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機(jī)器學(xué)習(xí)中的Accuracy，Precision，Recall和F1-Score
2017-03-18
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機(jī)器學(xué)習(xí)中的Accuracy，Precision，Recall和F1-Score

在模式識(shí)別和信息檢索領(lǐng)域，二分類(lèi)的問(wèn)題（binary classification）是常會(huì)遇到的一類(lèi)問(wèn)題。例如，銀行的信用卡中心每天都會(huì)收到很多的信用卡申請(qǐng)，銀行必須根據(jù)客戶的一些資料來(lái)預(yù)測(cè)這個(gè)客戶是否有較高的違約風(fēng)險(xiǎn)，并據(jù)此判斷是否要核發(fā)信用卡給該名客戶。顯然“是否會(huì)違約”就是一個(gè)二分類(lèi)的問(wèn)題。

如果你已經(jīng)根據(jù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)建立了一個(gè)模型，接下來(lái)你會(huì)用一些測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估你模型的效果，即 Evaluate model on held-out（留存） test data。通常你可能會(huì)考慮的評(píng)估指標(biāo)主要有

Accuracy

Precision

Recall

F1 Score

但是這些指標(biāo)常常令人混淆不清，下面我們逐個(gè)介紹并加以辨析。作為一個(gè)例子，來(lái)看表中這組分類(lèi)結(jié)果

1、Accuracy

2、Precision

盡管 Accuracy 和 Precision 都可以翻譯成“準(zhǔn)確率”，但是二者含義并不相同。Precision 又稱為 Positive predictive value，對(duì)于一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型而言，假設(shè)有下圖所示的預(yù)測(cè)結(jié)果：

那么，Precision = TP/(TP+FP)，如果我們將B視作Positive class，那么Precision就是

“被預(yù)測(cè)成B且正確的/（被預(yù)測(cè)成B且正確的+被預(yù)測(cè)成B但錯(cuò)誤的），即有

如果現(xiàn)在討論的是一個(gè)信息檢索問(wèn)題，那么Precision，通常可譯為“查準(zhǔn)率”，（假設(shè)我們的目標(biāo)是檢索B）就是指：檢索到的正確的信息（或文檔）數(shù)（正確就是指與B相關(guān)）/ {檢索到的正確的信息數(shù)（IR認(rèn)為與B相關(guān)且確實(shí)相關(guān)） + 檢索到的錯(cuò)誤的信息數(shù)（IR認(rèn)為與B相關(guān)但并不相關(guān)）}

3、Recall

Recall （常常譯為”召回率“）是與 Precision  相對(duì)應(yīng)的另外一個(gè)廣泛用于信息檢索和統(tǒng)計(jì)學(xué)分類(lèi)領(lǐng)域的度量值，用來(lái)評(píng)價(jià)結(jié)果的質(zhì)量。

Recall = TP/(TP + FN)，同樣如果我們將B視作Positive class，那么 Recall 就是

“被預(yù)測(cè)成B且正確的/（被預(yù)測(cè)成B且正確的+被預(yù)測(cè)成A但錯(cuò)誤的（其實(shí)本來(lái)是B的）），即有

如果現(xiàn)在討論的是一個(gè)信息檢索問(wèn)題，那么Recall通?？勺g為“查全率”，（假設(shè)我們的目標(biāo)是檢索B）就是指：檢索到的正確的信息（或文檔）數(shù)（正確就是指與B相關(guān)）/ {檢索到的正確的信息數(shù)（IR認(rèn)為與B相關(guān)且確實(shí)相關(guān)） + 沒(méi)有檢索到的但卻相關(guān)的信息數(shù)（本來(lái)與B相關(guān)但I(xiàn)R認(rèn)為并不相關(guān)所以未檢索到的）}，即檢索出的相關(guān)文檔數(shù)和文檔庫(kù)中所有的相關(guān)文檔數(shù)的比率。

顯然，   Precision 和 Recall 兩者取值在0和1之間，數(shù)值越接近1，查準(zhǔn)率或查全率就越高。 

4、F1 Score

F1 score (或稱 F-score 或 F-measure) ，是一個(gè)兼顧考慮了Precision 和 Recall 的評(píng)估指標(biāo)。通常， F-measure 就是指 Precision 和 Recall 的調(diào)和平均數(shù)（Harmonic mean），即數(shù)據(jù)分析師培訓(xùn)

更廣泛的，對(duì)于一個(gè)實(shí)數(shù)β，還可以定義


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