共立讲座 数学の魅力 11 现代数理统计学の基础
データから有益な情报を引き出して意思决定など今后の行动に利用することは様々な分野において重要である。近年、ビッグ?データとかデータ?サイエンスという言叶を耳にするようになってきたが、データの価値やデータ解析の重要性が広く认识されるようになってきた。
データは数字を罗列したものであるが、単なる数字の罗列で终わらせないところに统计学の醍醐味がある。そこで大事なのが确率分布という概念である。统计的推测の分野では、データはランダムネスを伴った确率现象として现れると捉える。言い换えると、データは何らかの倾向性をもって発生している。その倾向性を确率分布としてモデル化し、データはその确率分布に従って発生すると捉えるのが推测统计の考え方であり、その土台となる数学を提供するのが数理统计学という学问である。従って、データの背后に确率分布もしくは确率モデルという知的な世界を描き、そこに隠れている真理をデータから引き出すことが可能になる。このように、データを単なる数字の罗列から知的财产に変えることができるのが、统计学の面白さといえる。
数理统计学については多くの优れた教科书がすでに出版されているが、マルコフ连锁モンテカルロ法、ブートストラップ法、贰惭アルゴリズムなどの计算统计学や线形回帰モデルの変数选択法、ロジスティック回帰モデルなど、近年広く利用されている内容を盛り込んでいるのが本书の特徴とある。
本书は3部から构成されており、第1部は、确率、确率分布の基本的な事项、第2部は、标本分布、统计的推定、仮説検定など确率分布に関する推测方法を扱う。ここまでの范囲が数理统计学の基本であり、経済学部では3?4年生対象の讲义で学ぶことになる。第3部では、线形回帰モデル、リスク最适性の理论、计算统计学の方法、确率过程について発展的な内容を扱い、学部4年生から大学院修士课程1年生で学んでほしい内容である。なお章末问题が豊富に用意されており、その解答が に置いてあるので、理解を深めるのに役立つであろう。
本书は、统计学の中でも推测统计の内容を数学的に扱うことを中心に书かれている。数理的に理解することは、统计的方法をより深く理解することを助けるとともに、将来统计手法を発展させ応用させる际に柔软に対応する能力を培うことができる。一方で、「生きた统计学」を身につけるためには、具体的なデータ解析のイメージを想像しながら学ぶことが大切である。そうした意味から、具体的な応用例が豊富な统计学の入门书を用いてデータ解析の醍醐味、有用性、动机付けを学んでから本书を読み进めていくことを勧める。
(紹介文執筆者: 経済学研究科?経済学部 教授 久保川 達也 / 2018)
本の目次
第1章 確率
1.1 事象と確率
1.2 条件付き確率と事象の独立性
1.3 発展的事項
第2章 確率分布と期待値
2.1 確率変数
2.2 確率関数と確率密度関数
2.3 期待値
2.4 確率母関数,積率母関数,特性関数
2.5 変数変換
第3章 代表的な確率分布
3.1 離散確率分布
3.2 連続分布
3.3 発展的事項
第4章 多次元確率変数の分布
4.1 同時確率分布と周辺分布
4.2 条件付き確率分布と独立性
4.3 変数変換
4.4 多次元確率分布
第5章 標本分布とその近似
5.1 統計量と標本分布
5.2 正規母集団からの代表的な標本分布
5.3 確率変数と確率分布の収束
5.4 順序統計量
5.5 発展的事項
第6章 統計的推定
6.1 統計的推測
6.2 点推定量の導出方法
6.3 推定量の評価
6.4 発展的事項
第7章 統計的仮説検定
7.1 仮説検定の考え方
7.2 正規母集団に関する検定
7.3 検定統計量の導出方法
7.4 適合度検定
7.5 検定方式の評価
第8章 統計的区間推定
8.1 信頼区間の考え方
8.2 信頼区間の構成方法
8.3 発展的事項
第9章 線形回帰モデル
9.1 単回帰モデル
9.2 重回帰モデル
9.3 変数選択の規準
9.4 ロジスティック回帰モデルと一般化線形モデル
9.5 分散分析と変量効果モデル
第10章 リスク最適性の理論
10.1 リスク最適性の枠組み
10.2 最良不偏推定
10.3 最良共変 (不変) 推定
10.4 ベイズ推定
10.5 ミニマックス性と許容性の理論
第11章 計算統計学の方法
11.1 マルコフ連鎖モンテカルロ法
11.2 ブートストラップ
11.3 最尤推定値の計算法
第12章 発展的トピック:確率過程
12.1 ベルヌーイ過程とポアソン過程
12.2 ランダム?ウォーク
12.3 マルチンゲール
12.4 ブラウン運動
12.5 マルコフ連鎖
A 付録
A.1 微積分と行列演算
A.2 主な確率分布と特性値
A.3 参考文献