分類模型的評估

2022-07-11 02:06:12 字數 2114 閱讀 5170

1. 混淆矩陣

對於乙個分類器(二分類),**結果和真實情況總共存在四種情況,

**值分為正類、負類,真實值分分為正類、父類,兩兩組合,共有四種情況,如下所示,即組成乙個混淆矩陣

針對多分類問題,真實情況有n類,**情況有n類,所以其混淆矩陣為nxn

準確率即為所有**正確的樣本 / 樣本總數

即 accuracy = (tp+ tn) / (tp+ fn+ fp + tn)

準確率是最常用的評估指標,但是遇到樣本不平衡問題,容易失效。

3.precision&recall&f1_score

3.1精度即為**出的真正的正樣本佔**出的正樣本的比例,又稱查準率

即 precision = tp / (tp + fp)

3.2召回率即為**出的真正正樣本佔所有正樣本的比例,又稱查全率

即recall = tp/ (tp+ fn)

f1分數

精確率和召回率的調和平均

f1 = 2 / (1/precision + 1/recall)

4. pr 曲線

一般我們將概率大於0.5判定為1(正例),概率小於0.5判定為0(反例),這樣就可以得到一組p值和r值

如果我們將0.4作為劃分正例、反例的閾值標準,也可以得到一組p、r值。

根據不懂閾值獲得多組p、r值,將他們畫在以r為橫軸,以p為縱軸的座標系上,就可以得到一條曲線,即pr曲線

閾值 = 0.3時,p = 4 / 7, r= 4 / 4,

閾值 = 0.4時,p = 4 / 6, r= 4 / 4,

閾值 = 0.5時,p = 3/ 4, r= 2 / 4,

閾值 = 0.6時,p = 2 /2 , r=1 / 4,

閾值 = 0.7時,p = 1 / 1, r= 4 / 4,

閾值 = 0.8時,p = 1, r= 0 / 4,

依據此可以繪製出一條pr曲線。

不同的模型有不同的pr曲線,如何根據不同的pr曲線判斷模型的好壞呢

如果乙個學習器的p-r曲線被另乙個學習器的p-r曲線完全包住,則可斷言後者的效能優於前者,例如上面的a和b優於學習器c。

但是a和b的效能無法直接判斷,我們可以根據曲線下方的面積大小來進行比較,

但更常用的是平衡點或者是f1值。平衡點(bep)是p=r時的取值,如果這個值較大,則說明學習器的效能較好。而f1 = 2 * p * r /( p + r ),同樣,f1值越大,我們可以認為該學習器的效能較好。

5. tpr&fpr

5.1tpr(true positive rate)真正例率, 可以理解為所有正類中,有多少被**成正類(正類**正確)

tpr = tp / (tp + fn)

5.2fpr(false positive rate)假正例率,可以理解為所有反類中,有多少被**成正類(正類**錯誤)

fpr = fp / (tn + fp)

6.roc曲線與auc

同理,根據不同的閾值,會有多組tpr和fpr,這樣我們把在這些點畫在乙個以tpr為縱軸,fpr為橫軸的座標系中,就構成了roc曲線

roc曲線下的面積即為auc

當閾值設為0時,**值全部為正類,tpr = 1, fpr = 1

當閾值為1 時,**值全部分負類, tpr = 0, fpr= 0,所以可以繪製出上圖曲線

根據roc曲線如何判定模型的好壞呢?

我們肯定是希望tpr卻大越好,fpr越小越好,所以auc越大,模型越好。

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