sklearn计算ROC曲线下面积AUC

sklearn.metrics.auc

sklearn.metrics.auc(x, y, reorder=False)
通用方法，使用梯形规则计算曲线下面积。

import numpy as np
from sklearn import metrics
y = np.array([1, 1, 2, 2])
pred = np.array([0.1, 0.4, 0.35, 0.8])
fpr, tpr, thresholds = metrics.roc_curve(y, pred, pos_label=2)
metrics.auc(fpr, tpr)

sklearn.metrics.roc_auc_score

sklearn.metrics.roc_auc_score(y_true, y_score, average='macro', sample_weight=None)

计算预测得分曲线下的面积。
只用在二分类任务或者 label indicator 格式的多分类。

• y_true:array, shape = [n_samples] or [n_samples, n_classes]
  真实的标签
• y_score:array, shape = [n_samples] or [n_samples, n_classes]
  预测得分，可以是正类的估计概率、置信值或者分类器方法 “decision_function” 的返回值；
• average:string, [None, ‘micro’, ‘macro’ (default), ‘samples’, ‘weighted’]
• sample_weight : array-like of shape = [n_samples], optional

import numpy as np
from sklearn.metrics import roc_auc_score
y_true = np.array([0, 0, 1, 1])
y_scores = np.array([0.1, 0.4, 0.35, 0.8])
roc_auc_score(y_true, y_scores)

一个完整的例子

from sklearn import datasets,svm,metrics,model_selection,preprocessing
iris=datasets.load_iris()
x=iris.data[iris.target!=0,:2]
x=preprocessing.StandardScaler().fit_transform(x)
y=iris.target[iris.target!=0]
x_train,x_test,y_train,y_test=model_selection.train_test_split(x,y,
test_size=0.1,random_state=25)
clf=svm.SVC(kernel='linear')
clf.fit(x_train,y_train)
metrics.f1_score(y_test,clf.predict(x_test))
0.75
fpr,tpr,thresholds=metrics.roc_curve(y_test,clf.decision_function(x_test),
pos_label=2)
metrics.auc(fpr,tpr)
0.95833333333333337

总结

roc_auc_score 是 预测得分曲线下的 auc，在计算的时候调用了 auc；

    def _binary_roc_auc_score(y_true, y_score, sample_weight=None):
        if len(np.unique(y_true)) != 2:
            raise ValueError("Only one class present in y_true. ROC AUC score "
                             "is not defined in that case.")

        fpr, tpr, tresholds = roc_curve(y_true, y_score,
                                        sample_weight=sample_weight)
        return auc(fpr, tpr, reorder=True)

两种方法都可以得到同样的结果。

import numpy as np
from sklearn.metrics import roc_auc_score
y_true = np.array([0, 0, 1, 1])
y_scores = np.array([0.1, 0.4, 0.35, 0.8])
print(roc_auc_score(y_true, y_scores))
0.75
fpr,tpr,thresholds=metrics.roc_curve(y_true,y_scores,pos_label=1)
print(metrics.auc(fpr,tpr))
0.75

需要注意的是，roc_auc_score 中不能设置 pos_label，而在 roc_curve中，pos_label的默认设置如下：

    classes = np.unique(y_true)
    if (pos_label is None and
        not (array_equal(classes, [0, 1]) or
             array_equal(classes, [-1, 1]) or
             array_equal(classes, [0]) or
             array_equal(classes, [-1]) or
             array_equal(classes, [1]))):
        raise ValueError("Data is not binary and pos_label is not specified")
    elif pos_label is None:
        pos_label = 1.

也就是说，roc_auc_score 中 pos_label 必须满足以上条件，才能直接使用，否则，需要使用 roc_curve 和auc。

import numpy as np
from sklearn import metrics
y = np.array([1, 1, 2, 2])
pred = np.array([0.1, 0.4, 0.35, 0.8])
fpr, tpr, thresholds = metrics.roc_curve(y, pred, pos_label=1)
print(metrics.auc(fpr, tpr))
0.75

print(metrics.roc_auc_score(y,pred))
ValueError: Data is not binary and pos_label is not specified
#pos_label 不符合 roc_curve的默认设置，因此报错，可以修改为
y=np.array([0,0,1,1])  #np.array([-1,-1,1,1]) 
print(metrics.roc_auc_score(y,pred))
0.75