蒙特卡羅方法又稱統(tǒng)計(jì)模擬法,是一種通過設(shè)定隨機(jī)過程,反復(fù)生成時(shí)間序列,計(jì)算參數(shù)估計(jì)量和統(tǒng)計(jì)量,進(jìn)而研究其分布特征的方法。它能夠?qū)⒉淮_定性問題轉(zhuǎn)化為多個(gè)確定性問題,因此,當(dāng)研究者所要作出的估計(jì)呈現(xiàn)出明顯的不確定性時(shí),該方法尤為有用。本書以通俗易懂的方式系統(tǒng)地闡述了蒙特卡羅方法的原理,并結(jié)合具體案例,用大量軟件代碼和模擬研究結(jié)果講授了該方法在社會(huì)科學(xué)中的運(yùn)用,可謂學(xué)習(xí)蒙特卡羅方法的入門書籍。
蒙特卡羅方法又稱統(tǒng)計(jì)模擬法,是一種通過設(shè)定隨機(jī)過程,反復(fù)生成時(shí)間序列,計(jì)算參數(shù)估計(jì)量和統(tǒng)計(jì)量,進(jìn)而研究其分布特征的方法。它能夠?qū)⒉淮_定性問題轉(zhuǎn)化為多個(gè)確定性問題,因此,當(dāng)研究者所要作出的估計(jì)呈現(xiàn)出明顯的不確定性時(shí),該方法尤為有用。本書以通俗易懂的方式系統(tǒng)地闡述了蒙特卡羅方法的原理,并結(jié)合具體案例,用大量軟件代碼和模擬研究結(jié)果講授了該方法在社會(huì)科學(xué)中的運(yùn)用,可謂學(xué)習(xí)蒙特卡羅方法的入門書籍。
來源于作者本人多年研究經(jīng)歷的總結(jié)
結(jié)合大量具體案例和模擬研究結(jié)果,生動(dòng)地講授了蒙特卡羅模擬在社會(huì)科學(xué)中的運(yùn)用
帶領(lǐng)讀者們感受從不確定中尋找確定的奇妙
經(jīng)典參數(shù)統(tǒng)計(jì)推斷告訴我們,當(dāng)滿足必要假設(shè)時(shí),世界是如何運(yùn)作的。因此,在對一組社會(huì)觀測值進(jìn)行回歸分析時(shí),假設(shè)X的斜率統(tǒng)計(jì)顯著且為BLUE(best linear unbiased estimator,最佳線性無偏估計(jì)),那么我們就會(huì)對因變量Y如何隨單位X的變化而變化有一個(gè)明確的預(yù)測。但是當(dāng)通常統(tǒng)計(jì)推斷所需條件無法滿足時(shí),情況又會(huì)如何呢?比如,誤差項(xiàng)存在異方差(heteroskedastic),即誤差項(xiàng)與自變量相關(guān)或者有偏斜。當(dāng)給定了這些條件,而條件無法被滿足時(shí),普通最小二乘法(OLS)回歸所得出的結(jié)論則會(huì)有嚴(yán)重的誤導(dǎo)性。這時(shí),我們所得的回歸結(jié)果其實(shí)僅是想象而已。
然而,當(dāng)違背了特定回歸假設(shè)或存在違反假設(shè)風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)候,蒙特卡羅模擬就可派上用場。例如,它允許多種參數(shù)估計(jì)分布一均勻分布、帕累托分布、指數(shù)分布、正態(tài)分布、對數(shù)正態(tài)分布、卡方分布、學(xué)生t分布、混合分布或貝塔分布。除了對單一方程OLS結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)外,蒙特卡羅模擬還可用于比較多方程系統(tǒng)的估計(jì)量,例如,到底要用到二階估計(jì)還是三階估計(jì)。此外,它還可用以學(xué)習(xí)那些可通過簡單計(jì)算得出,然而其統(tǒng)計(jì)推斷卻鮮有人知的重要統(tǒng)計(jì)量,例如,中位數(shù)或絕對平均偏差。
除此以外,穆尼教授還解釋了蒙特卡羅模擬的邏輯。在這里,研究者感興趣的總體是可以被模擬出來的。我們可通過虛擬總體(pseudo-population)重復(fù)抽取隨機(jī)樣本,那么所關(guān)注的統(tǒng)計(jì)量可以通過每個(gè)虛擬樣本(pseudo-sample)計(jì)算出。通過觀察該統(tǒng)計(jì)量的分布我們還可對統(tǒng)計(jì)量行為有一定了解。盡管過程的邏輯簡單,實(shí)際操作卻不然。這里,作者的一個(gè)重大貢獻(xiàn)即詳細(xì)闡明了計(jì)算機(jī)算法的預(yù)備,提及了相較于標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)軟件包,高斯(GAUSS)代碼執(zhí)行蒙特卡羅模擬的特殊優(yōu)勢。幸運(yùn)的是,討論部分運(yùn)用了一些研究范例。其中一個(gè)例子基于某政治學(xué)家就議員對政府業(yè)務(wù)監(jiān)管的態(tài)度進(jìn)行模擬真實(shí)數(shù)據(jù)時(shí),表示了對OLS估計(jì)質(zhì)量的擔(dān)心。另一個(gè)例子為通過模擬仿真來研究所構(gòu)建社團(tuán)指標(biāo)的行為。
蒙特卡羅模擬是一個(gè)高度計(jì)算機(jī)密集型作業(yè)。復(fù)雜的模型運(yùn)行起來會(huì)占用大量的時(shí)間,有些甚至需要幾天。除了模型的復(fù)雜性,這也部分是因?yàn)樵囼?yàn)的數(shù)量所致,F(xiàn)今計(jì)算機(jī)模擬通?梢赃_(dá)到25 000次試驗(yàn)。穆尼教授指出,計(jì)算機(jī)模擬也時(shí)常會(huì)出錯(cuò),且一旦出錯(cuò)所付出的代價(jià)會(huì)非常昂貴。因此,在運(yùn)用該方法前,他建議研究者要對研究的社會(huì)過程有所了解,工作時(shí)一步步做細(xì)做實(shí),并時(shí)常檢查錯(cuò)誤。盡管虛心聽取意見并小心謹(jǐn)慎面對問題很重要,但在統(tǒng)計(jì)前沿上的開拓創(chuàng)新的重要性遠(yuǎn)大于此。
邁克爾S.劉易斯-貝克
克里斯托弗Z.穆尼(Christopher Z. Mooney),曾任伊利諾伊大學(xué)政治學(xué)教授,并在政府和公共事務(wù)研究所任職。穆尼研究美國各州的政治和政策,尤其關(guān)注立法決策、道德政策和立法任期限制。
序
致謝
第1章 簡介
第1節(jié) 蒙特卡羅原理
第2章 從虛擬總體中生成個(gè)體樣本
第1節(jié) 設(shè)定生成虛擬總體的計(jì)算機(jī)算法
第2節(jié) 生成單個(gè)隨機(jī)變量
第3節(jié) 生成隨機(jī)變量的組合
第3章 在蒙特卡羅模擬中運(yùn)用虛擬總體
第1節(jié) 一個(gè)完整虛擬總體算法例子
第2節(jié) 生成蒙特卡羅估計(jì)向量
第3節(jié) 生成多個(gè)實(shí)驗(yàn)
第4節(jié) 我們要保留試驗(yàn)中的哪一個(gè)統(tǒng)計(jì)量?
第5節(jié) 我們要進(jìn)行多少次試驗(yàn)?
第6節(jié) 評估抽樣分布的蒙特卡羅估計(jì)
第4章 蒙特卡羅模擬在社會(huì)科學(xué)中的運(yùn)用
第1節(jié) 當(dāng)估計(jì)量弱統(tǒng)計(jì)理論存在時(shí)的統(tǒng)計(jì)推論
第2節(jié) 在多種可能條件下檢驗(yàn)零假設(shè)
第3節(jié) 評估推論方法的質(zhì)量
第4節(jié) 評估參數(shù)推斷穩(wěn)健性以檢驗(yàn)違反假設(shè)
第5節(jié) 比較估計(jì)量的屬性
第5章 結(jié)論
注釋
參考文獻(xiàn)
譯名對照表