हानि फलन: Difference between revisions

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{{Short description|Mathematical relation assigning a probability event to a cost}}
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[[गणितीय अनुकूलन]] और [[निर्णय सिद्धांत]] में, हानि फलन या लागत फलन (कभी-कभी त्रुटि फलन भी कहा जाता है) <ref name="ttf2001">{{cite book|first1=Trevor |last1=Hastie |authorlink1= |first2=Robert |last2=Tibshirani |authorlink2=Robert Tibshirani|first3=Jerome H. |last3=Friedman |authorlink3=Jerome H. Friedman |title=The Elements of Statistical Learning |publisher=Springer |year=2001 |isbn=0-387-95284-5 |page=18 |url=https://web.stanford.edu/~hastie/ElemStatLearn/}}</ref> ऐसा फलन है जो [[वास्तविक संख्या]] पर एक घटना (संभाव्यता सिद्धांत) या एक या अधिक चर के मूल्यों को मानचित्रित करता है जो घटना से जुड़ी कुछ लागतों का प्रतिनिधित्व करता है। [[अनुकूलन समस्या]] हानि फलन को कम करने का प्रयास करती है। उद्देश्य फलन या तो हानि फलन है या इसका विपरीत (विशिष्ट डोमेन में, विभिन्न रूप से पुरस्कार फलन, लाभ फलन, उपयोगिता फलन, [[फिटनेस कार्य|फिटनेस फलन]], आदि) कहा जाता है, जिस स्थिति में इसे अधिकतम किया जाना है। हानि फलन में पदानुक्रम के कई स्तरों से शब्द सम्मिलित हो सकते हैं।
[[गणितीय अनुकूलन]] और [[निर्णय सिद्धांत]] में, '''हानि फलन''' या व्यय फलन (कभी-कभी त्रुटि फलन भी कहा जाता है) <ref name="ttf2001">{{cite book|first1=Trevor |last1=Hastie |authorlink1= |first2=Robert |last2=Tibshirani |authorlink2=Robert Tibshirani|first3=Jerome H. |last3=Friedman |authorlink3=Jerome H. Friedman |title=The Elements of Statistical Learning |publisher=Springer |year=2001 |isbn=0-387-95284-5 |page=18 |url=https://web.stanford.edu/~hastie/ElemStatLearn/}}</ref> ऐसा फलन है जो [[वास्तविक संख्या]] पर घटना (संभाव्यता सिद्धांत) या अधिक चर के मूल्यों को मानचित्रित करता है जो घटना से जुड़ी कुछ व्यय का प्रतिनिधित्व करता है। [[अनुकूलन समस्या]] हानि फलन को अल्प करने का प्रयास करती है। उद्देश्य फलन या तो हानि फलन है या इसका विपरीत (विशिष्ट डोमेन में, विभिन्न रूप से पुरस्कार फलन, लाभ फलन, उपयोगिता फलन, [[फिटनेस फलन|फिटनेस फलन]], आदि) कहा जाता है, जिस स्थिति में इसे अधिकतम किया जाना है। हानि फलन में पदानुक्रम के कई स्तरों में शब्द सम्मिलित हो सकते हैं।


आँकड़ों में,सामान्यतः [[पैरामीटर अनुमान]] के लिए हानि फलन का उपयोग किया जाता है, और प्रश्न में घटना आंकड़े के उदाहरण के लिए अनुमानित और वास्तविक मूल्यों के मध्य अंतर का कुछ कार्य है। [[पियरे-साइमन लाप्लास]] जितनी पुरानी अवधारणा को 20वीं शताब्दी के मध्य में [[अब्राहम का जन्म हुआ|अब्राहम वाल्ड]] द्वारा आंकड़ों में पुनः प्रस्तुत किया गया था।<ref>{{cite book |first=A. |last=Wald |title=Statistical Decision Functions |publisher=Wiley |year=1950 |url=https://psycnet.apa.org/record/1951-01400-000}}</ref> [[अर्थशास्त्र]] के संदर्भ में, उदाहरण के लिए, यह सामान्यतः [[आर्थिक लागत]] या [[पछतावा (निर्णय सिद्धांत)|खेद (निर्णय सिद्धांत)]] है। [[सांख्यिकीय वर्गीकरण]] में, यह उदाहरण के गलत वर्गीकरण के लिए दंड है। [[जिवानांकिकी]] में, इसका उपयोग बीमा संदर्भ में प्रीमियम पर भुगतान किए गए मॉडल लाभों के लिए किया जाता है, खासकर 1920 के दशक में हेराल्ड क्रैमर के कार्यों के बाद से।<ref>{{cite book |last=Cramér |first=H. |year=1930 |title=On the mathematical theory of risk |work=Centraltryckeriet }}</ref> [[इष्टतम नियंत्रण]] में, वांछित मूल्य प्राप्त करने में विफल रहने के लिए हानि का दंड है। [[वित्तीय जोखिम प्रबंधन|वित्तीय संकट प्रबंधन]] में, फलन को मौद्रिक हानि के लिए मैप किया जाता है।
आँकड़ों में, सामान्यतः [[पैरामीटर अनुमान]] के लिए हानि फलन का उपयोग किया जाता है, और प्रश्न में घटना आँकड़ों के उदाहरण के लिए अनुमानित और वास्तविक मूल्यों के मध्य अंतर का कुछ फलन है। [[पियरे-साइमन लाप्लास]] जितनी प्राचीन अवधारणा को 20वीं दशक के मध्य में [[अब्राहम का जन्म हुआ|अब्राहम वाल्ड]] द्वारा आंकड़ों में पुनः प्रस्तुत किया गया था।<ref>{{cite book |first=A. |last=Wald |title=Statistical Decision Functions |publisher=Wiley |year=1950 |url=https://psycnet.apa.org/record/1951-01400-000}}</ref> [[अर्थशास्त्र]] के संदर्भ में, उदाहरण के लिए, यह सामान्यतः [[आर्थिक लागत|आर्थिक व्यय]] या [[पछतावा (निर्णय सिद्धांत)|निर्णय सिद्धांत]] है। [[सांख्यिकीय वर्गीकरण]] में, यह उदाहरण के त्रुटिपूर्ण वर्गीकरण के लिए दंड है। [[जिवानांकिकी]] में, इसका उपयोग बीमा संदर्भ में प्रीमियम पर भुगतान किए गए मॉडल लाभों के लिए विशेष रूप से 1920 के दशक में हेराल्ड क्रैमर के फलनों के पश्चात से किया जाता है।<ref>{{cite book |last=Cramér |first=H. |year=1930 |title=On the mathematical theory of risk |work=Centraltryckeriet }}</ref> [[इष्टतम नियंत्रण]] में, वांछित मूल्य प्राप्त करने में विफल रहने के लिए हानि का दंड है। [[वित्तीय जोखिम प्रबंधन|वित्तीय संकट प्रबंधन]] में, फलन को मौद्रिक हानि के लिए मानचित्रित किया जाता है।


== उदाहरण ==
== उदाहरण ==


=== खेद ===
=== निर्णय सिद्धांत ===
{{main|खेद (निर्णय सिद्धांत)}}
{{main|निर्णय सिद्धांत}}
लियोनार्ड जे। सैवेज ने तर्क दिया कि अन्य -बायेसियन विधियों जैसे [[अल्पमहिष्ठ]] का उपयोग करते हुए, हानि का कार्य अफसोस (निर्णय सिद्धांत) के विचार पर आधारित होना चाहिए, अर्थात, किसी निर्णय से जुड़ा हानि सबसे अच्छे निर्णय के परिणामों के मध्य का अंतर होना चाहिए। यह किया जा सकता था यदि अंतर्निहित परिस्थितियों की जानकारी हो और निर्णय जो वास्तव में उनके ज्ञात होने से पहले लिया गया हो।
लियोनार्ड जे. सैवेज ने विचार दिया कि अन्य-बायेसियन विधियों जैसे कि [[अल्पमहिष्ठ|न्यूनतम]] उपयोग करते हुए, हानि का फलन निर्णय सिद्धांत के विचार पर आधारित होना चाहिए, अर्थात, किसी निर्णय से जुड़ी हानि सबसे उत्तम निर्णय के परिणामों के मध्य का अंतर होना चाहिए। यह किया जा सकता था कि अंतर्निहित परिस्थितियों की जानकारी हो और निर्णय जो वास्तव में उनके ज्ञात होने से पूर्व लिया गया हो।


=== द्विघात हानि समारोह ===
=== द्विघात हानि फलन ===


द्विघात फलन हानि फलन का उपयोग आम है, उदाहरण के लिए कम से कम वर्ग तकनीकों का उपयोग करते समय। भिन्नता के गुणों के साथ-साथ सममित होने के कारण यह अक्सर अन्य हानि कार्यों की तुलना में अधिक गणितीय रूप से ट्रैक्टेबल होता है: लक्ष्य के ऊपर त्रुटि लक्ष्य के नीचे त्रुटि के समान परिमाण के समान हानि का कारण बनती है। यदि लक्ष्य t है, तो द्विघात हानि फलन है
द्विघात हानि फलन का उपयोग करते समय अल्प से अल्प वर्ग तकनीकों में किया जाता है। भिन्नता के गुणों के साथ-साथ सममित होने के कारण यह प्रायः अन्य हानि फलनों की अपेक्षा में अधिक गणितीय रूप से विनयशील होता है: लक्ष्य के ऊपर त्रुटि लक्ष्य के नीचे त्रुटि के समान परिमाण के समान हानि का कारण बनती है। यदि लक्ष्य t है, तो द्विघात हानि फलन है
:<math>\lambda(x) = C (t-x)^2 \; </math>
:<math>\lambda(x) = C (t-x)^2 \; </math>
कुछ स्थिर सी के लिए; स्थिरांक के मान से किसी निर्णय पर कोई फर्क नहीं पड़ता है, और इसे 1 के बराबर सेट करके अनदेखा किया जा सकता है। इसे 'चुकता त्रुटि हानि' ('SEL') के रूप में भी जाना जाता है। <ref name="ttf2001" />
कुछ स्थिर C के लिए; स्थिरांक के मान में किसी निर्णय पर कोई अंतर नहीं होता है, और इसे 1 के सामान समुच्चय के रूप अनुपस्थित किया जा सकता है। इसे 'वर्ग त्रुटि हानि' ('SEL') के रूप में भी जाना जाता है। <ref name="ttf2001" />


[[t- परीक्षण]], [[प्रतिगमन विश्लेषण]] मॉडल, प्रयोगों के डिजाइन, और बहुत कुछ सहित कई सामान्य आँकड़े, रैखिक प्रतिगमन सिद्धांत का उपयोग करके कम से कम वर्ग विधियों का उपयोग करते हैं, जो द्विघात हानि फलन पर आधारित है।
[[t- परीक्षण]], [[प्रतिगमन विश्लेषण]] मॉडल, प्रयोगों के डिजाइन, और अधिक कुछ सहित कई सामान्य आँकड़े, रैखिक प्रतिगमन सिद्धांत का उपयोग करके अल्प से अल्प वर्ग विधियों का उपयोग करते हैं, जो द्विघात हानि फलन पर आधारित है।


द्विघात हानि फलन का उपयोग [[रैखिक-द्विघात नियामक]] | रैखिक-द्विघात इष्टतम नियंत्रण समस्याओं में भी किया जाता है। इन समस्याओं में, अनिश्चितता के अभाव में भी, सभी लक्ष्य चरों के वांछित मूल्यों को प्राप्त करना संभव नहीं हो सकता है। अक्सर हानि को उनके वांछित मूल्यों से ब्याज के चर के विचलन में [[द्विघात रूप]] में व्यक्त किया जाता है; यह दृष्टिकोण बंद-रूप अभिव्यक्ति है क्योंकि इसका परिणाम रैखिक प्रथम-क्रम स्थितियों में होता है। [[स्टोकेस्टिक नियंत्रण]] के संदर्भ में, द्विघात रूप के अपेक्षित मूल्य का उपयोग किया जाता है।
द्विघात हानि फलन का उपयोग [[रैखिक-द्विघात नियामक|रैखिक-द्विघात इष्टतम नियंत्रण]] समस्याओं में भी किया जाता है। इन समस्याओं में, अनिश्चितता के अभाव में भी, सभी लक्ष्य चरों के वांछित मूल्यों को प्राप्त करना संभव नहीं हो सकता है। प्रायः हानि को उनके वांछित मूल्यों से ब्याज के चर के विचलन में [[द्विघात रूप]] में व्यक्त किया जाता है; यह दृष्टिकोण विनयशील है क्योंकि इसका परिणाम रैखिक प्रथम-क्रम स्थितियों में होता है। [[स्टोकेस्टिक नियंत्रण]] के संदर्भ में, द्विघात रूप के अपेक्षित मूल्य का उपयोग किया जाता है।


=== 0-1 हानि फलन ===
=== 0-1 हानि फलन ===


सांख्यिकी और निर्णय सिद्धांत में, अक्सर उपयोग किया जाने वाला हानि फलन 0-1 हानि फलन होता है
सांख्यिकी और निर्णय सिद्धांत में, प्रायः उपयोग किया जाने वाला हानि फलन 0-1 हानि फलन होता है


: <math>L(\hat{y}, y) = I(\hat{y} \ne y), \, </math>
: <math>L(\hat{y}, y) = I(\hat{y} \ne y), \, </math>
कहाँ <math>I</math> सूचक कार्य है।
जहां <math>I</math> सूचक फलन है।
तात्पर्य यदि इनपुट का मूल्यांकन सही है, तो आउटपुट 1 है। अन्यथा, यदि इनपुट का मूल्यांकन गलत है, तो आउटपुट 0 होगा।


== हानि और उद्देश्य कार्यों का निर्माण ==
तात्पर्य यह है कि यदि इनपुट का मूल्यांकन सही है, तो आउटपुट 1 है। अन्यथा, यदि इनपुट का मूल्यांकन त्रुटिपूर्ण है, तो आउटपुट 0 होगा।
 
== हानि और उद्देश्य फलनों का निर्माण ==
{{See also|स्कोरिंग नियम}}
{{See also|स्कोरिंग नियम}}
कई अनुप्रयोगों में, विशेष मामले के रूप में हानि कार्यों सहित वस्तुनिष्ठ कार्य, समस्या निर्माण द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। अन्य स्थितियों में, निर्णय निर्माता की वरीयता को अनुकूलन के लिए उपयुक्त रूप में स्केलर-वैल्यूड फलन (जिसे [[उपयोगिता]] फलन भी कहा जाता है) द्वारा प्राप्त और प्रतिनिधित्व किया जाना चाहिए - [[रैगनार फ्रेश]] ने अपने नोबेल पुरस्कार व्याख्यान में जिस समस्या पर प्रकाश डाला है।<ref>{{cite book| first=Ragnar|last=Frisch|date=1969 |title= The Nobel Prize–Prize Lecture|chapter=From utopian theory to practical applications: the case of econometrics|url=https://www.nobelprize.org/prizes/economic-sciences/1969/frisch/lecture/|access-date=15 February 2021}}</ref>
कई अनुप्रयोगों में, विशेष स्थिति के रूप में हानि फलनों सहित वस्तुनिष्ठ फलन, समस्या निर्माण द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। अन्य स्थितियों में, निर्णयकर्ता की वरीयता को अनुकूलन के लिए उपयुक्त रूप में अदिश-मूल्यवान फलन (जिसे [[उपयोगिता]] फलन भी कहा जाता है) द्वारा प्राप्त और प्रतिनिधित्व किया जाना चाहिए- [[रैगनार फ्रेश|राग्नार फ्रिस्क]] ने अपने नोबेल पुरस्कार व्याख्यान में इस समस्या पर प्रकाश डाला है।<ref>{{cite book| first=Ragnar|last=Frisch|date=1969 |title= The Nobel Prize–Prize Lecture|chapter=From utopian theory to practical applications: the case of econometrics|url=https://www.nobelprize.org/prizes/economic-sciences/1969/frisch/lecture/|access-date=15 February 2021}}</ref>
उद्देश्य कार्यों के निर्माण के लिए मौजूदा तरीकों को दो समर्पित सम्मेलनों की कार्यवाही में एकत्रित किया जाता है।<ref name="TangianGruber1997">{{Cite book
 
उद्देश्य फलनों के निर्माण के लिए उपस्थित विधियों को दो समर्पित सम्मेलनों की परिचालन में एकत्रित किया जाता है।<ref name="TangianGruber1997">{{Cite book
|last1=Tangian |first1=Andranik |last2=Gruber |first2=Josef |date=1997
|last1=Tangian |first1=Andranik |last2=Gruber |first2=Josef |date=1997
|title= Constructing Scalar-Valued Objective Functions. Proceedings of the Third International Conference on Econometric Decision Models: Constructing Scalar-Valued Objective Functions, University of Hagen, held in Katholische Akademie Schwerte September 5–8, 1995|series= Lecture Notes in Economics and Mathematical Systems |volume=453|isbn= 978-3-540-63061-6 |doi= 10.1007/978-3-642-48773-6
|title= Constructing Scalar-Valued Objective Functions. Proceedings of the Third International Conference on Econometric Decision Models: Constructing Scalar-Valued Objective Functions, University of Hagen, held in Katholische Akademie Schwerte September 5–8, 1995|series= Lecture Notes in Economics and Mathematical Systems |volume=453|isbn= 978-3-540-63061-6 |doi= 10.1007/978-3-642-48773-6
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|series= Lecture Notes in Economics and Mathematical Systems |volume=510
|series= Lecture Notes in Economics and Mathematical Systems |volume=510
|publisher=Springer |location=Berlin|isbn= 978-3-540-42669-1 |doi= 10.1007/978-3-642-56038-5 }}</ref>
|publisher=Springer |location=Berlin|isbn= 978-3-540-42669-1 |doi= 10.1007/978-3-642-56038-5 }}</ref>
विशेष रूप से, [[Andranik Tangian]] ने दिखाया कि सबसे उपयोगी उद्देश्य कार्य - द्विघात और योज्य - कुछ उदासीनता बिंदुओं द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। उन्होंने इस संपत्ति का उपयोग इन वस्तुनिष्ठ कार्यों के निर्माण के लिए मॉडल में या तो [[क्रमिक उपयोगिता]] या [[कार्डिनल उपयोगिता]] डेटा से किया था, जो निर्णय निर्माताओं के साथ कंप्यूटर-सहायता प्राप्त साक्षात्कारों के माध्यम से प्राप्त हुए थे।<ref name="Tangian2002">{{Cite journal|last=Tangian |first=Andranik |year=2002|title= Constructing a quasi-concave quadratic objective function from interviewing a decision maker|journal= European Journal of Operational Research |volume=141 |issue=3 |pages=608–640 |doi=10.1016/S0377-2217(01)00185-0 |s2cid= 39623350 }}</ref><ref name="Tangian2004additiveUtility">{{Cite journal|last=Tangian |first=Andranik |year=2004|title= A model for ordinally constructing additive objective functions|journal= European Journal of Operational Research |volume=159 |issue=2 |pages=476–512|doi = 10.1016/S0377-2217(03)00413-2  | s2cid= 31019036 }}</ref> अन्य बातों के अलावा, उन्होंने 16 वेस्टफेलियन विश्वविद्यालयों के लिए बजट को इष्टतम रूप से वितरित करने के लिए वस्तुनिष्ठ कार्यों का निर्माण किया<ref name="Tangian2004universityBudgets">{{Cite journal |last=Tangian |first=Andranik |year=2004 |title= Redistribution of university budgets with respect to the status quo |journal= European Journal of Operational Research |volume=157 |issue=2 |pages=409–428|doi = 10.1016/S0377-2217(03)00271-6 }}</ref>


और 271 जर्मन क्षेत्रों के मध्यबेरोजगारी दर को बराबर करने के लिए यूरोपीय सब्सिडी।<ref name="Tangian2008RegionalEnemployment">{{Cite journal|last=Tangian |first=Andranik |year=2008
विशेष रूप से, [[Andranik Tangian|एंड्रानिक टैंजियन]] ने दिखाया कि सबसे उपयोगी उद्देश्य फलन-द्विघात और योज्य कुछ उदासीनता बिंदुओं द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। उन्होंने इस संपत्ति का उपयोग इन वस्तुनिष्ठ फलनों के निर्माण के लिए मॉडल में या तो [[क्रमिक उपयोगिता]] या [[कार्डिनल उपयोगिता]] आँकड़ों से किया था, जो निर्णय निर्माताओं के साथ कंप्यूटर-सहायता प्राप्त साक्षात्कारों के माध्यम से प्राप्त हुए थे।<ref name="Tangian2002">{{Cite journal|last=Tangian |first=Andranik |year=2002|title= Constructing a quasi-concave quadratic objective function from interviewing a decision maker|journal= European Journal of Operational Research |volume=141 |issue=3 |pages=608–640 |doi=10.1016/S0377-2217(01)00185-0 |s2cid= 39623350 }}</ref><ref name="Tangian2004additiveUtility">{{Cite journal|last=Tangian |first=Andranik |year=2004|title= A model for ordinally constructing additive objective functions|journal= European Journal of Operational Research |volume=159 |issue=2 |pages=476–512|doi = 10.1016/S0377-2217(03)00413-2  | s2cid= 31019036 }}</ref> अन्य विचारों के अतिरिक्त, उन्होंने 16 वेस्टफेलियन विश्वविद्यालयों और 271 जर्मन क्षेत्रों के मध्य अकर्मण्य दर को सामान करने के लिए यूरोपीय सब्सिडी के लिए बजट को इष्टतम रूप से वितरित करने के लिए वस्तुनिष्ठ फलनों का निर्माण किया।<ref name="Tangian2004universityBudgets">{{Cite journal |last=Tangian |first=Andranik |year=2004 |title= Redistribution of university budgets with respect to the status quo |journal= European Journal of Operational Research |volume=157 |issue=2 |pages=409–428|doi = 10.1016/S0377-2217(03)00271-6 }}</ref><ref name="Tangian2008RegionalEnemployment">{{Cite journal|last=Tangian |first=Andranik |year=2008
|title= Multi-criteria optimization of regional employment policy: A simulation analysis for Germany |journal= Review of Urban and Regional Development |volume=20 |issue=2|pages=103–122 |url= https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1467-940X.2008.00144.x |doi = 10.1111/j.1467-940X.2008.00144.x }}</ref>
|title= Multi-criteria optimization of regional employment policy: A simulation analysis for Germany |journal= Review of Urban and Regional Development |volume=20 |issue=2|pages=103–122 |url= https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1467-940X.2008.00144.x |doi = 10.1111/j.1467-940X.2008.00144.x }}</ref>
== अपेक्षित नुकसान ==
== अपेक्षित हानि ==
कुछ संदर्भों में, हानि फलन का मान ही यादृच्छिक मात्रा है क्योंकि यह यादृच्छिक चर X के परिणाम पर निर्भर करता है।
कुछ संदर्भों में, हानि फलन का मान ही यादृच्छिक चर है क्योंकि यह यादृच्छिक चर X के परिणाम पर निर्भर करता है।


=== सांख्यिकी ===
=== सांख्यिकी ===
[[फ़्रीक्वेंटिस्ट]] और बायेसियन संभाव्यता सांख्यिकीय सिद्धांत दोनों में हानि फलन के [[अपेक्षित मूल्य]] के आधार पर निर्णय लेना सम्मिलित है; चूंकि, इस मात्रा को दो प्रतिमानों के तहत भिन्न-भिन्न परिभाषित किया गया है।
[[फ़्रीक्वेंटिस्ट]] और बायेसियन सांख्यिकीय सिद्धांत दोनों में हानि फलन के [[अपेक्षित मूल्य]] के आधार पर निर्णय लेना सम्मिलित है; चूंकि, इस चर को दो प्रतिमानों के अनुसार भिन्न-भिन्न परिभाषित किया गया है।


==== फ़्रीक्वेंटिस्ट अपेक्षित नुकसान ====
==== फ़्रीक्वेंटिस्ट अपेक्षित हानि ====
हम पहले बार-बार होने वाले संदर्भ में अपेक्षित हानिको परिभाषित करते हैं। इसे प्रायिकता वितरण, P के संबंध में अपेक्षित मान लेकर प्राप्त किया जाता है<sub>''θ''</sub>प्रेक्षित डेटा का, X. इसे 'संकटकार्य' के रूप में भी जाना जाता है<ref>{{SpringerEOM| title=Risk of a statistical procedure |id=R/r082490 |first=M.S. |last=Nikulin}}</ref><ref>
हम पूर्व में होने वाले संदर्भ में अपेक्षित हानि को परिभाषित करते हैं। इसे प्रेक्षित मान X के प्रायिकता वितरण, P<sub>''θ''</sub> के संबंध में अपेक्षित मान लेकर प्राप्त किया जाता है इसे निर्णय नियम δ और पैरामीटर θ के 'संकटफलन' के रूप में भी जाना जाता है।<ref>{{SpringerEOM| title=Risk of a statistical procedure |id=R/r082490 |first=M.S. |last=Nikulin}}</ref><ref>
{{cite book
{{cite book
  |title=Statistical decision theory and Bayesian Analysis
  |title=Statistical decision theory and Bayesian Analysis
Line 71: Line 72:
  |doi=10.1007/0-387-71599-1 |isbn=978-0-387-95231-4 |mr=1835885
  |doi=10.1007/0-387-71599-1 |isbn=978-0-387-95231-4 |mr=1835885
|series=Springer Texts in Statistics
|series=Springer Texts in Statistics
  }}</ref> निर्णय नियम δ और पैरामीटर θ का। यहाँ निर्णय नियम X के परिणाम पर निर्भर करता है। संकटफलन निम्न द्वारा दिया गया है:
  }}</ref> यहाँ निर्णय नियम X के परिणाम पर निर्भर करता है। संकट फलन निम्न द्वारा दिया गया है:


: <math>R(\theta, \delta) = \operatorname{E}_\theta L\big( \theta, \delta(X) \big) = \int_X L\big( \theta, \delta(x) \big) \, \mathrm{d} P_\theta (x) .</math>
: <math>R(\theta, \delta) = \operatorname{E}_\theta L\big( \theta, \delta(X) \big) = \int_X L\big( \theta, \delta(x) \big) \, \mathrm{d} P_\theta (x) .</math>
यहाँ, θ प्रकृति की निश्चित लेकिन संभवतः अज्ञात अवस्था है, X सांख्यिकीय आबादी से स्टोकेस्टिक रूप से खींची गई टिप्पणियों का सदिश है, <math>\operatorname{E}_\theta</math> X, dP के सभी जनसंख्या मूल्यों पर अपेक्षा है<sub>''θ''</sub> एक्स के घटना स्थान पर संभावना माप है (θ द्वारा पैरामीट्रिज्ड) और इंटीग्रल का मूल्यांकन एक्स के पूरे [[समर्थन (माप सिद्धांत)]] पर किया जाता है।
यहाँ, θ प्रकृति की निश्चित किंतु संभवतः अज्ञात अवस्था है, X सांख्यिकीय जनसंख्या से स्टोकेस्टिक रूप से खींची गई टिप्पणियों का सदिश है, <math>\operatorname{E}_\theta</math>, X के सभी जनसंख्या मूल्यों पर अपेक्षा है,  dP<sub>''θ''</sub> X के घटना स्थान पर संभावना माप है (θ द्वारा पैरामीट्रिज्ड) और समाकलन का मूल्यांकन X के संपूर्ण [[समर्थन (माप सिद्धांत)]] पर किया जाता है।


==== बायेसियन अपेक्षित नुकसान ====
==== बायेसियन अपेक्षित हानि ====
बायेसियन दृष्टिकोण में, [[पश्च वितरण]] का उपयोग करके अपेक्षा की गणना की जाती है {{pi}}<sup>*</sup> पैरामीटर का θ:
बायेसियन दृष्टिकोण में, अपेक्षा की गणना पैरामीटर θ के [[पश्च वितरण]] {{pi}}<sup>*</sup> का उपयोग करके की जाती है:


:<math>\rho(\pi^*,a) = \int_\Theta L(\theta, a) \, \mathrm{d} \pi^* (\theta).</math>
:<math>\rho(\pi^*,a) = \int_\Theta L(\theta, a) \, \mathrm{d} \pi^* (\theta).</math>
को फिर कार्रवाई का चयन करना चाहिए<sup>*</sup> जो अपेक्षित हानिको कम करता है। चूंकि इसका परिणाम उसी क्रिया को चुनने में होगा जैसा कि फ़्रीक्वेंटिस्ट संकटका उपयोग करके चुना जाएगा, बायेसियन दृष्टिकोण का जोर यह है कि कोई केवल वास्तविक देखे गए डेटा के तहत इष्टतम कार्रवाई को चुनने में रुचि रखता है, जबकि वास्तविक फ़्रीक्वेंटिस्ट इष्टतम निर्णय नियम का चयन करता है। जो सभी संभव प्रेक्षणों का फलन है, अधिक कठिन समस्या है।
जिससे परिचालन का चयन करना चाहिए जो अपेक्षित हानि को अल्प करता है। चूंकि इसका परिणाम उसी क्रिया को चयन करने में होगा जैसा कि फ़्रीक्वेंटिस्ट संकट का उपयोग करके चयन किया जाएगा, बायेसियन दृष्टिकोण पर बल दिया गया है कि कोई केवल वास्तविक देखे गए आँकड़ों के अनुसार इष्टतम परिचालन को चयन करने में रुचि रखता है, जबकि वास्तविक फ़्रीक्वेंटिस्ट इष्टतम निर्णय नियम का चयन करता है। जो सभी संभव प्रेक्षणों का फलन है, अधिक कठिन समस्या है।


====सांख्यिकी में उदाहरण ====
====सांख्यिकी में उदाहरण ====
* स्केलर पैरामीटर θ के लिए, निर्णय फलन जिसका आउटपुट <math>\hat\theta</math> θ का अनुमान है, और द्विघात हानि फलन ([[चुकता त्रुटि हानि]]) <math display="block"> L(\theta,\hat\theta)=(\theta-\hat\theta)^2,</math> संकटकार्य अनुमान की औसत चुकता त्रुटि बन जाता है, <math display="block">R(\theta,\hat\theta)= \operatorname{E}_\theta(\theta-\hat\theta)^2.</math>माध्य चुकता त्रुटि को कम करके पाया गया अनुमानक पश्च वितरण के माध्य का अनुमान लगाता है।
* अदिश पैरामीटर θ के लिए, निर्णय फलन जिसका आउटपुट <math>\hat\theta</math> θ का अनुमान है, और द्विघात हानि फलन ([[चुकता त्रुटि हानि|वर्ग त्रुटि हानि]]) <math display="block"> L(\theta,\hat\theta)=(\theta-\hat\theta)^2,</math> संकट फलन अनुमान की औसत वर्ग त्रुटि बन जाता है, <math display="block">R(\theta,\hat\theta)= \operatorname{E}_\theta(\theta-\hat\theta)^2.</math>माध्य वर्ग त्रुटि को अल्प कर के पाया गया अनुमानक पश्च वितरण के माध्य का अनुमान लगाता है।
* घनत्व के अनुमान में, अज्ञात पैरामीटर संभाव्यता घनत्व कार्य ही है। हानिफलन कोसामान्यतः उपयुक्त [[समारोह स्थान|फलनस्थान]] में नॉर्म (गणित) के रूप में चुना जाता है। उदाहरण के लिए, L2 मानदंड|L के लिए<sup>2</सुप> मानक, <math display="block">L(f,\hat f) = \|f-\hat f\|_2^2\,,</math> संकटकार्य माध्य एकीकृत चुकता त्रुटि बन जाता है <math display="block">R(f,\hat f)=\operatorname{E} \|f-\hat f\|^2.\,</math>
* घनत्व के अनुमान में, अज्ञात पैरामीटर संभाव्यता घनत्व फलन ही है। हानि फलन को सामान्यतः उपयुक्त [[समारोह स्थान|फलन स्थान]] में मानक (गणित) के रूप में चयन किया जाता है। उदाहरण के लिए, L<sup>2 मानदंड के लिए,<sup><math display="block">L(f,\hat f) = \|f-\hat f\|_2^2\,,</math> संकट फलन माध्य एकीकृत वर्ग त्रुटि बन जाता है <math display="block">R(f,\hat f)=\operatorname{E} \|f-\hat f\|^2.\,</math>
=== अनिश्चितता के तहत आर्थिक विकल्प ===
=== अनिश्चितता के अनुसार आर्थिक विकल्प ===


अर्थशास्त्र में, अनिश्चितता के तहत निर्णय लेने को अक्सर ब्याज के अनिश्चित चर के वॉन न्यूमैन-मॉर्गेनस्टर्न यूटिलिटी फलन का उपयोग करके तैयार किया जाता है, जैसे कि अवधि के अंत में संपत्ति। चूँकि इस चर का मान अनिश्चित है, इसलिए उपयोगिता फलन का मान अनिश्चित है; यह उपयोगिता का अपेक्षित मूल्य है जिसे अधिकतम किया जाता है।
अर्थशास्त्र में, अनिश्चितता के अनुसार निर्णय लेने को प्रायः ब्याज के अनिश्चित चर के वॉन न्यूमैन-मॉर्गेनस्टर्न यूटिलिटी फलन का उपयोग करके तैयार किया जाता है, जैसे कि अवधि के अंत में संपत्ति का होना। चूँकि इस चर का मान अनिश्चित है, इसलिए उपयोगिता फलन का मान अनिश्चित है; यह उपयोगिता का अपेक्षित मूल्य है जिसे अधिकतम किया जाता है।


== [[निर्णय नियम]] ==
== [[निर्णय नियम]] ==
निर्णय नियम इष्टतमता मानदंड का उपयोग करके विकल्प बनाता है। कुछसामान्यतः इस्तेमाल किए जाने वाले मानदंड हैं:
निर्णय नियम इष्टतमता मानदंड का उपयोग करके विकल्प बनाता है। कुछ सामान्यतः उपयोग किए जाने वाले मानदंड हैं:


*Minimax: सबसे खराब हानिके साथ निर्णय नियम चुनें - अर्थात, सबसे खराब स्थिति (अधिकतम संभव) हानिको कम करें: <math display="block"> \underset{\delta} {\operatorname{arg\,min}} \ \max_{\theta \in \Theta} \ R(\theta,\delta). </math>
*न्यूनतम: सबसे अल्प हानि के साथ निर्णय नियम का चयन करें- अर्थात, सबसे दुर्गति स्थिति (अधिकतम संभव) हानि को अल्प करें: <math display="block"> \underset{\delta} {\operatorname{arg\,min}} \ \max_{\theta \in \Theta} \ R(\theta,\delta). </math>
*[[अपरिवर्तनीय अनुमानक]]: निर्णय नियम चुनें जो अपरिवर्तनीय आवश्यकता को पूरा करता है।
*[[अपरिवर्तनीय अनुमानक]]: निर्णय नियम का चयन करें जो अपरिवर्तनीय आवश्यकता को पूर्ण करता है।
*न्यूनतम औसत हानि के साथ निर्णय नियम चुनें (अर्थात हानिफलनके अपेक्षित मूल्य को कम करें): <math display="block"> \underset{\delta} {\operatorname{arg\,min}} \operatorname{E}_{\theta \in \Theta} [R(\theta,\delta)] = \underset{\delta} {\operatorname{arg\,min}} \ \int_{\theta \in \Theta} R(\theta,\delta) \, p(\theta) \,d\theta. </math>
*न्यूनतम औसत हानि के साथ निर्णय नियम का चयन करें (अर्थात हानि फलन के अपेक्षित मूल्य को अल्प करें): <math display="block"> \underset{\delta} {\operatorname{arg\,min}} \operatorname{E}_{\theta \in \Theta} [R(\theta,\delta)] = \underset{\delta} {\operatorname{arg\,min}} \ \int_{\theta \in \Theta} R(\theta,\delta) \, p(\theta) \,d\theta. </math>
== हानि फलनका चयन ==
== हानि फलन का चयन ==
ध्वनि सांख्यिकीय अभ्यास के लिए किसी विशेष लागू समस्या के संदर्भ में अनुभव किए गए वास्तविक स्वीकार्य भिन्नता के अनुरूप अनुमानक का चयन करने की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, हानि कार्यों के लागू उपयोग में, लागू समस्या को मॉडल करने के लिए किस सांख्यिकीय पद्धति का उपयोग करना है, यह उस हानिको जानने पर निर्भर करता है जो समस्या की विशेष परिस्थितियों में गलत होने से अनुभव किया जाएगा।<ref>{{cite book |last=Pfanzagl |first=J. |year=1994 |title=Parametric Statistical Theory |location=Berlin |publisher=Walter de Gruyter |isbn=978-3-11-013863-4 }}</ref>
ध्वनि सांख्यिकीय अभ्यास के लिए किसी विशेष प्रारम्भ समस्या के संदर्भ में अनुभव किए गए वास्तविक स्वीफलन भिन्नता के अनुरूप अनुमानक का चयन करने की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, हानि फलनों के प्रारम्भ उपयोग में, प्रारम्भ समस्या को मॉडल करने के लिए किस सांख्यिकीय पद्धति का उपयोग करना है, यह उस हानि को जानने पर निर्भर करता है जो समस्या की विशेष परिस्थितियों में त्रुटिपूर्ण होने से अनुभव किया जाएगा।<ref>{{cite book |last=Pfanzagl |first=J. |year=1994 |title=Parametric Statistical Theory |location=Berlin |publisher=Walter de Gruyter |isbn=978-3-11-013863-4 }}</ref>


सामान्य उदाहरण में [[स्थान पैरामीटर]] का अनुमान लगाना सम्मिलित है। विशिष्ट सांख्यिकीय मान्यताओं के तहत, माध्य या औसत स्थान का अनुमान लगाने के लिए आँकड़ा है जो कम से कम वर्गों के तहत अनुभवी हानिको कम करता है। चुकता-त्रुटि हानि फलन, जबकि माध्य अनुमानक है जो निरपेक्ष-अंतर हानि फलन के तहत अनुभव किए गए अपेक्षित हानिको कम करता है। . अभी भी भिन्न-भिन्न अनुमानक अन्य, कम सामान्य परिस्थितियों में इष्टतम होंगे।
सामान्य उदाहरण में [[स्थान पैरामीटर]] का अनुमान लगाना सम्मिलित है। विशिष्ट सांख्यिकीय मान्यताओं के अनुसार, माध्य या औसत स्थान का अनुमान लगाने के लिए आँकड़ा है जो अल्प से अल्प वर्गों के अनुसार अनुभवी हानि को अल्प करता है। वर्ग-त्रुटि हानि फलन, जबकि माध्य अनुमानक है जो निरपेक्ष-अंतर हानि फलन के अनुसार अनुभव किए गए अपेक्षित हानि को अल्प करता है। अभी भी भिन्न-भिन्न अनुमानक अन्य, अल्प सामान्य परिस्थितियों में इष्टतम होंगे।


[[अर्थ]]शास्त्र में, जब एजेंट संकट तटस्थ होता है, तो उद्देश्य कार्य को केवल मौद्रिक मात्रा के अपेक्षित मूल्य के रूप में व्यक्त किया जाता है, जैसे कि लाभ, आय या अंत-अवधि का धन। [[जोखिम से बचने|संकट से बचने]] के लिए | संकट से बचने वाले या संकट-प्रेमी एजेंटों के लिए, हानिको उपयोगिता के नकारात्मक के रूप में मापा जाता है, और अनुकूलित किए जाने वाले उद्देश्य कार्य उपयोगिता का अपेक्षित मूल्य है।
[[अर्थ]]-शास्त्र में, जब एजेंट संकट तटस्थ होता है, जो उद्देश्य फलन को केवल मौद्रिक मात्रा के अपेक्षित मूल्य के रूप में व्यक्त किया जाता है, जैसे कि लाभ, आय या अंत-अवधि का धन, [[जोखिम से बचने|संकट-प्रतिकूल]] या संकट एजेंटों के लिए, हानि को उपयोगिता के नकारात्मक के रूप में मापा जाता है, और अनुकूलित किए जाने वाले उद्देश्य फलन उपयोगिता का अपेक्षित मूल्य है।


लागत के अन्य उपाय संभव हैं, उदाहरण के लिए [[सार्वजनिक स्वास्थ्य]] या [[सुरक्षा इंजीनियरिंग]] के क्षेत्र में [[मृत्यु दर]] या रुग्णता।
व्यय के अन्य उपाय संभव हैं, उदाहरण के लिए [[सार्वजनिक स्वास्थ्य]] या [[सुरक्षा इंजीनियरिंग|सुरक्षा अभियांत्रिकी]] के क्षेत्र में [[मृत्यु दर]] या रुग्णता का होना।


अधिकांश अनुकूलन एल्गोरिदम के लिए, हानि फलन होना वांछनीय है जो विश्व स्तर पर [[निरंतर कार्य]] और भिन्न-भिन्न फलन है।
अधिकांश अनुकूलन एल्गोरिदम के लिए, हानि फलन होना वांछनीय है जो विश्व स्तर पर [[निरंतर फलन|निरंतर]] फलन और भिन्न-भिन्न फलन हो।


दो बहुत ही सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले हानि कार्य औसत चुकता त्रुटि हैं, <math>L(a) = a^2</math>, और [[पूर्ण विचलन]], <math>L(a)=|a|</math>. चूंकि पूर्ण हानिका हानियह है कि यह भिन्न-भिन्न नहीं है <math>a=0</math>. चुकता हानिका हानियह है कि इसमें [[ग़ैर]] का वर्चस्व होने की प्रवृत्ति होती है - जब सेट पर योग किया जाता है <math>a</math>है (जैसा कि <math display="inline">\sum_{i=1}^n L(a_i) </math>), अंतिम योग औसत a-मान की अभिव्यक्ति के बजाय कुछ विशेष रूप से बड़े a-मानों का परिणाम होता है।
दो अधिक ही सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले हानि फलन औसत वर्ग त्रुटि हैं, <math>L(a) = a^2</math>, और [[पूर्ण विचलन]], <math>L(a)=|a|</math> है। चूंकि पूर्ण हानि यह है कि <math>a=0</math> यह भिन्न-भिन्न नहीं है। वर्ग हानि यह है कि इसमें [[ग़ैर|अन्य]] का वर्चस्व होने की प्रवृत्ति होती है- जब समुच्चय पर योग किया जाता है <math>a</math> (जैसा कि <math display="inline">\sum_{i=1}^n L(a_i) </math>), अंतिम योग औसत a-मान की अभिव्यक्ति के अतिरिक्त कुछ विशेष रूप से बड़े a-मानों का परिणाम होता है।


हानि फलन का चुनाव मनमाना नहीं है। यह बहुत ही प्रतिबंधात्मक है और कभी-कभी हानि फलनको इसके वांछनीय गुणों से चिह्नित किया जा सकता है।<ref>Detailed information on mathematical principles of the loss function choice is given in Chapter 2 of the book {{cite book|title=Robust and Non-Robust Models in Statistics|first1=B.|last1=Klebanov|first2=Svetlozat T.|last2=Rachev|first3=Frank J.|last3=Fabozzi|publisher=Nova Scientific Publishers, Inc.|location=New York|year=2009}} (and references there).</ref> पसंद के सिद्धांतों में, उदाहरण के लिए, i.i.d के मामले में सममित आंकड़ों के वर्ग की पूर्णता की आवश्यकता है। अवलोकन, पूर्ण सूचना का सिद्धांत और कुछ अन्य।
हानि फलन का चयन के इच्छानुसार नहीं है। यह अधिक ही प्रतिबंधात्मक है और कभी-कभी हानि फलन को इसके वांछनीय गुणों से चिह्नित किया जा सकता है।<ref>Detailed information on mathematical principles of the loss function choice is given in Chapter 2 of the book {{cite book|title=Robust and Non-Robust Models in Statistics|first1=B.|last1=Klebanov|first2=Svetlozat T.|last2=Rachev|first3=Frank J.|last3=Fabozzi|publisher=Nova Scientific Publishers, Inc.|location=New York|year=2009}} (and references there).</ref> रुचि के सिद्धांतों में, उदाहरण के लिए, i.i.d की स्थिति में सममित आंकड़ों के वर्ग की पूर्णता में अवलोकन, पूर्ण सूच