Ztrátová funkce je funkce , která v teorii statistického rozhodování charakterizuje ztráty způsobené nesprávným rozhodováním na základě pozorovaných dat. Pokud se řeší problém odhadu parametru signálu na pozadí interference , pak je ztrátová funkce mírou nesouladu mezi skutečnou hodnotou odhadovaného parametru a odhadovaným parametrem.
Statistické odhady mohou být nenáhodné (nerandomizované) a náhodné (randomizované). Nerandomizované odhady jsou možné pouze v případě, že mezi přijatými daty (implementací) a přijímaným rozhodnutím existuje deterministická závislost, tedy nenáhodná. Pozorovaná data jsou však většinou náhodná. V tomto případě je na základě přijaté implementace stanovena pravděpodobnost konkrétního rozhodnutí. Volba rozhodování může být také náhodná, ale často je možné se takové náhodnosti vyhnout.
Vzhledem k náhodnosti pozorovaných dat se rozhodnutí (odhad) nemusí shodovat se skutečnou hodnotou odhadovaného parametru , kterým může být v obecném případě vektor. Chyby samozřejmě závisí na zvoleném rozhodovacím pravidle. Kvalita přijatých odhadů je charakterizována ztrátovou funkcí , která je zvolena tak , aby nulové hodnoty odpovídaly správným řešením.
Volba ztrátové funkce je ovlivněna vlastnostmi řešeného problému. Pro výběr ztrátové funkce neexistuje žádné obecné pravidlo. Nejčastěji používané ztrátové funkce jsou: