Decision criteria — 决策准则

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决策准则(Decision Criteria)是在决策论中,用于在不确定性或风险条件下选择最优策略的形式化规则或方法。这些准则有助于系统化选择过程,并根据已知数据或对外部环境的假设来确定首选方案。

基本概念

  • 不确定性条件 — 指决策后将产生何种具体结果未知,且缺乏各种结果发生的可靠概率的情况。
  • 风险条件 — 指各种结果发生的概率已知或可以合理评估的情况。

不确定性条件下的准则

  • 瓦尔德准则:旨在最大化可能的最小收益。这是一种旨在防范最坏结果的悲观策略。
  • 最大最大准则:旨在获得可能的最大收益。这是一种期望最好情况发生的乐观方法。
  • 赫维茨准则:在乐观与悲观之间进行折衷。选择取决于一个乐观系数,该系数用于平衡最坏和最好结果。
  • 萨维奇准则:旨在最小化因做出错误决策而产生的最大后悔值。评估基于最优结果与实际结果之间的差异。
  • 拉普拉斯准则:假设所有结果等可能。选择具有最大平均期望收益的策略。

风险条件下的准则

  • 贝叶斯准则:基于在已知或评估的各种结果概率下,最大化期望收益。当概率可靠时适用。
  • 霍奇斯-雷曼准则:结合了瓦尔德准则和贝叶斯准则。它同时考虑了可能的最小收益和基于概率的平均值,并设有特定权重。
  • 贝叶斯最小最大准则:适用于概率本身存在不确定性的情况。选择的策略是在所有可能的概率分布中,使最坏期望风险最小化。

准则的选择

准则的选择取决于:

  • 概率信息的可获得性,
  • 对风险的态度(乐观或悲观倾向),
  • 具体任务的特点。

在完全不确定性的条件下,通常使用瓦尔德准则、最大最大准则、赫维茨准则、萨维奇准则和拉普拉斯准则。

在风险条件下,则倾向于使用贝叶斯准则、霍奇斯-雷曼准则或贝叶斯最小最大准则。

对比表

准则 应用条件 结果类型 策略性质 是否需要概率知识 优化类型 主要计算方法 对错误的稳健性
瓦尔德 完全不确定性 最小收益 悲观 否 最小最大化 选择各策略最小收益中的最大值 高
最大最大 完全不确定性 最大收益 乐观 否 最大最大化 选择各策略最大收益中的最大值 低
赫维茨 完全不确定性 最小与最大收益的加权值 折衷 否 加权优化 计算最小与最大收益的加权平均值 中
萨维奇 完全不确定性 最大后悔值 谨慎 否 后悔值最小化 构建后悔矩阵并选择最小的最大后悔值 高
拉普拉斯 完全不确定性 平均收益 中性 否 平均值最大化 计算所有结果的平均值 中
贝叶斯 风险(概率已知) 期望收益 乐观(理性) 是 期望收益最大化 根据概率计算数学期望 中
霍奇斯-雷曼 部分不确定性 组合结果 折衷 部分需要 组合优化 最小收益与数学期望的加权组合 中
贝叶斯最小最大 部分不确定性(概率不确定) 最大期望风险 悲观 部分需要 最大风险最小化 在所有可能的概率中最小化最坏的贝叶斯风险 高