在機器學習蝗碎、數(shù)據(jù)挖掘猛蔽、推薦系統(tǒng)完成建模之后剥悟,需要對模型的效果做評價。
業(yè)內(nèi)目前常常采用的評價指標有準確率(Precision)曼库、召回率(Recall)区岗、F值(F-Measure)等,下圖是不同機器學習算法的評價指標:
混淆矩陣:
True Positive(真正毁枯,TP):將正類預測為正類數(shù)
True Negative(真負慈缔,TN):將負類預測為負類數(shù)
False Positive(假正,F(xiàn)P):將負類預測為正類數(shù)誤報 (Type I error)
False Negative(假負种玛,F(xiàn)N):將正類預測為負類數(shù)→漏報 (Type II error)
1藐鹤、準確率(Accuracy)
準確率(accuracy)計算公式為:
2、錯誤率(Error rate)
錯誤率則與準確率相反蒂誉,描述被分類器錯分的比例教藻,error rate = (FP+FN)/(TP+TN+FP+FN),對某一個實例來說右锨,分對與分錯是互斥事件括堤,所以accuracy =1 - error rate。
3、靈敏度(sensitive)
sensitive = TP/P悄窃,表示的是所有正例中被分對的比例讥电,衡量了分類器對正例的識別能力。
4轧抗、特效度(specificity)
specificity = TN/N恩敌,表示的是所有負例中被分對的比例,衡量了分類器對負例的識別能力横媚。
5纠炮、精確率(Precision)
精確率(precision)定義為:
6、召回率(recall)/ 查全率
召回率是覆蓋面的度量灯蝴,度量有多少個正例被分為正例恢口,recall=TP/P=sensitive,可以看到召回率與靈敏度是一樣的穷躁。
7耕肩、綜合評價指標(F-Measure)/(F-Score)
Precision和Recall指標有時候會出現(xiàn)的矛盾的情況,這樣就需要綜合考慮他們问潭,最常見的方法就是F-Measure(又稱為F-Score)猿诸。
F-Measure是Precision和Recall加權(quán)調(diào)和平均:
當參數(shù)α=1時,就是最常見的F1-Score狡忙,也即
可知 F1-Score 綜合了 Precision 和 Recall 的結(jié)果梳虽,當F1-Score較高時則能說明試驗方法比較有效。
8去枷、ROC曲線:
ROC(Receiver Operating Characteristic)曲線是以假正率(FP_rate)和真正率(TP_rate)為軸的曲線怖辆,ROC曲線下面的面積我們叫做AUC,如下圖所示:
其中:
(1)曲線與FP_rate軸圍成的面積(記作AUC)越大删顶,說明性能越好竖螃,即圖上L2曲線對應的性能優(yōu)于曲線L1對應的性能。即:曲線越靠近A點(左上方)性能越好逗余,曲線越靠近B點(右下方)曲線性能越差特咆。
(2)A點是最完美的Performance點,B處是性能最差點录粱。
(3)位于C-D線上的點說明算法性能和隨機猜測是一樣的–如C腻格、D、E點啥繁。位于C-D之上(即曲線位于白色的三角形內(nèi))說明算法性能優(yōu)于隨機猜測–如G點菜职,位于C-D之下(即曲線位于灰色的三角形內(nèi))說明算法性能差于隨機猜測–如F點。
(4)雖然ROC曲線相比較于Precision和Recall等衡量指標更加合理旗闽,但是其在高不平衡數(shù)據(jù)條件下的的表現(xiàn)仍然過于理想酬核,不能夠很好的展示實際情況蜜另。
9、PR曲線:
PR(Precision-Recall)曲線嫡意。
舉個例子(例子來自Paper:Learning from eImbalanced Data):
假設N_c >> P_c(即Negative的數(shù)量遠遠大于Positive的數(shù)量)举瑰,若FP很大,即有很多N(假)的樣本被預測為P(真)蔬螟,因為
此迅,因此FP_rate的值仍然很小(如果利用ROC曲線則會判斷其性能很好旧巾,但是實際上其性能并不好)耸序,但是如果利用PR,因為Precision綜合考慮了TP和FP的值菠齿,因此在數(shù)據(jù)極度不平衡的情況下(Positive的樣本相對較少)佑吝,PR曲線可能比ROC曲線更實用。
10绳匀、MSE(Mean Square Error)均方誤差
MSE是真實值與預測值的差值的平方然后求和平均 ; 通過平方的形式便于求導,所以常被用作線性回歸的損失函數(shù)炸客。
11疾棵、MAE(Mean Absolute Error)平均絕對誤差
MAE是絕對誤差的平均值;可以更好地反映預測值誤差的實際情況。