非均衡分类问题和分类评价指标

分类中的重点

非均衡分类问题

大多数情况下,不同类别的分类代价并不相等

所以我们要考虑将不同的决策代价考虑在内

----分类性能的度量指标:正确率、召回率及ROC曲线

在机器学习中,有一个普遍使用的成为混淆矩阵的工具,可以更好地帮助度量分类的错误

如果非对角线元素均为0,就会得到一个完美的分类器

在分类中,当某个类别的重要性高于其他类别时,我们可以利用上述定义来定义出比错误率更好的新指标。

正确率(precision) = TP/(TP+FP)

召回率(recall) = TP/(TP+FN)

这样,我们很容易构造出一个高正确率或者高召回率的分类器。

但是如果任何样本都是正例,那么召回率达到100%时,正确率却很低

-----度量分类的非均衡工具ROC曲线

在ROC曲线中给出了两条线。。图中的横轴是伪正例的比例(假阳率=FP/(FP+TN)),而纵轴是真正例的比例(真阳率=TP/(TP+FN))

ROC曲线给出的是当阀值出现加阳率和真阳率的变化情况。ROC曲线不仅可以用于比较分类器,还可以基于成本效益做出决策。

在理想的情况下,最架分类器应该尽可能地出现在左上角。

对于ROC曲线进行比较的一个指标是曲线下的面积AUC。AUC给出的是分类器的平均性能,一个完美的分类器AUC是1.0,而随机猜测的AUC为0.5。

-----基于代价函数的分类器决策控制

除了调整分类器阀值以外,还可以进行代价敏感的学习。

代价非0即1,可以基于该代价计算总代价TP*0+FN*1+FP*1+TN*0

接下来考虑第二张表TP*(-5)+FN*1+FP*50+TN*0

总代价是不相同的

如果在构建分类器时,知道了这些代价值,那么就可以选择付出最小代价的分类器

在分类算法中,我们有很多方法可以来引入代价信息。

在AdaBoost中,可以基于代价函数来调整错误权重向量D。

在NB中,可以选择最小期望代价而不是最大概率类别作为最后结果。

在SVM中,可以在代价函数中对于不同类别的选择不同参数c

上述做法会给较小的类更多权重,即在训练中只允许更少的错误


-----数据抽样方法

对分类的训练数据进行改造,可以通过欠抽样(undersampling)和过抽样(oversampling)来实现。过抽样意味着复制样例,欠抽样意味着删除样例。

比如在信用卡欺诈中,正样例属于罕见类别,我们希望对这种罕见类别能尽可能地保留信息,因此我们应该保留正例类别中的所有样例,而对反例类别进行欠抽样或者样例删除。这就带来一个问题,如何确定剔除哪些样例?

一个解决办法就是选择那些离决策边界较远的样例进行删除。假设我们与一个数据集,其中有50例信用卡欺诈交易和5000例合法交易。如果我们需要对合法交易进行欠抽样,使得两类数据比较均衡的话,那么我们就要去掉4950个样例,未免有些极端。

还有一种策略是使用反例类别欠抽样和正例类别过抽样混合的方法。但是可能会导致过拟合

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 202,009评论 5 474
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 84,808评论 2 378
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 148,891评论 0 335
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,283评论 1 272
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,285评论 5 363
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,409评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,809评论 3 393
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,487评论 0 256
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,680评论 1 295
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,499评论 2 318
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,548评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,268评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,815评论 3 304
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,872评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,102评论 1 258
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,683评论 2 348
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,253评论 2 341

推荐阅读更多精彩内容