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統計決策函數

鎖定
統計決策函數(statistical decision function)亦稱判決函數,是統計決策理論的基本概念之一。統計推斷的任務就是建立一個定義於樣本空間X上,取值於決策空間D內的函數δ(x),使當有了樣本X時,就採用判決δ(x),這種函數稱為非隨機化的統計決策函數。若對每個樣本X,有決策空間(D,BD)上的概率測度δ*(x)與之對應,則稱δ*(x)為隨機化的決策函數。通常,決策函數是指非隨機化的決策函數 [1] 
中文名
統計決策函數
外文名
statistical decision function
別    名
判決函數,決策函數
所屬學科
數學(統計學)
相關概念
樣本空間,統計決策問題等

統計決策函數基本介紹

對於一個統計決策問題,可以從樣本空間
決策空間
建立一個對應規則,可看作定義在樣本空間
上,取值於決策空間
內的函數,稱其為統計決策函數
給定了一個統計決策問題,即給定了一個參數統計模型(樣本空間及樣本的分佈族)、決策空間與損失函數
,自然希望對樣本空間中的每一個點
指明一個決策
,這樣一個規則是定義在樣本空間上,取值在決策空間上的一個函數,稱這個函數為(統計)決策函數,記作
。在不致引起誤解的情形下,也稱
為決策函數,它表示在得到樣本觀測值
時,採取決策
。易見,
本質上是一個統計量。 決策函數
是所給定的統計決策問題的一個解 [2] 
例1 總體
是總體X的一個樣本,
為未知參數,參數
為已知。參數空間為
。在點估計中,用樣本均值
作為
的估計量,所以,關於
的每一個取值都代表一個對參數
的決策,統計決策空間為
。在區間估計中,若採用置信區間
,則區間
代表一個對參數
的決策,統計決策空間為
其中,
。值得注意的是,在
中具體選取哪個決策與抽取的樣本和所採用的統計方法有關。
在次例的點估計中,統計決策函數為
在區間估計中,統計決策函數為
也稱
統計決策函數。它可看成在得到樣本觀測值
時,
採取決策
,實質上,統計決策函數
是一個統計量 [3] 

統計決策函數統計決策函數的風險函數

給定一個決策函數
之後,所採取的決策
依賴於樣本觀察值
,對應的損失函數
也依賴於樣本觀察值
。觀察值不同,所採取的決策
不同,對應的損失函數
也不同。因此,不能依賴樣本的一次觀察值
所採取的某個決策而帶來的損失
來衡量決策的優劣,而要從總體上來評價。一個常用的數量指標是平均損失,稱
為決策函數
的風險函數。
決策函數
的風險函數
表示當參數值為
時,採取決策d所產生的平均損失。風險越小,損失越小,決策函數就越好。當決策函數
給定時,風險函數
的函數。比較兩個決策函數
的優劣,可通過比較其風險函數

統計決策函數等價決策函數

是統計決策問題中的兩個決策函數,對任意
,如果其風險函數滿足不等式
且存在一些
,使上述嚴格不等式
成立,則稱決策函數
一致優於
。對任意
,如果其風險函數滿足等式
,則稱決策函數
等價於

統計決策函數一致最小風險決策函數

是一切定義在樣本空間
上取值於決策空間
上的決策函數的全體,如果存在一個決策函數
,使對任意
和對任意
,都有
則稱決策函數
為一致最小風險決策函數或一致最優決策函數。
等價決策函數和一致最小風險決策函數都是對同一個給定的損失函數而言的,損失函數不同,相應的結果也隨之改變 [3] 
參考資料
  • 1.    《數學辭海》編輯委員會.數學辭海·第四卷:中國科學技術出版社,2002
  • 2.    何迎暉,閔華玲.數理統計:高等教育出版社,1989年10月第1版
  • 3.    李樹有,徐美進,劉秀娟.應用數理統計:東北大學出版社,2015.06