致知录
第 XXIV 卷 · 第 01 篇 · Statistics · 1970.01.01

Frequentist Bayesian

统计推断思维 · 1970.01.01 · 6 分钟阅读 · 1,431 字
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核心概念定义

统计学有两大流派,它们的根本分歧不在方法,而在「概率」这个词的定义

  • 频率学派:概率 = 长期重复实验中事件发生的相对频率。参数(如真实均值)是固定的未知常数,数据是随机的。置信区间意思是「如果重复实验 100 次,95 次的区间会包含真实参数」——但本次这个区间要么包含、要么不包含,没有「95% 概率」。
  • 贝叶斯学派:概率 = 对某个命题的信念强度。参数本身有概率分布(先验),数据到来后更新信念(后验)。可信区间意思是「真实参数有 95% 概率落在这个区间内」——这是直接关于参数的概率陈述。

贝叶斯定理:P(假设|数据) ∝ P(数据|假设) × P(假设)。先验 P(假设) × 似然 P(数据|假设) = 后验 P(假设|数据)。

为何贝叶斯更直觉但频率派更主流:贝叶斯符合日常思维(「看到证据后我更新了信念」),但需要指定先验,主观性强。频率派避免主观先验,可重复、可审计,所以科学论文多用频率派(p 值、置信区间)。但频率派无法直接回答「这个假设为真的概率是多少」——而这正是人们真正想知道的。

学科直觉

两派分歧的核心直觉是:概率是世界的属性,还是认知者的属性?

三个直觉

  1. 频率派 = 客观但间接:频率派回答「如果世界是这样,我会看到什么数据」,但不直接回答「这个世界是不是这样」。p 值是 P(数据|假设),不是 P(假设|数据)——人们常误读。
  2. 贝叶斯 = 主观但直接:贝叶斯回答「给定数据,我对假设的信念是多少」——这正是决策者想要的。但需要先验,不同人先验不同,结论不同。
  3. 先验不是缺陷是特性:贝叶斯承认「你有先验信念」是诚实的——人人都有。频率派假装无先验,但选择模型、选 α=0.05 这些选择本身已是先验。

跨学科应用

投资:先验偏见是贝叶斯的双刃剑

投资者天然是贝叶斯派——都有对公司的先验信念。问题在于:先验太强,数据更新不动。死多头看了坏财报仍坚信「长期价值不变」,本质是先验方差太小,似然项撼不动后验。好的投资者让先验「软」一些——既不无知,也不固执。芒格说:「我试图摧毁我最珍视的信念。」——这是主动放大先验方差,让证据能修正信念。

决策:历史频率与主观信念应结合

频率派告诉你「过去这类事情发生的频率」,贝叶斯派告诉你「基于这次的具体情况,你的信念应该更新多少」。两者结合才是完整决策:只用历史频率忽视当下特殊性(这次可能真的不同),只用主观信念忽视历史规律(你可能太自信)。贝叶斯框架天然支持这种结合。

风险管理:黑天鹅与先验设计

频率派对「从未发生过的事件」无能为力——样本中没有,频率为 0。贝叶斯派可以基于类比、结构推理赋予小概率——黑天鹅事件在贝叶斯框架中可被建模(虽然先验很主观),在频率框架中不可。塔勒布的批评本质是:纯频率思维会让你低估尾部风险。

科学:可重复性危机与 p 值误用

频率派 p<0.05 被当成「显著」的硬阈值,导致 p-hacking(挑数据凑显著)。贝叶斯方法天然报告后验分布,无法二元化「显著/不显著」,反而更诚实。可重复性危机部分源于频率派方法的误用。

练习题

单选题

1

某药物试验报告」p = 0.04,结果显著」。严格按频率派定义,这个 p 值的正确解读是?

案例题

某投资者从历史数据得出「小盘股长期年化回报 12%」,决定全仓小盘股。请用频率派 vs 贝叶斯派的视角批判这个决策。

参考答案:(1) 频率派问题:12% 是历史频率,但样本是幸存者数据(已退市的小盘股不在内),频率本身被高估。(2) 贝叶斯派问题:你的先验是「未来与过去同分布」,但小盘股效应可能已被套利消除——需要更新的不仅是数据,还有「规律是否持续」这个结构假设。(3) 正确做法:历史频率作为先验起点,但用当下的市场结构(流动性、参与者、套利机制)调整先验,得出后验判断。纯频率思维把历史当未来,纯主观思维忽视历史规律——贝叶斯框架强制你做二者结合。

反事实题

1

假设所有科学研究都必须用贝叶斯方法报告后验分布,而非频率派的 p 值。这种世界中最可能消失的现象是?