易飞滔Todd | 次生进化

别让“目标函数”绑架了你的人生——指标、目标和过拟合

人工神经网络也许是对人脑神经网络的一种拙劣模仿,但总归给了我们一个研究智能的契机。比如在训练神经网络的时候,一定会指定一个损失函数,它是一个指标,我们希望它越小越好,这个指标是基于训练样本产生的,大致可以理解为在训练样本这些考试题目上的得分情况。但是这个指标不是我们最终的目标,就像考试成绩好,也不是学生学习的最终目标一样,如果训练的样本不够多,指标又很好,反而会有过拟合的风险。也就是说,人工神经网络没有学会举一反三,考分越高,当面临真正的问题时,反而更加没有办法解决。

类比到人类的日常生活中,指标、目标和过拟合的现象是非常普遍的。比如说高考的目标是选拔人才,但是我们需要高考总分这个指标去执行这个目标,所有的考生、家长、老师都会围绕这个指标去做过度的优化,因此才会诞生衡水中学这样的怪兽。又比如,假如我们的人生目标是让自己以及家人生活得很幸福,但是幸福很难衡量,在市场经济下,这个指标常常被定义为我们赚了多少钱,如果我们去过度拟合赚多少钱这个目标,那么很容易就滑向了拜金主义和过度的消费主义,反而变得不幸。

我对我们家的小朋友实行过一段时间的积分管理,尝试通过积分的奖惩来促使他养成某些习惯。然后我很快发现,即使我在执行之前反复跟他强调过,积分管理不是目的而只是手段,但是他还是不自觉地很快会过度去拟合积分这个目标,当出现出需要扣分的行为时,他会刻意隐瞒,而有奖励分的行为则是大张旗鼓,生怕别人不知道,当有了一个指标后,会去过度拟合,似乎是人的本性。

总结来说,为了达成目标,我们往往需要设计一个指标或者说激励机制,首先,指标之间是有优劣之分的,某一些指标相比其他指标更能更好地体现我们的目标。比如说,如果企业的董事会要给管理层设计一个指标,那么一般来说,资本收益率的高低是要优于营收大小的。其次,无论设计怎样的指标,人们都会倾向于去过度拟合这个指标。因此,像人工神经网络的训练需要验证一样,我们也要不停地对指标达成的结果进行检验和反思,而不要妄图有一个万能的指标能解决一切问题,在投资中,我们会说没有圣杯,也就是说没有一个指标能百分百确定地反映企业的经营情况。同样的,在日常生活的各种事情当中,我们也不能被指标蒙蔽了双眼,而忘记了自己的初心。