此博文參考：
關(guān)于ROC繪制參考博文：
https://blog.csdn.net/u011630575/article/details/80250177

Python+ROC相關(guān)的博文：
https://www.jianshu.com/p/2ca96fce7e81

另外就是百度百科、《機(jī)器學(xué)習(xí)原理》

1、混淆矩陣

在分類任務(wù)下，預(yù)測結(jié)果(Predicted Condition)與正確標(biāo)記(True Condition)之間存在四種不同的組合，構(gòu)成混淆矩陣(適用于多分類)

2、準(zhǔn)確率、精確率、召回率和F值是選出目標(biāo)的重要評價指標(biāo)。不妨先看看這些指標(biāo)的定義：

(1)若一個實(shí)例是正類，但是被預(yù)測成為正類，即為真正類(True Postive TP)
(2)若一個實(shí)例是負(fù)類，但是被預(yù)測成為負(fù)類，即為真負(fù)類(True Negative TN)
(3)若一個實(shí)例是負(fù)類，但是被預(yù)測成為正類，即為假正類(False Postive FP)
(4)若一個實(shí)例是正類，但是被預(yù)測成為負(fù)類，即為假負(fù)類(False Negative FN）

下表中：1代表正類，0代表負(fù)類：

TP:正確的匹配數(shù)目 FP:誤報，沒有的匹配不正確 FN:漏報，沒有找到正確匹配的數(shù)目 TN:正確的非匹配數(shù)目 準(zhǔn)確率（正確率）=所有預(yù)測正確的樣本/總的樣本 （TP+TN）/總 精確率= 將正類預(yù)測為正類 / 所有預(yù)測為正類 TP/（TP+FP） 召回率 = 將正類預(yù)測為正類 / 所有正真的正類 TP/（TP+FN） F值 = 精確率 * 召回率 * 2 / ( 精確率 + 召回率) （F 值即為精確率和召回率的調(diào)和平均值）

在某些文章中還會出現(xiàn)"特異性"的概念。特異性的公式是：

S = FP/(FP + TN)

F1值用來綜合評估精確率和召回率，它是精確率和召回率的調(diào)和均值。當(dāng)精確率和召回率都高時，F1值也會高。
有時候我們精確率和召回率并不是一視同仁，比如我們更加重視精確率。我們用一個參數(shù)

1、精確率：預(yù)測結(jié)果為正例樣本中真實(shí)為正例的比例（查得準(zhǔn)）

2、召回率：真實(shí)為正例的樣本中預(yù)測結(jié)果為正例的比例（查的全，對正樣本的區(qū)分能力）

其它分類標(biāo)準(zhǔn)，F1,反映了模型的穩(wěn)健性

3、Roc曲線和PR曲線

接受者操作特性曲線（receiver operating characteristic curve，簡稱ROC曲線），又稱為感受性曲線（sensitivity curve）。它是指在特定刺激條件下，以被試在不同判斷標(biāo)準(zhǔn)下所得的虛報概率P（y/N）為橫坐標(biāo)，以擊中概率P（y/SN）為縱坐標(biāo)，畫得的各點(diǎn)的連線。

ROC得名的原因在于曲線上各點(diǎn)反應(yīng)著相同的感受性，它們都是對同一信號刺激的反應(yīng)，只不過是在擊中不同的判定標(biāo)準(zhǔn)下所得的結(jié)果而已。接受者操作曲線就是以虛驚概率為橫軸，擊中概率為縱軸所組成的坐標(biāo)圖，和被試在特定刺激條件下由于采用不同的判斷標(biāo)準(zhǔn)得出的不同結(jié)果畫出的曲線。

如下圖：

再如：

該曲線：

縱軸： 真正類率(true postive rate TPR)，也叫真陽性率，計算公式：TP/(TP + FN)，代表分類器 預(yù)測為正類中實(shí)際為正實(shí)例占 所有正實(shí)例 的比例。
橫軸： 假正類率(false postive rate FPR)，也叫偽陽性率，計算公式：FP/(FP + TN)，代表分類器 預(yù)測為正類中實(shí)際為負(fù)實(shí)例 占 所有負(fù)實(shí)例 的比例。

橫軸FPR: FPR越大，預(yù)測正類中實(shí)際負(fù)類越多。
縱軸TPR： TPR越大，預(yù)測正類中實(shí)際正類越多。

理想目標(biāo)：TPR=1，FPR=0，即圖中(0,1)點(diǎn)，此時ROC曲線越靠攏(0,1)點(diǎn)，越偏離45度對角線越好。

如上圖所示，(a)圖中實(shí)線為ROC曲線，（深綠色）線上每個點(diǎn)對應(yīng)一個閾值（threshold）。假設(shè)是二分類分類器，輸出為每個實(shí)例預(yù)測為正類的概率。那么通過設(shè)定一個特定閾值（threshold），預(yù)測為正類的概率值 大于等于 特定閾值的為 正類，小于 特定閾值的為 負(fù)類，然后統(tǒng)計TP、TN、FP、FN每個類別的數(shù)目，然后根據(jù)上面的公式，就能對應(yīng)的就可以算出一組 特定閾值下(FPR,TPR)的值，即 在平面中得到對應(yīng)坐標(biāo)點(diǎn)。如果這里沒懂也沒關(guān)系，下面有詳細(xì)的例子說明。

右上角的閾值最小，對應(yīng)坐標(biāo)點(diǎn)(1,1)；左下角閾值最大，對應(yīng)坐標(biāo)點(diǎn)為(0,0)。從右上角到左下角，隨著閾值的逐漸減小，越來越多的實(shí)例被劃分為正類，但是這些正類中同樣也摻雜著真正的負(fù)實(shí)例，即TPR和FPR會同時增大。

4、分類模型評估API

在深度學(xué)習(xí)中，分類任務(wù)評價指標(biāo)是很重要的，一個好的評價指標(biāo)對于訓(xùn)練一個好的模型極其關(guān)鍵；如果評價指標(biāo)不對，對于任務(wù)而言是沒有意義的。

一般都是用準(zhǔn)確率來作為評價指標(biāo)，然而對于類別不均衡的任務(wù)來說，或者在任務(wù)中某一個類的準(zhǔn)確率非常重要。如果再使用單純的準(zhǔn)確率肯定是不合理的，對任務(wù)來說 沒有意義。所以我們需要一個好的評價指標(biāo)來。目前一般都是用精確率，召回率，F1分?jǐn)?shù)來評價模型；

在sklearn中有自動生成這些指標(biāo)的的工具，就是 sklearn.metrics.classification_report模塊

sklearn.metrics.classification_report(y_true, y_pred, labels=None, target_names=None, sample_weight=None, digits=2, output_dict=False)y_true：類別的真實(shí)標(biāo)簽值，類標(biāo)簽的列表y_pred：預(yù)測值的標(biāo)簽，類標(biāo)簽的列表labels:labels: 報告中要包含的標(biāo)簽索引的可選列表；這個參數(shù)一般不需要設(shè)置（如果要設(shè)置，比如200個類別，那么就應(yīng)該如此設(shè)置：lable= range(200); 然后在sklearn.metrics.classification_report中將labels=label），可是有的時候不設(shè)置就會出錯，之所以會出錯是因?yàn)?#xff1a;比如你總共的類別為200個類，但是，你的測試集中真實(shí)標(biāo)簽包含的類別只有199個，有一個類別缺失數(shù)據(jù)，如果不設(shè)置這個參數(shù)就會報錯；target_names：與標(biāo)簽匹配的名稱，就是一個字符串列表，在報告中顯示；也即是顯示與labels對應(yīng)的名稱sample_weight:設(shè)置權(quán)重的參數(shù)，一般不用，需要就可以用digits:這個參數(shù)是用來設(shè)置你要輸出的格式位數(shù)，就是幾位有效數(shù)字吧，大概就是這個意思，即是輸出格式的精確度；output_dict:一般不用，好像沒啥用；如果為True，則將輸出作為dict返回。return：每個類別精確率與召回率

5.classification_report 的指標(biāo)分析

案例：

from sklearn.metrics import classification_reporty_true = [0, 1, 2, 2, 2] y_pred = [0, 0 ,2, 2, 1] target_names = ['class 0', 'class 1', 'class 2'] print(classification_report(y_true,y_pred,target_names=target_names))

輸出結(jié)果為：

precision recall f1-score supportclass 0 0.50 1.00 0.67 1class 1 0.00 0.00 0.00 1class 2 1.00 0.67 0.80 3accuracy 0.60 5macro avg 0.50 0.56 0.49 5 weighted avg 0.70 0.60 0.61 5

在這個報告中：

y_true 為樣本真實(shí)標(biāo)簽，y_pred 為樣本預(yù)測標(biāo)簽；

support：當(dāng)前行的類別在測試數(shù)據(jù)中的樣本總量，如上表就是，在class 0 類別在測試集中總數(shù)量為1；

precision：精度=正確預(yù)測的個數(shù)(TP)/被預(yù)測正確的個數(shù)(TP+FP)；人話也就是模型預(yù)測的結(jié)果中有多少是預(yù)測正確的

recall:召回率=正確預(yù)測的個數(shù)(TP)/預(yù)測個數(shù)(TP+FN)；人話也就是某個類別測試集中的總量，有多少樣本預(yù)測正確了；

f1-score:F1 = 2精度召回率/(精度+召回率)

micro avg：計算所有數(shù)據(jù)下的指標(biāo)值，假設(shè)全部數(shù)據(jù) 5 個樣本中有 3 個預(yù)測正確，所以 micro avg 為 3/5=0.6

macro avg：每個類別評估指標(biāo)未加權(quán)的平均值，比如準(zhǔn)確率的 macro avg，(0.50+0.00+1.00)/3=0.5

weighted avg：加權(quán)平均，就是測試集中樣本量大的，我認(rèn)為它更重要，給他設(shè)置的權(quán)重大點(diǎn)；比如第一個值的計算方法，(0.501 + 0.01 + 1.0*3)/5 = 0.70

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的02_混淆矩阵、准确率（Accuracy）、精确率(Precision)、召回率(Recall)、F值(F-Measure) +Roc曲线和PR曲线+sklearn中分类模型评估API+ 自己补充整理的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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