In the usual Bayesian setting, a full probabilistic model is required to link the data and parameters, and the form of this model and the inference and prediction mechanisms are specified via de Finetti's representation. In general, such a formulation is not robust to model mis-specification of its component parts. An alternative approach is to draw inference based on loss functions, where the quantity of interest is defined as a minimizer of some expected loss, and to construct posterior distributions based on the loss-based formulation; this strategy underpins the construction of the Gibbs posterior. We develop a Bayesian non-parametric approach; specifically, we generalize the Bayesian bootstrap, and specify a Dirichlet process model for the distribution of the observables. We implement this using direct prior-to-posterior calculations, but also using predictive sampling. We also study the assessment of posterior validity for non-standard Bayesian calculations. We provide a computationally efficient way to calibrate the scaling parameter in the Gibbs posterior so that it can achieve the desired coverage rate. We show that the developed non-standard Bayesian updating procedures yield valid posterior distributions in terms of consistency and asymptotic normality under model mis-specification. Simulation studies show that the proposed methods can recover the true value of the parameter efficiently and achieve frequentist coverage even when the sample size is small. Finally, we apply our methods to evaluate the causal impact of speed cameras on traffic collisions in England.


翻译:在通常的贝叶斯框架中,需建立完整概率模型来连接数据与参数,且该模型的形式及推断与预测机制通过德·菲内蒂表示法得以明确。一般而言,这种建模方法对其组成部件的模型误设缺乏稳健性。另一种替代方案是基于损失函数进行推断,即把关注量定义为某种期望损失的最小化值,并基于损失函数的构造建立后验分布——这一策略支撑了吉布斯后验的构建。我们发展了一种贝叶斯非参数方法:具体地,我们推广了贝叶斯自助法,为观测变量的分布指定了狄利克雷过程模型。我们通过直接先验-后验计算实现该方法,同时采用预测抽样方法。我们还研究了非标准贝叶斯计算中的后验有效性评估问题。我们提供了一种计算高效的方法来校准吉布斯后验中的尺度参数,使其能达到预期覆盖率。研究表明,所发展的非标准贝叶斯更新程序在模型误设条件下,能够生成具有一致性和渐近正态性的有效后验分布。模拟实验表明,所提方法即使在小样本情况下也能高效恢复参数真值并达到频率学派覆盖率。最后,我们将该方法应用于评估英格兰测速摄像头对交通事故的因果效应。

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