roc_auc_score#

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

从预测分数计算接收者操作特征曲线下面积 (ROC AUC)。

注意:此实现可用于二元多类别多标签分类,但有一些限制(请参阅参数)。

用户指南中阅读更多内容。

参数:
y_true形状为 (n_samples,) 或 (n_samples, n_classes) 的 array-like

真实标签或二元标签指示符。二元和多类别情况需要形状为 (n_samples,) 的标签,而多标签情况需要形状为 (n_samples, n_classes) 的二元标签指示符。

y_score形状为 (n_samples,) 或 (n_samples, n_classes) 的类似数组对象

目标得分。

  • 二元情况下,它对应于形状为 (n_samples,) 的数组。可以提供概率估计和非阈值决策值。概率估计对应于具有较大标签的类别的概率,即 estimator.classes_[1],因此是 estimator.predict_proba(X, y)[:, 1]。决策值对应于 estimator.decision_function(X, y) 的输出。有关更多信息,请参阅用户指南

  • 多类别情况下,它对应于形状为 (n_samples, n_classes) 的数组,由 predict_proba 方法提供概率估计。概率估计必须在所有可能的类别上求和为 1。此外,如果提供了 labels,则类别分数的顺序必须与 labels 的顺序对应,否则必须与 y_true 中标签的数字或词典顺序对应。有关更多信息,请参阅用户指南

  • 多标签情况下,它对应于形状为 (n_samples, n_classes) 的数组。概率估计由 predict_proba 方法提供,非阈值决策值由 decision_function 方法提供。概率估计对应于分类器每个输出的具有较大标签的类别的概率。有关更多信息,请参阅用户指南

average{‘micro’, ‘macro’, ‘samples’, ‘weighted’} or None, default=’macro’

如果为 None,则返回每个类别的分数。否则,这决定了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。对于多类别目标,average=None 仅在 multi_class='ovr' 时实现,average='micro' 仅在 multi_class='ovr' 时实现。

'micro':

通过将标签指示符矩阵的每个元素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,按支持度(每个标签的真实实例数)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_weightshape 为 (n_samples,) 的 array-like, default=None

样本权重。

max_fprfloat > 0 and <= 1, default=None

如果不是 None,则返回范围 [0, max_fpr] 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部分 AUC ROC 计算。

multi_class{‘raise’, ‘ovr’, ‘ovo’}, default=’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,因此必须明确传递 'ovr''ovo'

'ovr':

代表 One-vs-rest。计算每个类别与其余类别相比的 AUC [3] [4]。这以与多标签情况相同的方式处理多类别情况。即使 average == 'macro',对类别不平衡也很敏感,因为类别不平衡会影响每个“rest”分组的构成。

'ovo':

代表 One-vs-one。计算所有可能的类别两两组合的平均 AUC [5]。当 average == 'macro' 时对类别不平衡不敏感。

labels形状为 (n_classes,) 的类数组对象, 默认为 None

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

返回:
aucfloat

曲线下面积得分。

另请参阅

average_precision_score

PR 曲线下面积。

roc_curve

计算接收者操作特征 (ROC) 曲线。

RocCurveDisplay.from_estimator

给定一个估计器和一些数据,绘制接收者操作特征 (ROC) 曲线。

RocCurveDisplay.from_predictions

给定真实值和预测值,绘制接收者操作特征 (ROC) 曲线。

注意事项

基尼系数是二元分类器排名能力的总结度量。它使用 ROC 曲线下面积表示如下:

G = 2 * AUC - 1

其中 G 是基尼系数,AUC 是 ROC-AUC 分数。这种归一化将确保随机猜测的期望得分为 0,且上限为 1。

References

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="newton-cholesky", random_state=0).fit(X, y)
>>> roc_auc_score(y, clf.predict_proba(X)[:, 1])
0.99
>>> roc_auc_score(y, clf.decision_function(X))
0.99

多类别情况

>>> from sklearn.datasets import load_iris
>>> X, y = load_iris(return_X_y=True)
>>> clf = LogisticRegression(solver="newton-cholesky").fit(X, y)
>>> roc_auc_score(y, clf.predict_proba(X), multi_class='ovr')
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_score = clf.predict_proba(X)
>>> # extract the positive columns for each output
>>> y_score = np.transpose([score[:, 1] for score in y_score])
>>> roc_auc_score(y, y_score, average=None)
array([0.828, 0.852, 0.94, 0.869, 0.95])
>>> from sklearn.linear_model import RidgeClassifierCV
>>> clf = RidgeClassifierCV().fit(X, y)
>>> roc_auc_score(y, clf.decision_function(X), average=None)
array([0.82, 0.847, 0.93, 0.872, 0.944])