概率与贝叶斯方法

可信区间(credible interval)

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可信区间,是贝叶斯式地说出「我相信真值落在这里到这里之间」的方式。当你做完一次贝叶斯分析、手握一个后验——也就是关于那个未知量的一整个信念分布——一个95%的可信区间,无非就是那个装下了95%信念的范围。它让你能把「我整个的信念分布」,压缩成一个干净、可供汇报的括号:「我有95%的把握,真值在12到18之间。」

它最大的好处,是它的含义恰恰就是人们直觉上希望它表达的那个意思。一个95%的可信区间,确实可以被解读为:「在给定我的数据与假设之下,真值有95%的概率落在这个范围里。」这与它频率派的那位近亲——置信区间——出了名地不同:尽管名字相像,置信区间却不允许你对任何单独一个区间作出那样的陈述,这个微妙之处几乎绊倒了所有人。可信区间,则干脆就说了那句直觉的话。

它为何重要:它是贝叶斯不确定性那份诚实、可沟通的概括,最适合用于报告与决策。但请记住它的提醒。其一,它的含义以你的先验和模型为条件——换了它们,区间就变,所以它会继承它们所携带的任何偏差。其二,可信区间并非唯一:同样的95%可以有多种切法(取中央的那段,或取尽可能最窄的「最高密度」那段),对于歪斜的分布,它们会彼此不同。还有,一个95%的区间,按设计本就会在约5%的时候出错——它是一份经过校准的信念陈述,而非一份「必然命中」的保证。

在测试一款新药之后,一次贝叶斯分析给出了它疗效的后验,而「平均改善幅度」的95%可信区间是3到9分。你可以正确地说:「在给定数据与我们的先验之下,真实的平均改善幅度有95%的概率落在3到9分之间。」若你想对一个频率派的置信区间说出这一模一样的句子,统计学家会皱眉——在那里,这句话是不被允许的。

可信区间允许你说出那句自然的话「真值有95%的概率在这里面」——置信区间却不允许。

别把可信区间与频率派的置信区间混为一谈——它们回答的是不同的问题,而只有可信区间,才支撑得起那句日常的话「真值有95%的概率落在这个范围里」。但那句陈述,永远以你的先验和模型为条件,它会不动声色地继承下来。

又称
Bayesian credible intervalcredible region可信区间可信區間贝叶斯置信区间