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我正在尝试使用 Stan 和 R 来拟合一个模型,该模型对观察到的实现 y_i = 16、9、10、13、19、20、18、17、35、55 进行建模,这些实现来自二项式分布随机变量,比如 Y_i,带有参数 m_i(试验次数)和 p_i(每次试验的成功概率)。

yi = c(16, 9, 10, 13, 19, 20, 18, 17, 35, 55)

出于本实验的目的,我将假设所有 m_i 都是固定的,并且由 m_i = 74、99、58、70、122、77、104、129、308、119 给出。

mi = c(74, 99, 58, 70, 122, 77, 104, 129, 308, 119)

我将使用 Jeffrey 的先验:\alpha=0.5 和 \beta=0.5。

alpha = 0.5, beta = 0.5

我试着

  1. 求 p_i 的贝叶斯估计。
  2. 求p_i的范围(即参数k如下:在此处输入图像描述

我在 2. 的尝试是这段代码:

        real k;
        real mx = 0;
        real mn = 0;
        if (p > mx) 
          mx = p;
        if (mn > p) {
          mn = p;
        }
        k = mx - mn;

我的斯坦代码如下:

```{stan output.var="BinModBeta"}
  data {
    int <lower = 1> mi[10];
    int <lower = 0> yi[10];
    real <lower = 0> alpha;
    real <lower = 0> beta;
  }

  parameters {
    real <lower = 0, upper = 1> p[10];
  }

  transformed parameters {
    real k;
    real mx = 0;
    real mn = 0;
    if (p > mx) 
      mx = p;
    if (mn > p) {
      mn = p;
    }
    k = mx - mn;
  }

  model {
    yi ~ binomial(mi, p);
    p ~ beta(alpha, beta);
  }
```

我的R代码如下:

```{r}
library(rstan)
```

```{r}
data.in <- list(mi = c(74, 99, 58, 70, 122, 77, 104, 129, 308, 119), yi = c(16, 9, 10, 13, 19, 20, 18, 17, 35, 55), alpha = 0.5, beta = 0.5)
model.fit1 <- sampling(BinModBeta, data=data.in)
```

```{r}
print(model.fit1, pars = c("p"), probs=c(0.1,0.5,0.9), digits = 5)
```

现在,我刚开始学习 Stan,所以我真的不确定这是否正确。但是,这段代码似乎适用于我的第一个目标(至少,我编写的任何代码似乎都有效......)。但是当我尝试编写我的第二个目标时,我的麻烦就开始了。

当我尝试编译上面的 Stan 代码时,我收到以下错误:

在此处输入图像描述

现在,根据这个错误消息,我的问题似乎是因为 p 是 10 个实数值的向量,而不是一个实数值。但是,由于我对 Stan 缺乏经验,我不确定如何解决这个问题。

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这是我要做的:

model <- "
data {
  int <lower = 1> mi[10];
  int <lower = 0> yi[10];
  real <lower = 0> alpha;
  real <lower = 0> beta;
}

parameters {
  real <lower = 0, upper = 1> p[10];
}

model {
    p ~ beta(alpha, beta);        // Prior
    yi ~ binomial(mi, p);         // Likelihood
}

generated quantities {
    real k;
    k = max(p) - min(p);
}
"

library(rstan);
yi = c(16, 9, 10, 13, 19, 20, 18, 17, 35, 55);
mi = c(74, 99, 58, 70, 122, 77, 104, 129, 308, 119);
fit <- stan(
    model_code = model,
    data = list(mi = mi, yi = yi, alpha = 0.5, beta = 0.5))
fit;
#Inference for Stan model: 6a01a3b25656e1b18183baf19183abf7.
#4 chains, each with iter=2000; warmup=1000; thin=1;
#post-warmup draws per chain=1000, total post-warmup draws=4000.
#
#         mean se_mean   sd    2.5%     25%     50%     75%   97.5% n_eff Rhat
#p[1]     0.22    0.00 0.05    0.13    0.19    0.22    0.25    0.32  4000    1
#p[2]     0.10    0.00 0.03    0.05    0.07    0.09    0.11    0.16  4000    1
#p[3]     0.18    0.00 0.05    0.09    0.14    0.17    0.21    0.28  4000    1
#p[4]     0.19    0.00 0.05    0.11    0.16    0.19    0.22    0.29  4000    1
#p[5]     0.16    0.00 0.03    0.10    0.14    0.16    0.18    0.22  4000    1
#p[6]     0.26    0.00 0.05    0.17    0.23    0.26    0.30    0.37  4000    1
#p[7]     0.18    0.00 0.04    0.11    0.15    0.17    0.20    0.25  4000    1
#p[8]     0.13    0.00 0.03    0.08    0.11    0.13    0.15    0.20  4000    1
#p[9]     0.11    0.00 0.02    0.08    0.10    0.11    0.13    0.15  4000    1
#p[10]    0.46    0.00 0.04    0.38    0.43    0.46    0.49    0.55  4000    1
#k        0.38    0.00 0.05    0.28    0.34    0.38    0.41    0.47  4000    1
#lp__  -530.01    0.05 2.26 -535.38 -531.33 -529.65 -528.37 -526.69  1782    1
#
#Samples were drawn using NUTS(diag_e) at Tue Apr 24 22:02:07 2018.
#For each parameter, n_eff is a crude measure of effective sample size,
#and Rhat is the potential scale reduction factor on split chains (at
#convergence, Rhat=1).

注释:

  1. 我会将涉及计算的部分移动kgenerated quantities块中;这与在不同时间执行的不同程序块有关。虽然该transformed parameters块在每个跳跃步骤中执行一次,但该generated quantities块仅在每次采样抽取时执行一次。所以重新计算的开销会更少k。有关详细信息,请参见此处。请注意,来自pi后验密度的不确定性会正确传播到k

  2. 计算时可以使用Stans 内部函数。这将比确定with条件的 min/max 更快,并且还消除了定义and的需要。maxminkpiifmnmx

于 2018-04-24T14:13:45.923 回答