We propose a multistage method for making inference at all levels of a Bayesian hierarchical model (BHM) using natural data partitions to increase efficiency by allowing computations to take place in parallel form using software that is most appropriate for each data partition. The full hierarchical model is then approximated by the product of independent normal distributions for the data component of the model. In the second stage, the Bayesian maximum {\it a posteriori} (MAP) estimator is found by maximizing the approximated posterior density with respect to the parameters. If the parameters of the model can be represented as normally distributed random effects then the second stage optimization is equivalent to fitting a multivariate normal linear mixed model. This method can be extended to account for common fixed parameters shared between data partitions, as well as parameters that are distinct between partitions. In the case of distinct parameter estimation, we consider a third stage that re-estimates the distinct parameters for each data partition based on the results of the second stage. This allows more information from the entire data set to properly inform the posterior distributions of the distinct parameters. The method is demonstrated with two ecological data sets and models, a random effects GLM and an Integrated Population Model (IPM). The multistage results were compared to estimates from models fit in single stages to the entire data set. Both examples demonstrate that multistage point and posterior standard deviation estimates closely approximate those obtained from fitting the models with all data simultaneously and can therefore be considered for fitting hierarchical Bayesian models when it is computationally prohibitive to do so in one step.


翻译:我们提出一个多阶段方法,用于在贝叶斯等级模型(BHM)的所有级别上使用自然数据分割层进行推断,以提高效率,方法是利用最适合每个数据分割区的软件,使计算以平行形式进行,从而使用自然数据分割层的自然数据分割层,从而提高效率。然后,完全的等级模型以独立正常分布模型数据组成部分的产物相近。在第二个阶段,通过尽量利用相对于参数的近似远端密度,可以找到贝叶斯最高偏差估计点。如果模型的参数可以以通常的分布性随机效应表示,那么第二阶段的优化相当于匹配多变量正常线性混合模型。这个方法可以扩展,以说明数据分割区之间共享的共同固定参数,以及不同分区之间的参数。在不同的参数估算中,我们考虑的第三个阶段,即根据第二阶段的结果,重新估计每个数据分布区差的参数。因此,可以让整个数据组的更多信息以适当的方式向远端分布不同的精确度参数,然后,第二阶段的优化相当于一个多变量模型,然后用两个集级数据组,然后用一个模型,然后用一个比数级数据组,然后用一个模型,然后用一个模型,然后用一个模型,然后用一个模型,然后用一个比数级数据组,然后用一个模型,然后用一个模型,然后用一个模型,然后用一个模型,然后用一个模型,然后用一个模型来显示一个模型,然后用一个模型,然后用一个模型,然后用一个模型,然后用一个模型,然后用一个模型,然后用一个模型,用来,然后用来,然后用一个模型,然后用一个模型,用来,然后用一个模型,然后用一个模型,然后用一个模型,然后用一个模型来,然后用一个模型来,然后用一个模型来,然后用一个模型来,然后用一个模型来,然后用来,一个模型来,一个模型来,一个模型来,然后用来,然后用一个模型来,然后用一个模型来,一个模型来,然后用一个模型来,一个模型来,一个模型来,一个模型来,一个模型来,一个模型来,一个比较一个模型,一个模型来,用来,一个模型来,一个模型来,一个模型来,一个模型来,一个模型,一个模型来,一个模型来,一个模型来,用来,一个模型来,一个模型来,一个

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