ROC曲线的绘制

R语言-绘制ROC曲线

2016-04-14 21:28 1760人阅读评论(0) 收藏举报

浅谈ROC曲线

机器学习中很常见的一个大类就是二元分类器。很多二元分类器会产生一个概率预测值，而非仅仅是0-1预测值。我们可以使用某个临界点（例如0.5），以划分哪些预测为1，哪些预测为0。得到二元预测值后，可以构建一个混淆矩阵来评价二元分类器的预测效果。所有的训练数据都会落入这个矩阵中，而对角线上的数字代表了预测正确的数目，即True Positive+True Nagetive。同时可以相应算出TPR（真正率或称为灵敏度）和TNR（真负率或称为特异度）。我们主观上希望这两个指标越大越好，但可惜二者是一个此消彼涨的关系。除了分类器的训练参数，临界点的选择，也会大大的影响TPR和TNR。有时可以根据具体问题和需要，来选择具体的临界点。

如果我们选择一系列的临界点，就会得到一系列的TPR和TNR，将这些值对应的点连接起来，就构成了ROC曲线。ROC曲线可以帮助我们清楚的了解到这个分类器的性能表现，还能方便比较不同分类器的性能。在绘制ROC曲线的时候，习惯上是使用1-TNR作为横坐标，TPR作为纵坐标。下面来看看如何在R语言中绘制ROC曲线。

# 做一个logistic回归，生成概率预测值

model1 <- glm(y~.,data=newdata,family='binomial') pre <- predict(model1,type='response')

# 将预测概率prob和实际结果y放在一个数据框中 data<- data.frame(prob=pre,obs=newdata$y) # 按预测概率从低到高排序

data<- data[order(data$prob),] n <- nrow(data)

tpr<- fpr <- rep(0,n)

# 根据不同的临界值threshold来计算TPR和FPR，之后绘制成图 for(i in1:n){

threshold <- data$prob[i]

tp <- sum(data$prob > threshold &data$obs == 1) fp <- sum(data$prob > threshold &data$obs == 0) tn <- sum(data$prob < threshold &data$obs == 0) fn <- sum(data$prob < threshold &data$obs == 1) tpr[i]<- tp/(tp+fn)# 真正率 fpr[i]<- fp/(tn+fp)# 假正率 }

plot(fpr,tpr,type='l') abline(a=0,b=1)

R中也有专门用来绘制ROC曲线的包，例如常见的ROCR包，它不仅可以用来画图，还能计算ROC曲线下面积AUC，以评价分类器的综合性能，该数值取0-1之间，越大越好。

library(ROCR)

pred <- prediction(pre,newdata$y)

performance(pred,'auc')@y.values #AUC值 perf <- performance(pred,'tpr','fpr') plot(perf)

ROCR包画图函数功能比较单一，笔者比较偏好使用功能更强大的pROC包。它可以方便比较两个分类器，还能自动标注出最优的临界点，图看起来也比较漂亮。

library(pROC)

modelroc <- roc(newdata$y,pre)

plot(modelroc, print.auc=TRUE, auc.polygon=TRUE,grid=c(0.1,0.2), grid.col=c(\,\), max.auc.polygon=TRUE, auc.polygon.col=\, print.thres=TRUE)

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/sjud.html