「確率過程」の研究は、統計学者としてどのように役立ちますか?


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私は、大学で来学期に開催される「確率論的プロセスの紹介」というコースを受講するかどうかを決定したいと考えています。

私は講師に、そのようなコースを勉強することが統計学者としてどのように役立つかを尋ねました。

統計学では確率過程が重要であるという未教育の推測をすることができます。しかし、私もその方法を知りたいです。つまり、どの分野/方法で、「確率過程」の基本的な理解がより良い統計を行うのに役立つでしょうか?


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どんな教師も自分の分野の応用についてあまり率直に知らないのは少しがっかりです。
whuber

回答:


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確率過程は、時系列、マルコフ連鎖、マルコフ過程、ベイジアン推定アルゴリズム(メトロポリスヘイスティングスなど)などの統計の多くのアイデアの根底にあります。したがって、確率過程の研究は2つの方法で役立ちます。

  1. 関心のある状況のモデルを開発できるようにします。

    このようなコースに触れると、問題のコンテキストを考慮して機能する標準的な確率過程を特定できる場合があります。その後、必要に応じてモデルを変更して、特定のコンテキストの特異性に対応できます。

  2. 確率的プロセスを使用する統計手法の微妙な違いをよりよく理解できるようにします。

    確率過程を分析したいときに重要な役割を果たす収束、定常性などの確率過程にはいくつかの重要なアイデアがあります。確率過程のコースは、これらの問題を気にする必要性とそれらが重要である理由をよりよく理解できると信じています。

確率過程のコースを講じずに統計学者になれますか?承知しました。使用可能なソフトウェアをいつでも使用して、必要な統計分析を実行できます。ただし、確率論的プロセスの基本的な理解は、方法論の正しい選択を行うため、ブラックボックスなどで実際に何が起こっているかを理解するために非常に役立ちます。明らかに、確率論的プロセスの理論に貢献することはできません基本的なコースではありますが、私の意見では、より良い統計学者になります。コースワークの一般的な経験則:より高度なコースを受講するほど、長期的には有利になります。

類推として:確率論や統計テストの方法論を知らなくてもt検定を実行できます。ただし、出力を正しく理解し、正しい統計的検定を選択するには、確率論と統計的検定方法論の知識が非常に役立ちます。


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この質問の仕方に注意する必要があります。確率的プロセスの代わりにほとんど何でも代用できるので、潜在的に有用です。たとえば、生物学のコースは生物学の知識が豊富なので、生物学的統計コンサルティングに役立ちます。

私はあなたが取ることができるモジュールの選択肢があり、あなたがそれらのを選ぶ必要があると思います。本当の質問は、どのモジュールを選ぶべきかということです(おそらく、この質問はこのサイトには適切ではありません!)。n

あなたの質問に答えるためには、あなたはまだあなたのキャリアの非常に早い段階にあり、この時点であなたはあなたのベルトの下で幅広いコースの選択を手に入れようとすべきです。さらに、学界でのキャリアを計画している場合は、確率過程などの数学的コースが役立ちます。


確率的プロセスは、業界でも非常に役立ちます(金融業界のウォール街を考えてください)。

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@ Srikant-vadali:良い点。私はStoc Procで博士号を取得し、システム生物学の私の新しい分野で非常に役立つことがわかったと付け加えたいと思います。
csgillespie

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生存分析の深い理解には、カウントプロセス、マルチンゲール、Coxプロセスの知識が必要です。たとえば、Odd O. Aalen、ØrnulfBorgan、HåkonK. Gjessingを参照してください。生存およびイベント履歴分析:プロセスの観点。スプリンガー、2008年。ISBN9780387202877

そうは言っても、多くの応用統計学者(私を含む)は確率過程をまったく理解せずに生存分析を使用します。しかし、私は理論を進歩させることはないでしょう。


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簡単な答えは、おそらく、統計ツールで分析したいすべての観測可能なプロセスは確率的プロセスである、つまり、ランダム性の要素を含んでいるということです。このコースでは、おそらく、統計ツールの機能を把握できる分布関数など、これらの確率過程の背後にある数学をお教えします。

自動車と比較できると思います:その背後にあるエンジニアリングを理解することなく、また道路上の車のダイナミクスに関する理論的な知識がなくても車を運転できるので、これらのツールを理解することなくデータに統計ツールを適用できます出力を理解している限り、動作します。適切に動作するデータを使用して基本的な統計を行いたい場合は、おそらくこれで十分です。しかし、実際に車を最大限に活用したい場合、それが限界である場所を確認するには、エンジニアリング、道路やカーブでの車のダイナミクスなどに関する知識が必要です。統計ツールを使用してデータを最大限に活用するには、データ生成のモデル化方法を理解する必要があります。


おっしゃったことを付け加えると、ランダム変数の真の本質はそのようなコースでしかないと思います。期待値、相関関係などの概念は、統計に深く関係しています。ある団体が言ったように、統計プロセスに対処することはあなたをより成熟させます。
アユシュビヤニ10年

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完全を期すために、ランダム変数のIIDシーケンスも確率的プロセス(非常に単純なプロセス)です。


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医療統計では、臨床試験を早期に中止する際に有意水準を調整する方法を計算するための確率的プロセスが必要です。実際、新たな証拠が何らかの仮説を指しているとして臨床試験を監視する全領域は、確率過程の理論に基づいています。はい、このコースは勝利です。


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確率過程のその他の応用分野:(1)漸近理論:これは、IIDシーケンスに関するPeterRのコメントに基づいています。多数の法則と中心極限定理の結果には、確率過程の理解が必要です。これは私が言うことを傾けていますことをアプリケーションのように多くの分野で非常に基本的である統計の大学院の学位または使用は、サンプリングやfrequentist推論が彼らのベルトの下のキー確率過程の結果を有するべきであることをフィールドとします。(2)ユダヤ真珠の因果推論のための構造方程式モデリング:因果過程の有向非巡回グラフ(DAG)の分析には、確率過程理論の何らかのハンドルが必要です。

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