSₜ = μSₜ dt + σSₜ dWₜC = S·N(d₁) − K·e⁻ʳᵀ·N(d₂)σₚ² = wᵀΣwd₁ = [ln(S/K) + (r + σ²⁄2)T] ⁄ σ√T∂V/∂t + ½σ²S²·∂²V/∂S² + rS·∂V/∂S − rV = 0Sharpe = (Rₚ − R_f) ⁄ σₚVaR₉₉ = μ − 2.33σρ = Cov(X,Y) ⁄ σₓσᵧE[Rₚ] = Σ wᵢ·E[Rᵢ]φ(x) = e^(−x²/2) ⁄ √2πE[Rᵢ] = R_f + βᵢ(E[Rₘ] − R_f)dXₜ = θ(μ − Xₜ)dt + σ dWₜσ²ₜ = ω + α·ε²ₜ₋₁ + β·σ²ₜ₋₁C − P = S − K·e⁻ʳᵀΔ = ∂V/∂S Γ = ∂²V/∂S²p = (e^(rΔt) − d) ⁄ (u − d)rₜ = ln(Pₜ ⁄ Pₜ₋₁)E[Xₜ₊₁ | ℱₜ] = Xₜf* = (bp − q) ⁄ bz = (x − μ) ⁄ σP(N=k) = λᵏe^(−λ) ⁄ k!Θ = −∂V/∂Tν = S·φ(d₁)·√Tmin wᵀΣw s.t. wᵀμ = μ*∫Σ∂∞λ
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Bayesian Inference 学习路线›模块 3 · 模型与实战›主题 3.2·~50分钟高级

模型比较与贝叶斯因子

路线进度模块 3/3 · 主题 2/4
3.2 模型比较与贝叶斯因子
—实验得分— / 100总 XP—连续天数—

哪个模型更能解释数据

你常常得在对世界的两种看法之间做选择。设模型 M0M_0M0​ 声称某策略恰好有一半的日子赢,即 θ=0.5\theta=0.5θ=0.5;模型 M1M_1M1​ 允许任意胜率,并取平坦先验。每个模型得一个分数:边际似然 P(D∣M)P(D\mid M)P(D∣M),即它对你实际看到的数据给出的概率,并在它自己的先验上取平均。两个分数之比就是贝叶斯因子 BF10=P(D∣M1)/P(D∣M0)BF_{10}=P(D\mid M_1)/P(D\mid M_0)BF10​=P(D∣M1​)/P(D∣M0​),它说明数据在多大程度上偏向 M1M_1M1​。乘以先验赔率就得到后验赔率。

P(D∣M)=∫P(D∣θ) p(θ∣M) dθ,BF10=P(D∣M1)P(D∣M0),P(M1∣D)P(M0∣D)=P(M1)P(M0)⋅BF10P(D\mid M)=\int P(D\mid\theta)\,p(\theta\mid M)\,d\theta,\qquad BF_{10}=\frac{P(D\mid M_1)}{P(D\mid M_0)},\qquad \frac{P(M_1\mid D)}{P(M_0\mid D)}=\frac{P(M_1)}{P(M_0)}\cdot BF_{10}P(D∣M)=∫P(D∣θ)p(θ∣M)dθ,BF10​=P(D∣M0​)P(D∣M1​)​,P(M0​∣D)P(M1​∣D)​=P(M0​)P(M1​)​⋅BF10​(1)

贝叶斯因子与单纯挑选拟合最好的模型有两点不同。第一,它不需要额外规则就会惩罚复杂度:灵活的模型把先验分散到许多可能的结果上,每个结果只分到很少的概率,只有数据拟合得足够好才能弥补并胜出。第二,它依赖先验:M1M_1M1​ 的先验过宽会被罚得更重。粗略的尺度是:因子在 111 到 333 之间几乎不值一提,333 到 101010 为中等,101010 到 100100100 为强,超过 100100100 为决定性。

20 天赢 14 天,再看 100 天赢 70 天202020 天赢 141414 天时,M0M_0M0​ 给出 (2014)0.520=0.0370\binom{20}{14}0.5^{20}=0.0370(1420​)0.520=0.0370,取平坦先验的 M1M_1M1​ 给出 1/(n+1)=1/21=0.04761/(n+1)=1/21=0.04761/(n+1)=1/21=0.0476。贝叶斯因子为 1.291.291.29,几乎算不上证据;先验赔率相等时 P(M1∣D)=1.29/2.29=0.56P(M_1\mid D)=1.29/2.29=0.56P(M1​∣D)=1.29/2.29=0.56。100100100 天赢 707070 天时,M0M_0M0​ 给出 2.3×10−52.3\times10^{-5}2.3×10−5,M1M_1M1​ 给出 1/101=0.00991/101=0.00991/101=0.0099,因子约为 427427427,具有决定性。同样 70%70\%70% 的胜率,天数越多越有说服力。
  • 边际似然:模型对数据给出的概率,在其自身先验上取平均。
  • 贝叶斯因子:两个边际似然之比,后验赔率 = 先验赔率 × 它。
  • 内置的奥卡姆剃刀:灵活模型把先验摊薄,需要数据来证明这样做值得。

实验:评分内容

  • 固定模型15 分
  • 灵活模型15 分
  • 贝叶斯因子15 分
  • 后验概率15 分
  • 解读因子 42715 分
  • 配对术语10 分
  • 为什么复杂度会被惩罚15 分
0/ 已答 7 题
任务
1数值作答15 分未作答

M0M_0M0​ 认为胜率恰好是 0.50.50.5。它给 202020 天赢 141414 天的概率 (2014) 0.520\binom{20}{14}\,0.5^{20}(1420​)0.520((2014)=38760\binom{20}{14}=38760(1420​)=38760)是多少?保留四位小数。

m=m =m=允许误差:± 0.0005
2数值作答15 分未作答

M1M_1M1​ 取平坦先验允许任意胜率。nnn 天赢 kkk 天的概率不论 kkk 是多少都是 1/(n+1)1/(n+1)1/(n+1)。当 n=20n=20n=20 时是多少?保留四位小数。

m=m =m=允许误差:± 0.0005
3数值作答15 分未作答

由上面两个数,贝叶斯因子 BF10=P(D∣M1)/P(D∣M0)BF_{10}=P(D\mid M_1)/P(D\mid M_0)BF10​=P(D∣M1​)/P(D∣M0​)(0.0476/0.03700.0476/0.03700.0476/0.0370)是多少?保留两位小数。

b=b =b=允许误差:± 0.02
4数值作答15 分未作答

先验赔率相等时,后验赔率等于贝叶斯因子 1.291.291.29。M1M_1M1​ 的后验概率 1.29/(1+1.29)1.29/(1+1.29)1.29/(1+1.29) 是多少?保留三位小数。

p=p =p=允许误差:± 0.004
5选择15 分未作答

100 天赢 70 天时,灵活模型的贝叶斯因子约为 427。这个证据有多强?

6配对10 分未作答

把每个术语与其含义配对。

为左侧每一项选择配对项。

边际似然
贝叶斯因子
内置的奥卡姆惩罚
后验赔率
7用文字解释15 分未作答

用一两句话解释:为什么贝叶斯因子会自动惩罚更灵活的模型。

数学模式键盘或 LaTeX 输入第 1/7 题 · Ctrl ⏎ 检查

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