如何计算投票集成分类器的 AUC（曲线下面积）？

Posted 2023-03-12

【中文标题】如何计算投票集成分类器的 AUC（曲线下面积）？

【英文标题】：How to calculate AUC(Area Under Curve) for voting ensemble classifiers?

【发布时间】：2018-01-28 02:51:00

【问题描述】：

例如，我有 3 个阈值分类器 c1,c2,c3 和 10 个用于二进制分类的实例（标记为 0/1），那么我可以得到形状为（10,3）的得分矩阵 S，S[i,j]是第j个分类器给出的第i个实例的分数，当设置阈值时，我可以通过将分数与阈值进行比较来得到预测的标签。

现在我对 c1,c2,c3 合奏使用投票方法。据我所知，计算 AUC 值需要投票集成分类器给出的分数。然而，在投票之后，集成分类器只给出预测的标签。这种情况下如何计算AUC值？

【参考方案1】：

正如您所说，AUC 需要概率估计的阈值。你如何创建你的模型并不重要——不管它是否是 ensemlbe，重要的是你需要一个输出 P(y|x) 的模型。对于常规合奏（每个成员具有相同的权重），它很简单：

P(y|x) = 1/3 [ P1(y|x) + P2(y|x) + P3(y|x) ]

这就是您应用阈值的对象（因此 ROC/AUC 是基于它的）。

【讨论】：

谢谢回复。最终的 P(y|x) 正是我所需要的，但您提供的公式似乎适用于平均集成案例。如果用于投票合奏，我们将获得相同的平均和投票合奏的 AUC 值，这让我感到困惑。这个怎么理解？

当你说“投票”时，你如何分配“投票”？没有单一的方法可以做到这一点。例如，sklearn 中的 VotingClassifier 有两个选项 - 软（我描述的那个）和硬，由于逐步特征，这对于 ROC 之类的东西非常不利，你会有 P(y=1|x) = # k: argmax y Pk(y|x) = 1 / 3

这是我要分配的硬投票。好吧，使用 P(y|x) 计算 AUC 似乎太困难了。有没有其他方法可以得到 AUC？

AUC 不是度量，AUC 字面意思是某个曲线下的积分，但通常是 ROC 曲线的 AUC，没有 P(y|x) 就无法计算 ROC 曲线。