贝叶斯决策论是解决模式分类问题的一种基本统计途径。其假设:决策问题可以用概率的形式来描述,并且所有有关的概率结构均已知。现对其进行一下简单的总结。

贝叶斯决策准则

  按照不同决策标准,会得到不同意义下的最优决策。 
  最小错误率准则 
  最小风险准则 
  最小最大决策准则 
  Neyman-Pearson准则

最小错误率准则

  若样本。 
  则得到误差概率如下: 
   
  我们希望平均误差概率最小, 
   
  对任意的则会尽量地小。 
  此时 
  因此,得到了最小误差率下的贝叶斯决策准则:如果
  根据条件概率,可以将上式转换为
  上式也可变为

最小风险准则

  考虑各种错误造成损失不同而提出的决策规则。 
  定义风险函数d的风险。 
  定义某一样本时的风险(损失): 
   
  则所有样本采取完某行为后的总风险: 
   
  要使得总风险最小,则需要每个样本采取的行为风险最小。 
  贝叶斯决策规则:每个样本的行为风险最小。

极小化极大准则

  消除先验概率的影响。先验概率取任意的值时,我们想办法使其总风险最坏的情况尽可能地小。在最差的添加下,争取最好的结果,使最大风险最小。 
  举例子:二分类问题。 
  设时所引起的损失。 
  
  将条件 
  以及带入上式,整理得到: 
  
  上式表明,一旦判决边界的比例系数为0,则总风险与先验概率相互独立,互不影响。 
  令,称其为极小化极大风险 
  简单地说,我们寻找使得贝叶斯风险最大的先验概率,相应的决策边界给出了极小化极大决策结果,因此极小化极大风险值等于最坏的贝叶斯风险。 
  极小化极大准则,常用于“博弈论”中。

Neyman-Pearson准则

  损失函数无法确定;先验概率未知,是一个确定的值;某一种错误较另一种错误更为重要。 
  需要用Lagrange乘子法求条件极值。 
  例如,在限定类错误率最小, 
   (对分类边界求最小) 
  s.t.  
  用lagrange乘子法: 
   
   
   
   
  为了求极值点,求偏导数,并令其为0. 
   
   
  Neyman-Pearson决策准则: 
  若 
  若

分类器的设计

  基于最小误差概率的贝叶斯分类器 
   
   
   
  基于最小总风险的贝叶斯分类器 
   
  多类别判别函数 
  若求解决策面,

小结

  贝叶斯决策论是基于概率论的决策,根据不同决策准则,分别得到不同决策意义下的最优判断。

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