【机器学习】ROC曲线与PR曲线

一、前置概念

1.混淆矩阵

	预测为Positive	预测为Negative
实际值为P	TP	FN
实际值为N	FP	TN

前一个字母：预测正确为T，预测错误为F；后一个字母：预测为正例为P，预测为负例为N。

2.评价指标

A准确率：

所有样本里，预测正确的概率。当类别不均衡时，准确率高也不一定意味着模型好。

R召回率/查全率：

实际为正例的例子里，预测正确的概率。比如核酸检测时，更关注把真实的正例全部找出来，所以更关注召回率。更关注真实情况能被看清多少。

P精准率/查准率：

预测为正例的例子里，预测正确的概率。比如做判断题，希望把找出来的正例尽可能正确，更关注精准率。更关注预测正例对了多少。

二、PR曲线和ROC曲线

PR曲线

横轴为R召回率，纵轴为P精准率。完全聚焦于正例。

ROC曲线：

横轴为假正率（真负例里面预测错误，即预测为正例）。纵轴是真正率/召回率/查全率（真正例里预测对的）。

预测为正例的阈值概率由1逐渐减小，可以画出一个模型的ROC曲线，曲线右下角的面积为AUC，AUC的面积越大越好。AUC的取值范围在0.5和1之间。AUC越接近1.0，检测方法真实性越高;等于0.5时，则真实性最低，无应用价值。

三、类别不均衡时

假设负样本:正样本=1000:10．在这种情况下，当阈值为最大时，真正率/查全率还是０，假正例还是0，查准率是1。随着我们不断调小阈值，预测为正例的数目逐渐增多。

PR曲线的纵轴，即查准率的分母，即预测为正例的数目会不断增大，而分子TP有上限，所以其会迅速下降，意味着模型性能迅速变差，可以体现类别不均衡对模型产生的影响。

而ROC曲线中横轴是在负例基础上计算，纵轴是在正例基础上计算，二者分母是不变的，分子在都在不断增加（和类别均衡时没有特别大的差异），没有很好地体现出样本类别分布不平衡对模型产生的影响，甚至导致对模型性能有错误的解释，因此此时不适用评估单个模型是好是坏。ROC曲线更适用于评估不同分类器的整体性能。

此文为个人笔记，如有错误欢迎指出。

参考文章：机器学习--PR曲线， ROC曲线 - 老张哈哈哈 - 博客园