训练/测试拆分之前或之后的欠采样

Posted 2023-03-12

【中文标题】训练/测试拆分之前或之后的欠采样

【英文标题】：Undersampling before or after Train/Test Split

【发布时间】：2021-05-13 03:30:07

【问题描述】：

我有一个信用卡数据集，其中 98% 的交易是非欺诈交易，2% 是欺诈交易。

我一直在尝试在训练和测试拆分之前对多数类进行欠采样，并在测试集上获得非常好的召回率和精度。

当我只对训练集进行欠采样并在独立集上进行测试时，我得到的精度很差，但召回率相同！

我的问题是：

我应该在拆分为 train 和 test 之前进行欠采样吗，这是否会影响数据集的分布并且不能代表现实世界？

还是说上面的逻辑只适用于过采样的时候？

谢谢

【参考方案1】：

如果您有机会收集更多数据，那可能是最好的解决方案。 （假设您已经尝试过这一步）

如果准确率很差，召回率很好，这表明您的模型擅长将欺诈类预测为欺诈，但该模型对非欺诈类感到困惑，大多数情况下它会将非欺诈类预测为欺诈（如果您为多数类设置 0 1 为少数类）。 这意味着您必须尝试降低多数类的欠采样率。

通常欠采样/过采样只会在火车拆分时进行，这是正确的方法。 然而，

在进行欠采样之前，请确保您的训练拆分具有与主数据集相同的类分布。 （拆分时使用分层）

如果您使用 python sklearn 库来训练分类器，请设置参数 class_weight='balanced'。

例如：

   from sklearn.linear_model import LogisticRegression
   Lr = LogisticRegression(class_weight='balanced')

尝试使用具有不同超参数的不同算法，如果模型拟合不足，则考虑选择 XGboost。

如果您在拆分前进行欠采样，则测试拆分分布可能无法复制真实数据的分布。因此，人们通常会避免在拆分之前进行抽样。

【讨论】：

这是一个非常有用的答案。我还有几个问题：1.“这意味着您必须尝试降低多数类的欠采样率。”你的意思是我不应该对大多数班级进行过低采样吗？例如，如果我有 100 人占多数，2 人占少数（仅限火车）。当前采样使两者都为 2-2。 ,

2.欠采样后不能使用类权重参数对吗？因为我们已经使多数和少数类的样本数量相等。我可以采取哪些步骤来提高精度，召回率接近 0.75，但使用 xgboost 的精度也是 0.03

尝试使用不同的采样率和不同的权重比（多数：少数）50%:50%、40%:60%、30%:70% 等，看看哪个会得到更好的结果。您可以使用class_weight 参数轻松完成此操作，而无需执行手动采样（如您所知）。然而，通常对于这种目标，FP 不是代价高昂的错误，但 FN 是。因此，我们可以将更多的兴趣放在增加 Recall 上。

查看，在类似的真实案例中，如果单个欺诈交易被错误分类为非欺诈，那么它会对业务产生非常严重的影响（即使对于单个 FN 也是如此）。假设如果一个非欺诈交易被预测为欺诈（FP），它不会（或非常少）影响业务收入，因为后来通过进一步的业务检查，我们了解到这被错误归类为欺诈。但该模型不应该提供任何机会来逃避真正的欺诈，因为它需要立即采取行动。因此我提到对于这种的情况，FN比FP要贵很多。

假设您正在处理任何产品评论的情感分类之类的业务问题，在这种情况下，Recall和Precision b> 很重要。希望有帮助