[论文解读] Jeffreys priors versus experienced physicist priors - arguments against objective Bayesian theory

G. D’Agostini|ArXiv.org|Nov 23, 1998

Philosophy and History of Science参考文献 7被引用 6

一句话总结

本文挑战在物理测量中使用杰弗莱斯先验（Jeffreys priors）的做法，认为其常与物理学家自然采用的、基于直觉和经验的先验相冲突。达戈斯蒂尼（D'Agostini）认为参考先验（reference priors）可能导致反直觉的结果，并主张应基于专家知识采用主观先验，警告过度依赖‘客观’先验可能损害贝叶斯方法的可信度。

ABSTRACT

I review the problem of the choice of the priors from the point of view of a physicist interested in measuring a physical quantity, and I try to show that the reference priors often recommended for the purpose (Jeffreys priors) do not fit to the problem. Although it may seem surprising, it is easier for an ``experienced physicist'' to accept subjective priors, or even purely subjective elicitation of probabilities, without explicit use of the Bayes' theorem. The problem of the use of reference priors is set in the more general context of ``Bayesian dogmatism'', which could really harm Bayesianism.

研究动机与目标

• 挑战在物理测量中广泛采用杰弗莱斯先验作为客观上‘非信息性’的倾向。
• 揭示参考先验与有经验物理学家实际认识状态之间的脱节。
• 主张基于专家知识的主观先验获取，相较于依赖正式客观规则，更具理性和实用性。
• 揭示当参考先验被视为普遍有效时，可能引发‘贝叶斯教条主义’的危险。
• 倡导在物理应用中采用更务实、情境敏感的先验选择方法。

提出的方法

• 分析杰弗莱斯先验在测量物理量背景下的概念与实践缺陷。
• 将杰弗莱斯先验与物理学家在现实测量场景中使用的直觉性、经验驱动的先验进行对比。
• 运用哲学与认识论论证，表明‘客观’先验在实践中未必真正非信息性。
• 说明参考先验在应用于物理问题时，可能产生反直觉或误导性推断。
• 强调专家判断在先验获取中的作用，即使未明确使用贝叶斯定理。
• 将批判置于更广泛的背景中，即对贝叶斯推断中形式规则不加批判应用的担忧。

实验结果

研究问题

• RQ1 为何杰弗莱斯先验常与有经验物理学家使用的直觉先验不一致？
• RQ2 在物理测量背景下，‘客观’先验在多大程度上能真正实现非信息性？
• RQ3 依赖形式参考先验在多大程度上会损害贝叶斯方法在物理学中的可信度？
• RQ4 专家知识在多大程度上能比形式规则产生更合理、更实用的先验分布？
• RQ5 将杰弗莱斯先验视为在科学推断中普遍有效，会产生何种认识论后果？

主要发现

• 杰弗莱斯先验虽在数学上优雅，但在应用于物理测量时常产生反直觉结果。
• 有经验的物理学家自然采用基于领域知识的先验，其一致性与可靠性高于形式参考先验。
• 使用参考先验可能导致贝叶斯教条主义，即僵化地应用形式规则而无视上下文。
• 即使非正式获取，主观先验也往往比所谓的‘客观’先验更具认识论上的可辩护性。
• 本文表明，先验客观性的假设常常是虚幻的，可能误导科学推断。
• 该批判表明，物理学中的贝叶斯方法应优先考虑专家判断，而非算法化先验，以维护科学完整性。