核心:价值与奖励、策略与动作、价值与状态之间有什么关系?

1 核心概念

  • 状态(State):环境的某个完整描述,比如“现在是周一上午 10 点,账户余额 10 万,持有 A 股 1000 股”。
  • 动作(Action):在当前状态下可以做出的选择,比如“买入、卖出、持有”。
  • 奖励(Reward):环境在每一步给你的“即时反馈”或“即时得分”。
  • 策略(Policy):是一个“状态→动作”的映射规则,也可以是一个概率分布,决定你在每个状态下选什么动作。
  • 价值(Value):给定当前状态(或状态 + 动作),在当前策略下未来总奖励的期望。
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状态 --(执行 策略)--> 动作 --(环境反馈)--> 奖励
↘-------------- 价值 ------------↗
  • 状态、策略和动作决定了你怎么走
  • 奖励是每步的即时反馈,价值是“展望未来”的累计总奖励

2 价值(Value)和奖励(Reward)的区别

  • 奖励(Reward):是环境在每一步给你的“即时反馈”或“即时得分”。
    • 比如:每走一步路时地上的小金币。
  • 价值(Value):是“从某个状态(或状态 + 动作)出发,未来累计能获得的总奖励的期望值”。
    • 比如:站在这里,未来一直走下去,能捡到金币的总数期望。

3 策略和模型

3.1 策略

“策略”(policy)通常指的是智能体根据当前观测(observation)选择动作(action)的规则或模型
具体来说: - 策略可以是函数、神经网络,或者其它形式的决策规则。 - 输入:当前的 observation(环境状态)。 - 输出:一个 action(动作),比如买入、卖出、持有及其比例。

3.2 模型

强化学习中的模型不止可以有一个,尤其是在经典的 Actor-Critic(A-C)类算法中,策略模型(Actor) 和 价值模型(Critic) 是同时优化的:

  • 策略模型(Actor):输入 observation,输出 action 的概率分布或具体动作,决定“做什么”。
  • 价值模型(Critic):输入 observation(有时也包括 action),输出当前状态(或状态-动作)的价值估计,衡量“做得好不好”。

Actor 负责探索和决策,Critic 负责评估和指导,二者协同优化,提升智能体的长期累计奖励。这种结构在 PPO、A2C、DDPG 等算法中都很常见。

4 举例说明

4.1 股票

  • 状态:当前账户信息 + 市场行情
  • 动作:买/卖/不动
  • 策略:如“如果昨天涨幅>2%,继续买入,否则持有”
  • 奖励:今天操作后账户净值变化
  • 价值:如果你现在买入,未来一周按当前策略操作,平均能赚多少钱

4.2 围棋

  • 状态:当前棋盘局面
  • 动作:下在哪个点
  • 策略:面对某种局面,优先下在中央
  • 奖励:最终胜/负(通常只有对局结束才有)
  • 价值:从当前局面出发,照当前策略下,最终获胜概率是多少

5 总结

  • 奖励是一步步的、短期的,价值是长期的、累计的。
  • 策略不是“动作”,而是“在所有状态下选什么动作的规则”。
  • 价值不是“状态”,而是“状态的好坏评分”,由策略和未来奖励共同决定。