准确率precision与召回率recall详解

1、两个最常见的衡量指标是“准确率(precision)”(你给出的结果有多少是正确的)和“召回率(recall)”(正确的结果有多少被你给出了)

这两个通常是此消彼长的(trade off),很难兼得。很多时候用参数来控制,通过修改参数则能得出一个准确率和召回率的曲线(ROC),这条曲线与x和y轴围成的面积就是AUC(ROC Area)。AUC可以综合衡量一个预测模型的好坏,这一个指标综合了precision和recall两个指标。

但AUC计算很麻烦,有人用简单的F-score来代替。F-score计算方法很简单:

F-score=(2precisionrecall)/(precision+recall)

即使不是算数平均,也不是几何平均。可以理解为几何平均的平方除以算术平均。
不妨举这样一个例子:某池塘有1400条鲤鱼,300只虾,300只鳖。现在以捕鲤鱼为目的。撒一大网,逮着了700条鲤鱼,200只虾,100只鳖。那么,这些指标分别如下:

正确率 = 700 / (700 + 200 + 100) = 70%

召回率 = 700 / 1400 = 50%

F值 = 70% * 50% * 2 / (70% + 50%) = 58.3%

不妨看看如果把池子里的所有的鲤鱼、虾和鳖都一网打尽,这些指标又有何变化:

正确率 = 1400 / (1400 + 300 + 300) = 70%

召回率 = 1400 / 1400 = 100%

F值 = 70% * 100% * 2 / (70% + 100%) = 82.35%

由此可见,正确率是评估捕获的成果中目标成果所占得比例;召回率,顾名思义,就是从关注领域中,召回目标类别的比例;而F值,则是综合这二者指标的评估指标,用于综合反映整体的指标。

当然希望检索结果Precision越高越好,同时Recall也越高越好,但事实上这两者在某些情况下有矛盾的。比如极端情况下,我们只搜索出了一个结果,且是准确的,那么Precision就是100%,但是Recall就很低;而如果我们把所有结果都返回,那么比如Recall是100%,但是Precision就会很低。因此在不同的场合中需要自己判断希望Precision比较高或是Recall比较高。如果是做实验研究,可以绘制Precision-Recall曲线来帮助分析。

2、综合评价指标(F-Measure)

P和R指标有时候会出现的矛盾的情况,这样就需要综合考虑他们,最常见的方法就是F-Measure(又称为F-Score)。

F-Measure是Precision和Recall加权调和平均:

当参数α=1时,就是最常见的F1,也即

可知F1综合了P和R的结果,当F1较高时则能说明试验方法比较有效。

3、E值

E值表示查准率P和查全率R的加权平均值,当其中一个为0时,E值为1,其计算公式:

b越大,表示查准率的权重越大。

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