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Günter Bachelier, M.A.

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Bootstrap- Strategien in Mathematica

Die Entwicklung einer Mathematica-Toolbox, die Bootstrap- und andere Resampling-Strategien implementiert, ist eine Alternativ-Strategie zu den xxx2Mathematica-Übersetzungsprogrammen, mit denen die Funktionen aus Matlab, Gauss oder S-Plus für diesen Bereich nutzbar gemacht werden sollen.

Orientierung bieten hier die Implementierungen von Efron & Tibshirani (1993), die neben dem Paiwise- und dem Residual-Bootstrapping, Jackknife und Ansätze zur Approximation von Bootstrap-Konfidenz-Intervallen enthält. Eine weitere Variante, das Wild-Bootstrapping müßte jedoch noch hinzukommen (Mammen (1992)).

Bootstrapping gehört neben Jackknife zu den Resampling-Verfahren, mit denen Schätzungen statistischer aber auch neuronaler und evolutionärer Modelle verbessert werden können. Weiterhin können damit Bias-Schätzungen und -Korrekturen der Modelle und Schätzungen erzeugt, sowie Bias-Konfidenzintervalle berechnet werden. Grundlage ist die Erzeugung von Resamplingmengen bzw. -listen aus einer Gesamtmenge von Lernbeispielen, mit denen jeweils eigene Modelle und eigene Schätzungen erzeugt werden, die zu einer gemeinsamen Schätzung integriert werden. Um statistisch signifikante Aussagen zu erhalten, sind für Resampling-Schätzungen 50 - 100 Einzelmengen notwendig, und für Konfidenzintervalle bzw. deren Approximation nchmals ein Vielfaches. Aufgrund des sehr hohen Aufwandes von Bootstrap-Schätzungen werden diese Verfahren erst in jüngster Zeit in Statistik-, Datenanalyse- und Mathematikprogrammen verwendet. Toollboxen sind zumindest für Matlab, Gauss und S-Plus vorhanden. Eine Lücke bietet hier bislang noch Mathematica.

Referenzen

Efron, B.; Tibshirani, R.: An introduction to the bootstrap. Chapman & Hall, New York, 1993.

Mammen, Enno: When does Bootstrap work? Springer-Verlag, New York, 1992.

 


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