ROC AUC得分#

sklearn.metrics.roc_auc_score(y_true, y_score, *, average='macro', sample_weight=None, max_fpr=None, multi_class='raise', labels=None)[source]#

根据预测分数计算受试者工作特征曲线下面积 (ROC AUC)。

注意:此实现可用于二元、多元和多标签分类,但有一些限制适用(参见参数)。

用户指南 中了解更多信息。

参数:
y_true形状为 (n_samples,) 或 (n_samples, n_classes) 的类数组

真实标签或二元标签指示器。二元和多类别情况下的标签形状为 (n_samples,),而多标签情况下的标签形状为 (n_samples, n_classes)。

y_score形状为 (n_samples,) 或 (n_samples, n_classes) 的类数组

目标分数。

  • 在二元情况下,它对应于形状为 (n_samples,) 的数组。可以提供概率估计值和非阈值决策值。概率估计值对应于**标签较大的类的概率**,即 estimator.classes_[1],因此为 estimator.predict_proba(X, y)[:, 1]。决策值对应于 estimator.decision_function(X, y) 的输出。更多信息请参见 用户指南

  • 在多类别情况下,它对应于形状为 (n_samples, n_classes) 的数组,其中包含由 predict_proba 方法提供的概率估计值。概率估计值**必须**在所有可能的类别中加起来等于 1。此外,类别分数的顺序必须与提供的 labels 的顺序对应,否则必须与 y_true 中标签的数值或词典顺序对应。更多信息请参见 用户指南

  • 在多标签情况下,它对应于形状为 (n_samples, n_classes) 的数组。概率估计值由 predict_proba 方法提供,非阈值决策值由 decision_function 方法提供。概率估计值对应于分类器每个输出的**标签较大的类的概率**。更多信息请参见 用户指南

average{'micro','macro','samples','weighted'} 或 None,默认为 'macro'

如果为 None,则返回每个类别的分数。否则,这将确定对数据执行的平均类型。注意:多类别 ROC AUC 目前仅处理 'macro' 和 'weighted' 平均值。对于多类别目标,average=None 仅在 multi_class='ovr' 时实现,而 average='micro' 仅在 multi_class='ovr' 时实现。

'micro':

通过将标签指示矩阵的每个元素都视为一个标签来全局计算指标。

'macro':

计算每个标签的指标,并找到它们的未加权平均值。这不会考虑标签不平衡。

'weighted':

计算每个标签的指标,并找到它们的平均值,并根据支持度(每个标签的真实实例数)进行加权。

'samples':

计算每个实例的指标,并找到它们的平均值。

y_true 为二元时将被忽略。

sample_weight形状为 (n_samples,) 的类数组,默认为 None

样本权重。

max_fprfloat > 0 且 <= 1,默认为 None

如果不是 None,则返回 [0, max_fpr] 范围内的标准化部分 AUC [2]。对于多类别情况,max_fpr 应该等于 None1.0,因为目前不支持多类别的 AUC ROC 部分计算。

multi_class{'raise','ovr','ovo'},默认为 'raise'

仅用于多类别目标。确定要使用的配置类型。默认值会引发错误,因此必须显式传递 'ovr' 或 'ovo'。

'ovr':

代表一对其余。计算每个类别相对于其余类别的 AUC [3] [4]。这将以与多标签情况相同的方式处理多类别情况。即使 average == 'macro',也容易受到类别不平衡的影响,因为类别不平衡会影响每个“其余”分组的构成。

'ovo':

代表一对一。计算所有可能的类别成对组合的平均 AUC [5]。当 average == 'macro' 时,不受类别不平衡的影响。

labels形状为 (n_classes,) 的类数组,默认为 None

仅用于多类别目标。y_score 中索引类别的标签列表。如果为 None,则使用 y_true 中标签的数值或词典顺序。

返回:
auc浮点数

曲线下面积得分。

另请参见

average_precision_score

精确召回曲线下的面积。

roc_curve

计算受试者工作特征 (ROC) 曲线。

RocCurveDisplay.from_estimator

给定估计器和一些数据,绘制受试者工作特征 (ROC) 曲线。

RocCurveDisplay.from_predictions

给定真实值和预测值,绘制受试者工作特征 (ROC) 曲线。

备注

基尼系数是衡量二元分类器排序能力的综合指标。它使用 ROC 下的面积表示如下

G = 2 * AUC - 1

其中 G 为基尼系数,AUC 为 ROC-AUC 分数。这种归一化将确保随机猜测的预期得分为 0,并且其上限为 1。

参考文献

示例

二元情况

>>> from sklearn.datasets import load_breast_cancer
>>> from sklearn.linear_model import LogisticRegression
>>> from sklearn.metrics import roc_auc_score
>>> X, y = load_breast_cancer(return_X_y=True)
>>> clf = LogisticRegression(solver="liblinear", random_state=0).fit(X, y)
>>> roc_auc_score(y, clf.predict_proba(X)[:, 1])
np.float64(0.99...)
>>> roc_auc_score(y, clf.decision_function(X))
np.float64(0.99...)

多类别情况

>>> from sklearn.datasets import load_iris
>>> X, y = load_iris(return_X_y=True)
>>> clf = LogisticRegression(solver="liblinear").fit(X, y)
>>> roc_auc_score(y, clf.predict_proba(X), multi_class='ovr')
np.float64(0.99...)

多标签情况

>>> import numpy as np
>>> from sklearn.datasets import make_multilabel_classification
>>> from sklearn.multioutput import MultiOutputClassifier
>>> X, y = make_multilabel_classification(random_state=0)
>>> clf = MultiOutputClassifier(clf).fit(X, y)
>>> # get a list of n_output containing probability arrays of shape
>>> # (n_samples, n_classes)
>>> y_pred = clf.predict_proba(X)
>>> # extract the positive columns for each output
>>> y_pred = np.transpose([pred[:, 1] for pred in y_pred])
>>> roc_auc_score(y, y_pred, average=None)
array([0.82..., 0.86..., 0.94..., 0.85... , 0.94...])
>>> from sklearn.linear_model import RidgeClassifierCV
>>> clf = RidgeClassifierCV().fit(X, y)
>>> roc_auc_score(y, clf.decision_function(X), average=None)
array([0.81..., 0.84... , 0.93..., 0.87..., 0.94...])