Введение
Непараметрическая статистика – это раздел статистики, который не основывается исключительно на параметрических семействах распределений вероятностей. Непараметрическая статистика – это тип статистического анализа, который делает минимальные предположения о базовом распределении изучаемых данных. Часто эти модели являются бесконечномерными, а не конечномерными, как в параметрической статистике. Непараметрическая статистика может использоваться для описательной статистики или статистического вывода. Непараметрические тесты часто применяются, когда предположения параметрических тестов явно нарушаются.
Nonparametric statistics is a type of statistical analysis that makes minimal assumptions about the underlying distribution of the data being studied. Often these models are infinite dimensional, rather than finite dimensional, as is parametric statistics. Nonparametric statistics can be used for descriptive statistics or statistical inference. Nonparametric tests are often used when the assumptions of parametric tests are evidently violated.
Применение и назначение
Непараметрические методы широко используются для изучения популяций, имеющих упорядоченный ряд (например, отзывы о фильмах, получающие от одной до четырех "звезд"). Использование непараметрических методов может быть необходимо, когда данные имеют ранжирование, но не имеют четкой численной интерпретации, например, при оценке предпочтений. С точки зрения уровней измерения, непараметрические методы оперируют порядковыми данными. Поскольку непараметрические методы опираются на меньшее количество предположений, их применимость гораздо шире, чем у соответствующих параметрических методов. В частности, их можно применять в ситуациях, когда известно меньше информации об исследуемом явлении. Кроме того, благодаря меньшей зависимости от предположений, непараметрические методы более устойчивы. Непараметрические методы иногда считают более простыми в использовании и более устойчивыми, чем параметрические, даже когда предположения параметрических методов оправданы. Это связано с их большей универсальностью, которая может снизить риск неправильного использования и интерпретации. Непараметрические методы можно рассматривать как консервативный выбор, поскольку они будут работать даже при невыполнении их предположений, в то время как параметрические методы могут давать вводящие в заблуждение результаты при нарушении их предположений. Более широкая применимость и повышенная устойчивость непараметрических тестов достигаются ценой: в тех случаях, когда предположения параметрического теста выполняются, непараметрические тесты обладают меньшей статистической мощностью. Иными словами, для получения выводов с той же степенью достоверности может потребоваться больший размер выборки.
Непараметрические модели
Непараметрические модели отличаются от параметрических моделей тем, что структура модели не задается априори, а определяется на основе данных. Термин "непараметрический" не подразумевает, что такие модели полностью лишены параметров, а лишь то, что число и природа параметров являются гибкими и не фиксированы заранее. Гистограмма – это простая непараметрическая оценка распределения вероятностей. Оценка плотности ядра – еще один метод оценки распределения вероятностей. Методы непараметрической и полупараметрической регрессии разработаны на основе ядер, сплайнов и вейвлетов. Анализ данных, основанный на оболочке данных, предоставляет коэффициенты эффективности, аналогичные тем, что получаются при многомерном анализе, без каких-либо предположений о распределении. KNN классифицирует новые экземпляры на основе K ближайших точек в обучающем наборе. Машина опорных векторов (с гауссовским ядром) является непараметрическим классификатором с большим запасом. Метод моментов применяется с полиномиальными распределениями вероятностей.
Методы
Непараметрические (или распределения не требующие) методы статистического вывода – это математические процедуры для проверки статистических гипотез, которые, в отличие от параметрических методов, не опираются на какие-либо предположения о вероятностных распределениях оцениваемых переменных. К наиболее часто используемым тестам относятся:
История
Ранняя непараметрическая статистика включает медиану (XIII век или ранее, применение для оценки Эдвардом Райтом, 1599; см.) и тест знаков, предложенный Джоном Арбутнотом (1710) для анализа соотношения полов у новорожденных (см.).
Общие ссылки
Багдановичюс, В., Круопис, Й., Никулин, М. С. (2011). "Непараметрические тесты для полных данных", ISTE & WILEY: Лондон и Хобокен. Гиббонс, Джин Дикинсон; Чакраборти, Субхабрата (2003). Непараметрический статистический вывод, 4-е изд. CRC Press. Также Холландер, М., Вольф, Д. А., Чикен, Э. (2014). Непараметрические статистические методы, John Wiley & Sons. Шескин, Дэвид Дж. (2003) Справочник по параметрическим и непараметрическим статистическим процедурам. CRC Press. Вассерман, Ларри (2007). Все о непараметрической статистике, Springer.