
机器学习中的非均衡分类问题
非均衡分类问题是指在分类器训练时,正例数目和反例数目不相等(相差很大),或者错分正反例导致的代价不同(可从代价矩阵观测)时存在的问题。
而大多数情况下,不同类别的分类代价并不相等,而诸如信用卡欺诈等场景中,正反例的样本数目相差巨大,这就需要一些新的分类器性能度量方法和技术,来处理上述非均衡问题。
1、分类器性能度量指标
分类器学习常用的错误率指标会掩盖样例如何被错分的细节,可以采用更好的性能度量指标1 ——正确率TP/(TP+FP)和召回率TP/(TP+FN)。
实际上,单独满足其中一个指标高性能较容易,但构造一个同时高正确率有高召回率的分类器很难。至于具体选择正确率还是召回率,关键在于场景或者说研究问题,例如在购物刷单问题中,正确率远比召回率更重要。
此外可以采用性能度量指标2 ——ROC曲线,即接收者操作特征曲线。
ROC曲线给出的是当阈值变化时,假阳率和真阳率之间的变化情况。因此,我们可以通过观察ROC曲线来调节分类器的阈值,使得分类器的性能最好处于ROC曲线的左上角。由ROC曲线衍生的AUC(曲线下的面积)指标给出了分类器的平均性能值。
def plotROC(predStrengths, classLabels):
import matplotlib.pyplot as plt
cur = (1.0,1.0) # current plot node
ySum = 0.0 # for AUC
numPosClas = sum(numpy.array(classLabels)==1.0)
numNegClas = len(classLabels) - numPosClas
yStep = 1/float(numPosClas)
xStep = 1/float(numNegClas)
sortedIndicies = predStrengths.argsort()
fig = plt.figure()
fig.clf()
ax = plt.subplot(111)
for index in sortedIndicies.tolist()[0]:
if classLabels[index] == 1.0:
delX = 0; delY = yStep;
else:
delX = xStep; delY = 0;
ySum += cur[1]
ax.plot([cur[0],cur[0]-delX],[cur[1],cur[1]-delY], c='b')
cur = (cur[0]-delX,cur[1]-delY)
ax.plot([0,1],[0,1],'b--')
plt.xlabel('False positive rate'); plt.ylabel('True positive rate')
plt.title('ROC curve for AdaBoost horse colic detection system')
ax.axis([0,1,0,1])
plt.show()
print "the Area Under the Curve is: ",ySum*xStep
2、基于代价敏感的学习方法
一方面,重构训练数据集。即不改变已有算法,而是根据样本的不同错分代价给训练集中的每一个样本赋一个权值,接着按权重对原始样本集进行重构。
另一方面,引入代价敏感因子,设计出代价敏感的分类算法。通常可以将各分类器学习时的目标函数改造成最小化代价函数,即对小样本赋予较高的代价,大样本赋予较小的代价,期望以此来平衡样本之间的数目差异。
3、改造分类器的训练数据 —— 过抽样或者欠抽样
过抽样,即保留样本数目小的类别的所有样本同时,再进行复制或者进行插值,扩大规模。注意对小样本数目的类别的样本们进行插值有可能造成过拟合。
欠抽样,即欠抽样或者剔除样本数目大的类别中的部分样本,缩小规模。进行剔除时,尽量选择那些离决策边界较远的样例。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
SQL 日期截取:从基础方法到业务实战的全维度解析 在数据处理与业务分析中,日期数据是连接 “业务行为” 与 “时间维度” 的核 ...
2025-09-04在卷积神经网络(CNN)的发展历程中,解决 “梯度消失”“特征复用不足”“模型参数冗余” 一直是核心命题。2017 年提出的密集连 ...
2025-09-04CDA 数据分析师:驾驭数据范式,释放数据价值 在数字化转型浪潮席卷全球的当下,数据已成为企业核心生产要素。而 CDA(Certified ...
2025-09-04K-Means 聚类:无监督学习中数据分群的核心算法 在数据分析领域,当我们面对海量无标签数据(如用户行为记录、商品属性数据、图 ...
2025-09-03特征值、特征向量与主成分:数据降维背后的线性代数逻辑 在机器学习、数据分析与信号处理领域,“降维” 是破解高维数据复杂性的 ...
2025-09-03CDA 数据分析师与数据分析:解锁数据价值的关键 在数字经济高速发展的今天,数据已成为企业核心资产与社会发展的重要驱动力。无 ...
2025-09-03解析 loss.backward ():深度学习中梯度汇总与同步的自动触发核心 在深度学习模型训练流程中,loss.backward()是连接 “前向计算 ...
2025-09-02要解答 “画 K-S 图时横轴是等距还是等频” 的问题,需先明确 K-S 图的核心用途(检验样本分布与理论分布的一致性),再结合横轴 ...
2025-09-02CDA 数据分析师:助力企业破解数据需求与数据分析需求难题 在数字化浪潮席卷全球的当下,数据已成为企业核心战略资产。无论是市 ...
2025-09-02Power BI 度量值实战:基于每月收入与税金占比计算累计税金分摊金额 在企业财务分析中,税金分摊是成本核算与利润统计的核心环节 ...
2025-09-01巧用 ALTER TABLE rent ADD INDEX:租房系统数据库性能优化实践 在租房管理系统中,rent表是核心业务表之一,通常存储租赁订单信 ...
2025-09-01CDA 数据分析师:企业数字化转型的核心引擎 —— 从能力落地到价值跃迁 当数字化转型从 “选择题” 变为企业生存的 “必答题”, ...
2025-09-01数据清洗工具全景指南:从入门到进阶的实操路径 在数据驱动决策的链条中,“数据清洗” 是决定后续分析与建模有效性的 “第一道 ...
2025-08-29机器学习中的参数优化:以预测结果为核心的闭环调优路径 在机器学习模型落地中,“参数” 是连接 “数据” 与 “预测结果” 的关 ...
2025-08-29CDA 数据分析与量化策略分析流程:协同落地数据驱动价值 在数据驱动决策的实践中,“流程” 是确保价值落地的核心骨架 ——CDA ...
2025-08-29CDA含金量分析 在数字经济与人工智能深度融合的时代,数据驱动决策已成为企业核心竞争力的关键要素。CDA(Certified Data Analys ...
2025-08-28CDA认证:数据时代的职业通行证 当海通证券的交易大厅里闪烁的屏幕实时跳动着市场数据,当苏州银行的数字金融部连夜部署新的风控 ...
2025-08-28PCU:游戏运营的 “实时晴雨表”—— 从数据监控到运营决策的落地指南 在游戏行业,DAU(日活跃用户)、MAU(月活跃用户)是衡量 ...
2025-08-28Excel 聚类分析:零代码实现数据分群,赋能中小团队业务决策 在数字化转型中,“数据分群” 是企业理解用户、优化运营的核心手段 ...
2025-08-28CDA 数据分析师:数字化时代数据思维的践行者与价值推动者 当数字经济成为全球经济增长的核心引擎,数据已从 “辅助性信息” 跃 ...
2025-08-28