ROC和AUC的区别

Posted 2020-10-14

ROC是一个曲线，AUC是曲线下面的面积值。

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ROC曲线是FPR和TPR的点连成的线。

可以从上面的图看到，横轴是FPR, 纵轴是TPR （TPR = TP / (TP + FN)；FPR = FP / (FP + TN)）

ROC曲线如果想要理解的话，要关注四点一线：

1） (0,1)点：FPR==0，TPR==1 -->代表最好的一种情况，即所有的正例都被正确预测了，并且，没有负例被错认为正例。 

2） (1,0)点：--> 代表最差的一种情况，所有的正例都看错了。

3） (0,0)点： --> 分类器将所有的样本都认为是负样本。

4） (1,1)点： --> 分类器将所有的样本都认为是正样本。

5） y=x曲线：  --> 随机猜测出来可得这样一个曲线。 

形象的理解一下：

1） 商品推荐：重在覆盖度，所以更加注重True Positive的高，这个越高越好。False Positive这个不那么低也可以接受。

2） 嫌犯预测：重在准确，更加注重False Positive的低。

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PR曲线是准确率和召回率的点连成的线。

可以看到，左边的图是ROC曲线，右边的图是PR曲线。

ROC曲线，越左上凸越好; 因为这个ROC想要True Positive高，False Positive小。

PR曲线，越右上凸越好。 PR想要Recall和Precision同时高。

 

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当样本分布极不均衡的时候，哪个曲线表现的更好呢？

先看两个公式：

1） TPR = TP / (TP + FN)；

2） FPR = FP / (FP + TN)

在ROC曲线中，这两个指标构成了最后的曲线。

如果，样本极不均衡。这里假设，正样本非常少，负样本非常多。

如果是这样的话，则TN会非常大，将FPR拉低，最后的曲线会表现的非常好。

 

这时候，再看看PR曲线，也许这个曲线就没有表现的那么好。

所以，有的时候，光看一个曲线是不能完全覆盖所有的情况的。

 

 

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如何画ROC曲线？

如上图所示，假如我有20个测试样本，将预测的概率由大到小排列一下。

然后，分别用这个score作为阈值，大于0.9的作为正类，小于0.9的作为负类，这样的话，就有20组TP,FN等的值了。

这样就可以画出来一个曲线。

 

如果曲线不是特别平滑的话，那么很可能存在过拟合的情况。