(1)(2)条件付確率
事象Fが起こったことが既知であるという条件
の下で、Eが起こる確率を条件付確率
(conditional probability)という。
定義式を変形すると、確率の乗法公式となる。
(
)
(
( )
)
F
P
F
E
P
F
E
P
|
=
∩
(
E
F
) ( ) (
P
F
P
E
F
) ( ) (
P
E
P
F
E
)
P
∩
=
|
=
|
(3)事象の独立
ある事象の生起する確率が、他のある事象
が生起するかどうかによって変化しないとき、
2
つの事象は独立であるという。
いま、
が互いに素である集合で、
かつ
であるとすると、
( ) (
)
(
E
F
) ( ) ( )
P
E
P
F
P
F
E
P
E
P
=
∩
=
|
k
F
F
F
1,
2,...,
Ω
=
∪
∪
∪
F
F
k
F
1 2 ...
( ) (
E P E F ) ( ) (
P F P E F ) ( )
P F P(
E Fk ) ( )
P Fk
P = |
1 1 + |
2 2 +....+ |
(4)ベイズの定理
以上から、ベイズの定理(Bayes’ Theory)が
成立する。
(覚え方のこつ)
データがFであるときにパラメータEiが得られる確率
は、データがFでかつパラメータがEiである確率を、
データがFである確率でわったもの
(
)
(
) ( ) (
(
) ( )
) ( )
(
) ( )
k
k
i
i
i
E
P
E
F
P
E
P
E
F
P
E
P
E
F
P
E
P
E
F
P
F
E
P
|
....
|
|
|
|
2
2
1
1 + + +
=
(5)ベイズ定理の本質
前頁のベイズの定理の一般形において、右辺の分
母は分子の和となっている。したがって分子も知れ
ば分母も知る。このとき母数を定数とみなして以下
のように略記する
すなわち、パラメータの尤度×パラメータの事前分
布=パラメータの事後分布
(
Ei F)
P(
F Ei ) ( )
P Ei
P | ∝ |
(6)確率変数(1)
確率が定義される基礎空間Ωの要素は事象
や命題である。今、Ωの要素ωにある1つの
実数
xを対応させる。命題が真であるかどうか
が観測するまで確定することのできない不確
実性を持つとき、Ωの要素と対応する
xも同じ
不確実性を持つ。Ωについて定義された確率
関数によって
xについてその生起確率を定義
でき、このような
xの全体をXとおき、確率変数
(random variable)と呼ぶ。特定の値xが生起
することを
X=xと表す。
(7)確率変数(2)
実験の結果生ずる
Xのすべての可能な値によって
構成される集合を標本空間(sample space)と呼ぶ。
標本空間上に定義される確率を確率分布と呼ぶ。
Xの可能な値が不連続であるとき、xの分布を離散
分布(discrete distribution)という。Xが連続の値をと
るとき、
xの分布を連続分布(continuous
distribution)という。
が関数 によって表されるとき、 を
確率密度関数(probability density function)と呼ぶ。
またXが連続であるとき、以下で表される も確
率密度関数と呼ぶ。
(
X x)
P =
p( )
x p( )
x
( )
x
f
b
(
≤ ≤
)
=
∫
( )
a f x dx
b
X
a
P
(8)確率変数の期待値
確率変数のデータの平均値は以下で表現する。
期待値は以下で表現する。
( )
( )
( )
( )をとる観測値の割合
個の観測値のうち、
:
各々の観測値の数
の取りうる値
確率変数
i
x
n
p
f
X
i
x
p
i
x
n
f
i
x
x
i
i
t
i
i
t
i
i
ˆ
:
:
ˆ
1
1
∑
∑
=
=
=
=
( ) ( )
( )
( )
∫
( ) ( )
∫
Ψ
Ψ
=
Ψ
=
dx
x
p
x
g
X
g
E
dx
x
xp
X
E
標本空間の取りうる値
:
(9)確率変数の分散
確率変数の分散は以下で表現する。確率変数の分
散とは、確率変数
Xが平均してE(X)からどれくらい離
れているかを示す。
Xの分布のばらつきともいえる。
を標準偏差とよぶ。
以下で表現することもある。
( )
{
(
( )
)
2
}
( )
2 (
( )
)
2
X
E
X
E
X
E
X
E
X
V = − = −
( )
X
V
( )
( )
( )
x x
x
X
V
X
V
X
E
σ
σ
μ
≡
≡
≡
2
(10)多変量分布
基礎空間の要素を1つの確率変数ではなく、複数の
確率変数の組として表すことがある。この場合の標
本空間は2次元ユークリッド空間の部分空間である。
X、Yの分布が によって表現されるとき、
xとy
が連続であればその生起確率は以下で表現し、
を同時確率密度関数と呼ぶ。
( )
x y
p ,
(
)
{
X Y ∈
R}
=
∫∫
p( )
x y dxdy
P
R ,
,
( )
x y
p ,
(11)周辺分布
以下の時、 を周辺確率密度関数といい、この関
数が示す分布を周辺分布(marginal distribution)と
呼ぶ。
( )
x
p
( )
( )
( )
∫
( )
∫
∫ ∫
∞
∞
−
∞
∞
−
=
=
≤
≤
dy
y
x
p
x
p
dydx
y
x
p
dx
x
p
b
X
a
y
b
a
b
a
,
,
すなわち、
となる確率は、
の値にかかわらず
*ある変数の周辺分布はもう一つの変数を積分消去す
ることによって得られる。これを周辺化とよぶ。
(12)条件付分布
が与えられた時の の条件付分布の確率密
度関数は以下で与えられる
1
1
y
Y =
Y2
(
)
(
( )
)
1
2
1
1
2
,
y
p
y
y
p
y
y
p =
(13)共分散
2変数 の同時確率密度(同時分布)が与えられ
ている時、 とすると、以下をそれぞ
れ共分散、相関係数と呼ぶ
2
1
,Y
Y
( )
1 2 ( )
2
1 =
E Y ,μ =
E Y
μ
(
)
(
(
( )
)
(
( )
)
)
(
)(
) (
)
(
)
( ) ( )
1 1 2
2
2
1
2
1
2
2
1
1
2
2
1
1
2
1
,
,
,
Y
V
Y
V
Y
Y
Cov
dy
dy
y
y
p
y
y
Y
E
Y
E
Y
E
Y
E
E
Y
Y
Cov
=
−
−
=
−
−
=
∫ ∫
−∞∞
∞
∞
−
ρ
μ
μ
(14)ベイズ定理のまとめ
(
)
(
( )
) ( )
(
)
(
( )
) ( )
(
) ( )
( ) (
) ( ) (
) ( )
(
)
(
)
( )
( )
(
|
) ( )
: (marginallikelihood)
on)
distributi
(prior
:
d)
(likelihoo
:
|
function)
density
(posterior
:
|
|
|
,
|
|
|
|
|
周辺尤度
事前分布
尤度
事後密度関数
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
∫
=
=
=
∝
=
=
d
P
y
L
y
M
P
y
L
y
P
P
y
P
y
P
y
P
y
P
P
y
L
y
M
P
y
L
y
P
y
P
P
y
P
y
P
要は分子をパラメータに関して積分
=データyの得られる尤度
(15)1変量正規分布のベイズ推定
正規分布からN個のランダムサンプリング
分散σ2を既知とし、μを推定する
尤度関数
事前分布
(
2
)
.
.
.
1,...,
y ~
N μ,σ
y n i i d
(
)
(
)
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
− −
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
∑
=
n
i
i
n
n y
y
y
p
1
2
2
1
2
1
exp
2
1
,..., μ
σ
πσ
μ
(
)
( )
(
)
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
−
=
2
0
2
0
0
2
0
0
2
exp
2
1
,
~
σ
μ
μ
πσ
μ
σ
μ
μ
p
N
(16)補足:iidとは
Independently and identically distributed:独立
に同一の分布に従うの意味。次のように用い
る
(
2
)
,
i.i.d.
~
N μ σ
Yi
(17)1変量正規分布のベイズ推定(続き)
事後分布(事前分布と尤度関数をかける)
( ) (
)
( )
(
)
( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
(
)
の事後平均をさす
は
ここでμ μ
σ
μ
μ
σ
μ
σ
μ
μ
μ
μ
μ
μ
σ
μ
σ
μ
μ
μ
μ
μ
μ
'
2
'
2
'
2
1
2
2
0
2
0
2
2
2
2
2
2
2
1
2
2
0
2
0
1
1
2
exp
2
2
exp
1
2
2
exp
,...,
,...,
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
−
∝
⎟
⎟
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎜
⎜
⎝
⎛
−
−
−
−
∝
−
+
−
=
−
+
−
=
−
+
−
=
−
⎟
⎟
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎜
⎜
⎝
⎛
−
−
−
−
∝
•
∝
≡
∑
∑
∑
∑
∑
=
=
n
i
i
i
i
i
n
i
i
n
n
y
y
n
s
n
y
n
y
y
y
y
y
y
y
y
y
p
p
y
y
p
y
p
(18)1変量正規分布のベイズ推定(続き)
事後分布(続き)
( )
( )
データ精度
事前精度
データ精度
事前精度
事後平均=
データ精度)
(事後精度=事前精度
の逆数)
精度表示(精度=分散
均を事前平均へ縮約)
縮約推定(データの平
+
•
+
•
+
+
=
+
+
=
=>
=
=
⎪
⎪
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎪
⎪
⎨
⎧
+
=
+
=
−
+
=
+
+
=
y
n
y
n
n
n
n
y
n
y
n
N
0
'
'
2
2
0
2
2
0
2
0
2
2
0
2
'
0
2
2
0
2
0
2
0
'
2
'
'
1
,
1
1
1
,
1
1
1
1
1
,
~
μ
γ
τ
γ
τμ
μ
γ
τ
γ
σ
γ
σ
τ
σ
σ
σ
ω
σ
σ
σ
ω
ωμ
σ
σ
σ
μ
σ
μ
σ
μ
μ
y
(19)1変量正規分布のベイズ推定②
平均μを既知とし、分散σ2を推定する
尤度関数
事前分布
(
)
(
)
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛−
∝
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
− −
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
∑
=
v
n
y
y
y
p n
i
i
n
n 2
1
2
2
1
2
exp
2
1
exp
2
1
,...,
σ
μ
σ
πσ
μ
( )
∑
=
−
=
n
i
i
y
v
1
2
μ
(
)
(
)
2
( )
0
0
0
0
2
2
2
0
0
1
2
2
2
0
0
0
2
2
,
2
exp
,
~
0
v
v
v
v
Inv
v
χ
σ
σ
χ
σ
σ
σ
σ
σ
χ
σ
−
=
−
=
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
∝
−
+
(20)(21)1変量正規分布のベイズ推定②
事後分布
( )
( )
( )
(
)
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
+
+
+
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
− +
∝
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛−
•
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
∝
+
+
−
−
+
n
nv
v
n
v
Inv
y
nv
v
v
n
v
y
p
v
n
n
v
0
2
0
0
0
2
2
2
0
0
2
1
2
2
2
2
2
2
2
0
0
1
2
2
2
0
2
,
~
2
1
exp
2
exp
2
exp
0
0
σ
σ
χ
σ
σ
σ
σ
σ
σ
σ
σ
σ
σ
σ
(22)1変量正規分布のベイズ推定③
μ、σ未知
共役事前分布
(
)
(
)
( )
(
(
)
)
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
− + −
∝
−
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
−
−
2
0
0
0
2
0
0
2
2
0
0
2
0
0
2
1
2
2
1
2
2
0
0
2
2
0
2
0
2
,
;
,
2
1
exp
,
,
~
,
~
0
σ
σ
μ
χ
μ
μ
σ
σ
σ
σ
σ
μ
σ
χ
σ
σ
μ
σ
μ
v
k
Inv
N
k
v
p
v
Inv
k
N
v
(23)1変量正規分布のベイズ推定③
尤度関数と同時事後分布
(
)
( )
(
( )
)
( )
(
( ) ( )
)
( )
( ) ( )2
0
0
0
2
2
0
0
2
0
0
0
0
0
0
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
0
0
2
0
0
2
1
2
2
1
2
1
;
1
1
,
;
,
1
2
1
exp
2
1
exp
,
0
μ
σ
σ
μ
μ
σ
σ
μ
χ
μ
σ
σ
μ
μ
σ
σ
σ
σ
σ
μ
−
+
+
−
+
=
+
=
+
=
+
+
+
=
−
−
=
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
−
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
− − + −
•
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
− + −
∝
∑
=
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
−
−
y
n
k
n
k
s
n
v
v
n
v
v
n
k
k
y
n
k
n
n
k
k
y
y
n
s
v
k
Inv
N
y
n
s
n
k
v
y
p
n
n
n
n
n
n
i
i
n
n
n
n
n
n
v
(24)1変量正規分布のベイズ推定③
条件付事後分布
周辺事後分布
⎟⎟
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎜
⎜
⎝
⎛
+
+
+
=
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
2
2
0
2
2
0
2
0
2
0
2
2
1
,
,
~
,
σ
σ
σ
σ
σ
μ
σ
σ
μ
σ
μ
n
k
n
k
y
n
k
N
k
N
y
n
n
(
2
)
2
2
,
~
Inv vn n
y χ σ
σ −
(25)多変量正規分布のベイズ推定①
尤度関数
(
)
(
)
(
) (
)
(
)
(
)(
)
∑
∑
=
−
−
=
−
−
−
−
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
− Σ
Σ
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
− − Σ −
Σ
∝
Σ
Σ
Σ
Σ
n
i
n
n
i
n
n
d
y
y
S
S
tr
y
y
y
y
p
N
y
1
'
1
1
0
0
1
2
1
1
1
'
1
2
1
2
1
exp
2
1
exp
,
,...,
:
,
~
,
μ
μ
μ
μ
μ
μ
μ
分散共分散行列
(26)多変量正規分布のベイズ推定①
∑既知
事前分布
事後分布
(
)
( )
(
(
) (
)
)
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
− − Λ −
∝
Λ
−
0
1
0
'
0
0
0
2
1
exp
,
~
μ
μ
μ
μ
μ
μ
μ
p
N
( )
(
)
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( )
(
)
(
) (
)
⎪⎩
⎪
⎨
⎧
Σ
+
Λ
=
Λ
Σ
+
Λ
Σ
+
Λ
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
− − Λ −
∝
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
− Λ − + − Σ −
−
∝
Σ
Σ
Σ
−
−
−
−
−
−
−
−
−
=
−
−
∑
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
0
1
'
1
1
1
'
1
0
1
0
'
0
2
1
exp
2
1
exp
,
,
~
,
n
y
n
n
y
y
y
p
N
y
n
n
n
n
n
n
i
n
n
μ
μ
μ
μ
μ
μ
μ
μ
μ
μ
μ
μ
μ
μ
μ
(27)多変量正規分布のベイズ推定②
∑未知
事前分布
事後分布
( )
( ) (( ) )
(
)
( ) ( )
( )
(
0 0)
0
0
0
1
'
0
0
1
0
1
2
0
0
0
0
0
,
~
,
~
2
2
1
exp
,
,
;
,
0
Λ
−
Σ
Σ
Σ
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
− Λ Σ − − Σ −
Σ
∝
Σ
Λ
Λ
−
−
−
−
+
+
−
v
Wishart
Inv
k
N
k
tr
p
v
k
Wishart
Inv
Normal
d
v
μ
μ
μ
μ
μ
μ
μ
μ
( )
( )
( )( )
( )( )
∑
=
−
−
=
−
−
+
+
+
Λ
=
Λ
+
=
+
=
+
+
+
=
Λ
−
Σ
Σ
Σ
n
i
i
i
n
n
n
n
n
n
n
n
y
y
y
y
S
y
y
n
k
n
k
S
n
v
v
n
k
k
y
n
k
n
n
k
k
v
Wishart
Inv
y
k
N
y
1
'
'
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
;
,
~
,
~
,
μ
μ
μ
μ
μ
μ
(28)ベイズを理解するためには
ここまでの数式の導出を完全に理解するため
には、確率統計を一から丁寧にさらっていか
なくてはならない
それはまるでコンピュータを使うのにマシン語
を習うようなもの
(29)線形回帰モデルのベイズ推測
モデル
事前分布
古典的ベイズ:ハイパーパラメータを指定
経験ベイズ:ハイパーパラメータをデータから推定
階層的ベイズ:ハイパーパラメータに確率分布を設
定(第2段階事前分布として階層構造を形成)
( )
0, ; known
~
; Σ Σ
+
=
X N
Y β ε ε
(
,
)
; , ハイパーパラメー
~ μ
β μ
β
β
N Σ Σ
( )
( )
⎩
⎨
⎧
Σ
Σ
β β
μ
μ
g
f
~
~
(30)線形回帰モデルのベイズ推測
古典的ベイズ(Classical Bayes)
共役事前分布(正規分布)がもっとも簡単
望ましくない性質を与える場合あり
Unbounded Risk:事前分布が悪ければベイズ推
定も話しにならぬ
ハイパーパラメータ(事前分布パラメータ)の選択
が困難
事前分布とデータが矛盾してしまう
(31)線形回帰モデルのベイズ推測
経験ベイズ(Emprical Bayes)
回帰のパラメータと共に、ハイパーパラメータ
も推定(最尤法=ML、モーメント法=MOM
など)
問題点
ハイパーパラメータの推定に伴う不確実性を考
慮しない(小標本で問題)
Admissibleではない
推定された事前分布の効果が漸近的にゼロへ収
束しない
(32)線形回帰モデルのベイズ推測
階層的ベイズ(Hierachical Bayes)
2段階のベイズ推定手続きを行う
経験ベイズ推定のハイパーパラメータをベイ
ズで推定
ハイパーパラメータに事前分布を設定(通常
は無情報事前分布、non-informative)
(33)線形回帰モデルのベイズ推測
モデル
行列表記
尤度関数
(
)
(
)
(
0
)
を仮定)
規分布
期の誤差項(独立な正
:
ル
次元パラメータベクト
1
:
次元説明変数ベクトル
1
期の
:
期の従属変数
:
,...,
2
,
1
;
2
'
,σ
N
t
k
k
t
x
t
y
T
t
x
y
t
t
t
t
t
t
ε
β
ε
β
×
×
=
+
=
ε
β +
= X
y
(
)
(
)
(
)(
)
⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
− − −
=
π − −
β β
β
σ σ σ Y X Y X
y
L 2 2
T 2 2 '
2
1
exp
2
,
(34)線形回帰モデルのベイズ推測
事前分布の特定化
非報知的事前分布(Non-Informative Prior)
一様(uniform)事前分布(省略)
Jeffreys事前分布(省略)
共役事前分布
古典的ベイズ推定
経験ベイズ推定
階層的ベイズ推定
(35)線形回帰モデルのベイズ推測
古典的ベイズ推定
σ2既知
尤度関数
事前分布
事後分布
( )
( )
( )( )
(
) (
)
( )
(
β
)(
β
)
β
β
β
β
β
β
β
β
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
2
1
exp
2
1
exp
'
2
'
1
'
'
'
2
2
'
2
2
2
X
Y
X
Y
s
Y
X
X
X
X
X
s
σ
X
Y
X
Y
σ
σ
y
L T
−
−
=
=
⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
⎥⎦
⎤
⎢⎣
⎡
+ − −
−
∝
⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
− − −
∝
−
−
−
−
(
μ β
)
β
~ N ,Σ
(
)
( )
( )
( )
⎪
⎪
⎩
⎪⎪
⎨
⎧
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+Σ
=
Σ
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+Σ
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+Σ
=
Σ
−
−
−
−
1
1
'
2
'
1
'
2
1
'
2
'
'
'
1
ˆ
1
1
,
~
β
β
β
β
β
μ
β
μ
μ
β
X
X
σ
X
X
σ
X
X
σ
N
y
(36)線形回帰モデルのベイズ推測
リッジ回帰
前頁の式を以下の様に変形するとリッジ回帰となる
( )
y (
X X rI ) ( ) (
X X X X rI )
X y
E
v
σ
r
I
v
k
k
k
'
1
'
'
1
'
'
2
2
2
ˆ
0
−
−
+
=
+
=
=
=
=
Σ
=
β
β
μ
μ
β
とすると、
(37)線形回帰モデルのベイズ推測
経験ベイズ推定
データのmarginal densityを直接利用
デンジョン・ルールを直接推定
事後分布のパラメータを推定(階層的ベイズ
の特殊ケース)
すべて省略
(38)線形回帰モデルのベイズ推測
階層的ベイズ推定①
事前分布
条件付事後分布
(
)
( )
v を仮定
p
ある分布、
:
known
;
2
2
2
)
事前分布のパラメータ
ハイパーパラメータ(
v
Ω
Ω
μ,v
β~N
(
)
( )
( )
( )
'
1
1
2
'
2
'
1
2
'
2
1
2
'
2
'
'
'
2
2
1
ˆ
1
1
,
~
,
μ
β
μ
β
μ
μ
β
β
β
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+ Ω
=
Σ
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+ Ω
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+ Ω
=
Σ
−
−
−
−
v
v
X
X
σ
v
X
X
σ
v
X
X
σ
N
v
y
)
条件付ベイズ推定量:
(39)線形回帰モデルのベイズ推測
階層的ベイズ推定②
階層的ベイズ推定量
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
(
)
(
{
(
)
}
)
(
)
(
{
(
)
}
)
(
β β
) (
β β
)
μ
β
β
β
)
)
)
)
−
−
=
+
−
+
+
−
+
=
=
∝
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+ Ω
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+ Ω
=
=
∫
∫
∫
∫
−
−
−
−
X
X
Q
dv
v
σ
Q
v
σ
dv
v
σ
Q
v
σ
dv
v
P
v
y
P
v
P
v
y
P
y
v
P
improper
v
P
dv
y
v
P
v
X
X
σ
v
X
X
σ
dv
y
v
P
K
K
v
HR
'
'
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
2
'
2
1
2
'
2
2
2
2
exp
2
exp
;
1
ˆ
1
1
2
の場合)
(
(40)線形回帰モデルのベイズ推測
階層的ベイズ推定③
前頁の式の分母の積分は解析的には評価不可能であるた
め、以下のアルゴリズムを用いる
完全条件付分布とアルゴリズム
(
)
(
)
( )
(
)
{
}
{ }
(
)
( )
( )
( )
v E( )
v y
M
y
E
M
y
v
p
y
p
y
v
p
v
v
v
v
N
v
K,Q
v
Q
v
y
v
N
v
y
M
i
i
M
i
i
K
2
0
2
0
2
2
2
1
0
2
2
2
1
2
0
2
0
0
'
'
0
2
0
2
2
'
'
2
1
,
1
,
...,
,
,
...,
,
,
(ii)
(i),
(ii)
,
(i)
;
2
exp
~
,
,
~
,
→
→
Σ
−
Σ
∑
∑
=
=
−
β
β
β
β
β
β
β
β
μ
β
β
μ
β
β
β
点推定:
、
周辺だけを見れば、
に収束
布
ストグラム)が事後分
これらの経験分布(ヒ
を繰り返して、
ンプリング
を逆ガンマ分布からサ
を固定して、
からサンプリング
を
を固定して、
逆ガンマ分布
(41)事後分布評価
モンテカルロ法
棄却・受容(Accept/Reject)法
MCMC(マルコフチェーンモンテカルロ)法
Gibbsサンプリング
Metropolis-Hastings(M-H)サンプリング
ランダム・ウォーク(RW)アルゴリズム
独立M-Hアルゴリズム