分類模型嘗試將各個(gè)實(shí)例(instance)劃歸到某個(gè)特定的類,,而分類模型的結(jié)果一般是實(shí)數(shù)值,,如邏輯回歸,其結(jié)果是從0到1的實(shí)數(shù)值,。這里就涉及到如何確定閾值(threshold value),使得模型結(jié)果大于這個(gè)值,,劃為一類,小于這個(gè)值,,劃歸為另一類,。 考慮一個(gè)二分問題,即將實(shí)例分成正類(positive)或負(fù)類(negative),。對(duì)一個(gè)二分問題來說,,會(huì)出現(xiàn)四種情況。如果一個(gè)實(shí)例是正類并且也被預(yù)測(cè)成正類,,即為真正類(True positive),如果實(shí)例是負(fù)類被預(yù)測(cè)成正類,,稱之為假正類(False positive)。相應(yīng)地,,如果實(shí)例是負(fù)類被預(yù)測(cè)成負(fù)類,,稱之為真負(fù)類(True positive),正類被預(yù)測(cè)成負(fù)類則為假負(fù)類(false negative)。 列聯(lián)表如下表所示,,1代表正類,,0代表負(fù)類。
從列聯(lián)表引入兩個(gè)新名詞。其一是真正類率(true positive rate ,TPR), 計(jì)算公式為TPR=TP / (TP + FN),,刻畫的是分類器所識(shí)別出的正實(shí)例占所有正實(shí)例的比例,。另外一個(gè)是負(fù)正類率(false positive rate, FPR),計(jì)算公式為FPR= FP / (FP + TN),計(jì)算的是分類器錯(cuò)認(rèn)為正類的負(fù)實(shí)例占所有負(fù)實(shí)例的比例,。還有一個(gè)真負(fù)類率(True Negative Rate,TNR),,也稱為specificity,計(jì)算公式為TNR=TN / (FP + TN) = 1 − FPR,。 在一個(gè)二分類模型中,對(duì)于所得到的連續(xù)結(jié)果,,假設(shè)已確定一個(gè)閥值,,比如說0.6,,大于這個(gè)值的實(shí)例劃歸為正類,小于這個(gè)值則劃到負(fù)類中,。如果減小閥值,,減到0.5,固然能識(shí)別出更多的正類,,也就是提高了識(shí)別出的正例占所有正例的比類,,即TPR,但同時(shí)也將更多的負(fù)實(shí)例當(dāng)作了正實(shí)例,即提高了FPR,。為了形象化這一變化,,在此引入ROC。 Receiver Operating Characteristic,翻譯為"接受者操作特性曲線",,夠拗口的,。曲線是由兩個(gè)變量的組合,1-specificity和Sensitivity. 由于1-specificity=FPR,,即負(fù)正類率,。Sensitivity即是真正類率,True positive rate,反映了正類覆蓋程度,。這個(gè)組合以1-specificity對(duì)sensitivity,即是以代價(jià)(costs)對(duì)收益(benefits),。 下表是一個(gè)邏輯回歸得到的結(jié)果。將得到的實(shí)數(shù)值按大到小劃分成10個(gè)個(gè)數(shù)相同的部分,。
其正例數(shù)為此部分里實(shí)際的正類數(shù),。也就是說,將邏輯回歸得到的結(jié)果按從大到小排列,,倘若以前10%的數(shù)值作為閥值,,即將前10%的實(shí)例都劃歸為正類,6180個(gè),。其中,,正確的個(gè)數(shù)為4879個(gè),占所有正類的4879/14084*100%=34.64%,,即敏感度,;另外,有6180-4879=1301個(gè)負(fù)實(shí)例被錯(cuò)劃為正類,,占所有負(fù)類的1301/47713*100%=2.73%,即1-特異度,。以這兩組值分別作為x值和y值,在excel中作散點(diǎn)圖,。得到ROC曲線如下
對(duì)角線反映的是隨機(jī)選擇的結(jié)果,,此對(duì)角線作為對(duì)照線。到底該怎樣選擇閥值呢,,這涉及到了AUC(Area Under the ROC Curve,,ROC曲線下的面積),。 |
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