機率與貝氏方法

最大後驗(MAP)估計(maximum a posteriori estimation)

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最大後驗估計,簡稱MAP,是你手握一整個貝氏後驗——一整片可信答案的地貌——卻只想要一個數去行動時所做的動作。MAP挑出那個唯一的峰:在先驗和資料都各自發過言之後,最可能的那個值。它就是後驗那座山丘的最高點。

把它和近親「最大似然」對照一下:最大似然挑的是單憑資料擬合得最好的值。MAP則把先驗也摻進來,先驗起到一種溫和的牽引,把答案往你事先所相信的方向拉。正是這一牽引,攔住了模型在又小又吵的資料集上過度押注。事實上,許多日常技巧暗地裡都是喬裝的MAP:那些防止機器學習模型過擬合的「正則化」懲罰項,恰恰對應著某些特定的先驗。

誠實的癥結在於:MAP拋掉了貝氏思維中大半的可貴之處。它只報告那個峰,便丟棄了分布的寬度——而那寬度,正是告訴你「你有多不確定」的東西。更糟的是,那個峰可能是一個誤導性的概括:後驗可能是歪斜的,或者在一片寬闊肥厚、真正承載大部分機率的區域旁邊,立著一根又高又瘦的尖刺。MAP是一個有用又廉價的點估計,但若你在乎不確定性,切勿把那個峰錯當成故事的全部。

在某位籃球運動員前2次罰球命中1次後,估計她真實的罰球命中率。最大似然說是1/2 = 50%,對你已知的一切視而不見。MAP則帶著「職業球員通常命中率在75%上下」的先驗,把估計拉高到也許70%——它明智地拒絕相信:僅憑兩次出手,就能推翻一整個職業生涯所累積的背景。

MAP把先驗知識與資料糅合,於是兩次出手騙不了它;最大似然只看資料,便很容易被騙。

MAP報告的是最可能的那個單值,既不是平均值,也不是不確定性。一個歪斜分布的峰,可能離「大部分機率所在之處」很遠,所以單憑一個MAP估計,會悄無聲息地誤導人。若你需要知道自己有多確信,就把整個後驗保留下來。

又稱
MAP estimationMAP estimate最大后验估计最大後驗估計MAP估计