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Beyond Chronology, Using Bayesian Inference to Evaluate Hypotheses in Archaeology
Journal article   Open access   Peer reviewed

Beyond Chronology, Using Bayesian Inference to Evaluate Hypotheses in Archaeology

Erik R. Otárola-Castillo, Melissa G. Torquato, Jesse Wolfhagen, Matthew E. Hill and Caitlin E. Buck
Advances in archaeological practice : a journal of the Society of American archeaology, Vol.10(4), pp.397-413
11/2022
DOI: 10.1017/aap.2022.10
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https://doi.org/10.1017/aap.2022.10View
Published (Version of record) Open Access

Abstract

ABSTRACT Archaeologists frequently use probability distributions and null hypothesis significance testing (NHST) to assess how well survey, excavation, or experimental data align with their hypotheses about the past. Bayesian inference is increasingly used as an alternative to NHST and, in archaeology, is most commonly applied to radiocarbon date estimation and chronology building. This article demonstrates that Bayesian statistics has broader applications. It begins by contrasting NHST and Bayesian statistical frameworks, before introducing and applying Bayes's theorem. In order to guide the reader through an elementary step-by-step Bayesian analysis, this article uses a fictional archaeological faunal assemblage from a single site. The fictional example is then expanded to demonstrate how Bayesian analyses can be applied to data with a range of properties, formally incorporating expert prior knowledge into the hypothesis evaluation process. Los arqueólogos utilizan con frecuencia distribuciones de probabilidad y la prueba de significancia de la hipótesis nula (NHST por sus siglas en inglés) para evaluar qué tan bien se alinean los datos de estudios, excavaciones o experimentos con sus hipótesis sobre el pasado. La inferencia bayesiana se usa cada vez más como alternativa a NHST y, en arqueología, se aplica más comúnmente a la estimación de fechas de radiocarbono y la construcción de cronologías. Este artículo demuestra que las estadísticas bayesianas tienen aplicaciones más amplias. Comienza contrastando los marcos estadísticos NHST y Bayesiano, antes de introducir y aplicar el teorema de Bayes. Con el fin de guiar al lector a través de un análisis bayesiano elemental paso a paso, este artículo utiliza un conjunto ficticio de fauna arqueológica de un solo sitio. Luego, el ejemplo ficticio se amplía para demostrar cómo se pueden aplicar los análisis bayesianos a datos con una variedad de propiedades, incorporando formalmente el conocimiento previo de los expertos en el proceso de evaluación de hipótesis.

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