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用 Statistical Rethinking 自学贝叶斯统计

莱比锡德意志广场旁的马克斯·普朗克进化人类学研究所大楼外景,Statistical Rethinking 课程在此线下讲。

Statistical Rethinking 是马克斯·普朗克进化人类学研究所(MPI-EVA)的 Richard McElreath 开设的贝叶斯统计课程,以因果模型为主线。2026 年这一轮于 1 月 6 日至 3 月 13 日在莱比锡线下讲授,首次分为初学班和进阶班,讲座录像在 YouTube 免费公开。本文梳理视频、课程仓库、第 2 版教材、rethinking R 包和社区代码移植的访问情况,并给出起步顺序。

2026 年课程安排与录像

据课程仓库 README,2026 年课程在 MPI-EVA 二楼大报告厅进行,共 10 周:初学班每周二 10:00–11:00,进阶班每周五 10:00–11:00。今年不设远程注册,现场课面向莱比锡及周边研究机构的成员,能到场、愿意跟上作业即可旁听;完成任一班全部作业可获得课程学分。先修要求是至少修过一门基础统计课,并有 R 或 Python 等脚本语言的使用经验。需要注意,README 开头写课程到 3 月 13 日结束,但课程表里进阶班最后一讲标注为 3 月 20 日,两者不一致。

分班是今年最大的变化。McElreath 把以往 5 周的内容拉长到 10 周讲,进度约为往年的一半。初学班面向刚接触因果推断和贝叶斯回归的人,覆盖教材前半部分,从引言、“分叉数据花园”讲到混杂、好坏控制变量、MCMC 和事件建模;进阶班面向上过课、但后半程没跟上的人,从多层模型讲起,依次涉及社会网络、高斯过程、测量模型、缺失与删失数据、隐马尔可夫模型等主题,也可能根据学员兴趣换用新的案例。

录像分三个 YouTube 播放列表:初学班(Section A)、进阶班(Section B),以及按时间顺序合并两班的完整列表;README 另附 2023 年的整套录像,供补充或复习。2026 年 10 月 20 日访问时,初学班播放列表可以公开打开,观看免费;视频是否提供字幕、有没有中文字幕待核对。课程仓库和讲座标题均为英文。每周每个班各布置一套作业,下一周截止,迟交一律接受,作业和解答会放在仓库的文件夹中。教材 PDF 只提供给注册学员,自学者需要另行获取纸质版或电子版。

正文配图:2026 年课程结构示意,左列为初学班 10 周主题(引言到混杂与敏感性分析,对应教材第 1–12 章)。

教材、R 包与代码移植

配套教材是《Statistical Rethinking: A Bayesian Course with Examples in R and Stan》第 2 版,由 Chapman & Hall/CRC 出版,版权年 2020,共 612 页、17 章,2023 年获国际贝叶斯分析学会(ISBA)的 De Groot Prize。出版社介绍称,第 2 版重点加入了用有向无环图(DAG)做因果推断的方法,并新增先验设计、样条、工具变量、哈密顿蒙特卡洛等内容。出版社页面抓取时没有显示价格,售价待核对;作者网站提供第 1–2 章样章 PDF,可以先读再决定是否购买。作者表示正在写第 3 版,但不会很快出版,目前没有出版日期;2026 年课程以第 2 版为主,可能穿插第 3 版的草稿章节。

教材里的 R 代码依赖作者的 rethinking 包。这个包只在 GitHub 发布,作者明确说它“永远不会上 CRAN”,所以用 install.packages() 装会报错。完整安装分三步:先装 C++ 编译工具链,再装 cmdstanr 并在首次使用时运行 cmdstanr::install_cmdstan(),最后用 devtools::install_github("rmcelreath/rethinking") 安装。如果只想学前半程,可以装不含 MCMC 的 slim 版(rethinking@slim),不用折腾 Stan,也能学到第 8 章。包的核心是两个函数:quap 用二次近似估计后验分布,ulam 把同一套模型写法编译成 Stan 模型,用哈密顿蒙特卡洛抽样。它要求逐条写出每个分布假设,比 lm() 这类公式接口更繁琐,但作者的用意正在于此:自己写出模型的每个细节,才算真正学会这个模型。作者推荐用 cmdstanr 而不是 rstan 作后端,编译更快,也支持链内多线程。

不用 rethinking 包也能跟课。作者网站列出了多种社区代码移植:习惯 brms 和 tidyverse 的,可以看 Solomon Kurz 的版本,其 0.5.0 版已有全部 17 章草稿,整理成在线电子书;想直接写 Stan 代码的,可以看 Vincent Arel-Bundock 的“Statistical Rethinking 2 with Stan and R”,作者自述仍在进行中,目前列出第 4–9 章和第 11–16 章;Python 用户可以用 PyMC 社区维护的第 2 版移植,第 2–14 章已更新到 PyMC v4,采用 CC BY 4.0 许可。列表里还有 NumPyro、TensorFlow、Pyro、Julia 和 R-INLA 等版本,以及基于 2023 年课程示例的 PyMC 移植。课程 README 提醒,这些移植不一定与原书逐行对应,但覆盖得相当完整;它们由社区维护,更新进度各不相同。

适合人群与起步顺序

这门课适合修过基础统计、会写一点 R 或 Python 的研究生和研究人员,尤其是生物学和社会科学背景、手里数据维度高又不完美的人。README 强调它不是讲定理和证明的理论课,而是关注可靠、可重复的统计工作流。按课程表和教材目录,学完前半程能用因果图理清变量关系、判断哪些变量该控制,搭建并解释线性回归和广义线性模型;学完后半程还会接触多层模型、测量误差、缺失数据、高斯过程等更复杂的建模方法,并用 MCMC 拟合和诊断模型。

建议按以下顺序开始:

  1. 先读作者网站上的第 1–2 章样章,判断写法和难度是否适合自己。
  2. 安装 slim 版 rethinking,跟着 2026 年初学班播放列表看,同时读对应章节(第 1–8 章不需要 Stan)。
  3. 每周做仓库里的作业,做完再对照解答。
  4. 学到初学班第 8 周的 MCMC 内容前,再装 C++ 工具链、cmdstanr 和完整版 rethinking。
  5. 用 Python 或 brms 的学习者,可以把对应的社区移植放在旁边对照,但遇到差异时以原书为准。
  6. 前半程学完后,接着看进阶班播放列表,或用 2023 年录像补后半部分内容。

参考文献

  1. McElreath, R. Statistical Rethinking (2026 Edition) 课程仓库. GitHub. 访问于 2026-10-20。

  2. Statistical Rethinking 2026 Beginner Section A 播放列表. YouTube. 访问于 2026-10-20。

  3. McElreath, R. Statistical Rethinking 教材与代码移植页面. xcelab.net. 访问于 2026-10-20。

  4. McElreath, R. (2020). Statistical Rethinking: A Bayesian Course with Examples in R and STAN (2nd ed.). Chapman & Hall/CRC.

  5. McElreath, R. rethinking R 包. GitHub. 访问于 2026-10-20。

  6. Kurz, A. S. Statistical rethinking with brms, ggplot2, and the tidyverse: Second edition. GitHub;在线电子书见 solomon.quarto.pub/sr2。

  7. Arel-Bundock, V. Statistical Rethinking 2 with Stan and R. 访问于 2026-10-20。

  8. PyMC 开发者社区. Statistical Rethinking (second edition) with Python and PyMC. GitHub. CC BY 4.0。

  9. 学术之门 · 学者的智能时代生活指南

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