在模型评估过程中,分类、回归、排序问题往往使用不同的指标进行评估。分类问题通常用准确率、召回率、精准率、F1值等指标进行评估;回归问题使用MSE、RMSE、R^2、MAPE等;
1 分类评估原理
1.1 准确率的局限性
我们经常接触的评价指标就是准确率,当准确率很高,我们则认为这个模型很好,但是如果存在数据样本不均衡,当负样本占99%时,分类器将所有的样本都预测为负样本,也可以获得99%的准确率。所以,当不同类别的样本比例非常不均衡时,占比大的类别就成了影响准确率的最主要因素。
1.2混淆矩阵
针对“二分类”问题,我们可以建立混淆矩阵。
预测值 | |||
P | N | ||
真 实 值 | P | TP | FP |
N | FN | TN |
其中,P是Positive,代表正例,N是Negative,代表负例。
- TP:真实值为正例,被预测成正例
- FP:真实值为正例,被预测成负例
- TN:真实值为负例,被预测成负例
- FN:真实值为负例,被预测成正例
- 精准率(Precision):判断正例有多少被预测准确的,即TP/(TP+FP)
- 召回率(Recall):判断被预测为正例的有多少是准确的,即TP/(TP+FN)
- F1:2*(P*R/P+R)
1.3 P-R曲线和ROC曲线
P-R曲线是从查准率和查全率的角度去衡量学习模型的泛化性能,P-R曲线的横轴是召回率,纵轴是精准率,在曲线上的一个点都代表,在某一阈值下,模型将大于该阈值的样本判定为正样本,小于该阈值的样本判定为负样本。
ROC曲线是受试者工作特征曲线(Receiver Operating Characteristic Curve),常用来进行模型评估。ROC曲线是通过不断移动分类器的“截断点”来生成曲线上的一组关键点的,设定阈值(截断点),当预测样本的概率大于阈值时,被判断为正例。ROC的横纵坐标表示为
- 横坐标(假阳性率FPR):FP/N
- 纵坐标(真阳性率TPR):TP/P
当截断点是正无穷时,所有的样本被判定为负例,则FP和TP为0,FPR和TPR也为0,曲线的第一个坐标为0.反之,最后一个坐标为(1,1)。
经测试,在样本不均衡时,ROC曲线基本保持原貌,而P-R曲线则变化较大。
1.4 AUC
AUC是ROC曲线下的面积大小,该值能够量化地反映基于ROC曲线衡量出的模型性能。AUC的取值范围在0.5-1之间。
1.5 BLEU(机器翻译)
BLEU(bilingual evaluation understudy)是机器翻译常用指标。
1.6 RougeL(文本摘要)
RougeL是基于LCS(最长公共子序列)的Recall-Oriented Understudy for Gisting Evaluation,常用于文本摘要。
2、回归问题评估指标
回归问题通常是用MSE,RMSE,MAPE等指标
MSE是均方误差(Mean Squared Error),真实值减去预测值,公式为
RMSE是均方根误差(Root Mean Squared Error),公式为
当模型因为个别离群点导致RMSE指标表现性不好时,可以考虑用MAPE指标。
MAPE是平均绝对百分比误差(Mean Absolute Precent Error),公式为
3 paddle的应用
3.1.Paddle
所在包:paddle.metric
- 准确率Accuracy
参数:
- AUC(ROC曲线下的面积)
参数:
- 精准率(Precision)是被预测为正样例中实际为正的比例。
参数:
- 召回率(Recall)是指得到的相关实例数占相关实例总数的比例。
参数:
3.2.Paddlenlp
所在包:
- BLEU(bilingual evaluation understudy)是机器翻译常用指标
- ChunlEvaluator是常用于序列标注任务,例如命名实体识别(NER),计算组块chunk的precision, recall and F1-score
- DistinctDistinct是一种通过计算不同n-gram的数量来评估生成文本的文本多样性的算法。不同n-gram的数量越大,文本的多样性越高
- AccuracyAndF1是计算Accuracy, Precision, Recall and F1 metric logic
- MCC是计算 Matthews correlation coefficient (相关系数)
- PearsonAndSpearman是计算Pearson correlation coefficient and Spearman's rank correlation coefficient .(相关系数)
- Perplexity是计算交叉熵的时候用的
- RougeL是基于LCS(最长公共子序列)的Recall-Oriented Understudy for Gisting Evaluation
参考:
常见32项NLP任务及其评价指标和对应达到SOTA的paper
paddlenlp
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