概述
它们一起告诉您质量排名,而与您划分界限的位置无关。
深入探讨
当您将分类阈值从 1 向下滑动到 0 时,接收者操作特征 (ROC) 曲线会绘制真阳性率(y 轴上的灵敏度)与假阳性率(x 轴上的 1 减去特异性)的关系。每个阈值给出一个分;每个阈值给出一个分。连接它们就可以画出曲线。将所有积极因素排名高于所有消极因素的模型位于左上角。曲线下面积 (AUC) 测量该线下方的总面积,范围从 0.5(随机猜测,对角线)到 1.0(完美)。一个方便的解释:AUC 等于模型对随机选择的正值得分高于随机选择的负值得分的概率。该术语来自二战时期雷达操作员区分信号和噪声的过程。
现实世界的实施
通过 AUC 比较银行的两种欺诈检测模型,以选择最能将欺诈交易排在合法交易之上的模型
评估疾病的诊断测试(例如癌症筛查分类器),放射科医生需要在发现更多病例和误报之间进行权衡
使用 ROC 曲线调整垃圾邮件过滤器的阈值,以将误报(合法邮件标记为垃圾邮件)保持在非常低的水平
对信用违约评分模型进行基准测试,其中 AUC 总结了如何区分还款借款人和违约借款人
ROC 曲线和 AUC 的未来
ROC-AUC 仍然是默认的报告指标,但从业者越来越多地将其与严重不平衡数据的精确召回曲线配对,其中 ROC 可能看起来看似乐观。预计会更广泛地采用部分 AUC(重点关注对操作而言重要的低误报区域)、成本敏感型和决策曲线分析以及针对表面公平性差距的每个子组 AUC 报告。随着模型提供真实决策,校准指标和 AUC 将越来越多地并排报告,而不是单独报告 AUC。
付诸实践
为什么这很重要
- 更清晰的判决. 它可以帮助您将清晰的技术声明与营销语言分开。
- 成本与预算. 在花费金钱或时间之前,您可以提出更好的实施问题。
- 团队与工作流程. 具有共同理解的团队可以做出更好的产品、政策和学习决策。
留意
- 不同的团队可能会以不同的方式使用同一术语,因此请尽早定义范围。
- 基准测试可能看起来很强大,但实际性能却参差不齐。
- 忽视数据质量和评估计划通常会产生脆弱的结果。
后续步骤
- 从您需要的结果的简单语言定义开始。
- 在测试之前选择一种成功指标和一种失败条件。
- 使用代表性数据运行小型试点,而不是完善的演示集。
- 记录 ROC 曲线和 AUC 在哪些方面有帮助以及在哪些方面更简单的方法更好。
不断探索
常见问题
什么是 ROC 曲线和 AUC?
ROC 曲线绘制了分类器在每个可能的决策阈值上区分两个类别的效果,而 AUC 将整条曲线压缩为一个数字。它们一起告诉您质量排名,而与您划分界限的位置无关。
ROC 曲线相互绘制哪两个量?
ROC 曲线绘制了 y 轴上的真阳性率(灵敏度)与 x 轴上的假阳性率(1 - 特异性)跨阈值的关系。
什么 AUC 值对应于表现不比随机猜测更好的分类器?
随机分类器追踪对角线,给出的 AUC 为 0.5。 AUC 为 1.0 是完美的,0.0 意味着它使每个排名完全倒退。
为什么 AUC 被描述为“阈值无关”?
AUC 总结了整个 ROC 曲线,该曲线是通过扫描每个阈值生成的,因此它不依赖于任何单个选择的截止值。
对于严重不平衡的数据集,通常建议使用哪条曲线与 ROC 一起使用或代替 ROC,因为 ROC 可能看起来过于乐观?
对于罕见的阳性问题,大量的真阴性使假阳性率保持在较低水平,从而夸大了 ROC。精确率-召回率曲线专注于正类别,更真实地揭示性能。
Why can a model have a high ROC-AUC but poorly calibrated probability estimates?
The guide notes that AUC depends on rank order and is insensitive to calibration; monotonic transformations can preserve rankings while altering the probability scale.