機器學習中常用於預測誤差的評價函數 Evaluation Function

評價函數 Evaluation Function 介紹
評價函數 Evaluation Function 介紹

「機器學習中所有的算法都需要最大化或最小化一個函數,這個函數被稱為「目標函數」,其中,我們一般把最小化的一類函數,稱為「損失函數」。目的是要找到損失函數達到極小值的點,解決機器學習優化中最重要的部分。

關於評價函數 Evaluation Function

評價函數 Evaluation Function,又稱為動能評估函數,是許多人開始邁入基於機器學習 Machine Learning 相關主題練習時,常用來預測誤差的評價指標:

  1. 均方根誤差(RMSE)
  2. R-平方(R2)
  3. 平均絕對百分誤差(MAPE)
  4. 平均絕對誤差(MAE)
  5. 希爾不等系數(TIC)

均方根誤差(RMSE)

  • RMSE是預測值與真實值的誤差平方根的均值。

均方根誤差RMSE(Root-Mean-Square Error), 均方根誤差亦稱標準誤差,它是觀測值與真值偏差的平方與觀測次數比值的平方根。均方根誤差是用來衡量觀測值同真值之間的偏差。標準誤差對一組測量中的特大或特小誤差反映非常敏感。所以,標準誤差能夠很好地反映出測量的精密度。可用標準誤差作為評定這一測量過程精度的標準。

  • 優點:標準化平均方差對均方差進行了標準化改進,通過計算擬評估模型與以均值為基礎的模型之間準確性的比率,標準化平均方差取值範圍通常為0~1,比率越小,說明模型越優於以均值進行預測的策略,NMSE的值大於1,意味著模型預測還不如簡單地把所有觀測值的平均值作為預測值。
  • 缺點:但是通過這個指標很難估計預測值和觀測值的差距,因為它的單位也和原變量不一樣了,綜合各個指標的優缺點,我們使用三個指標對模型進行評估。
平均絕對誤差(MAE)、平均絕對百分誤差(MAPE)

相對百分誤差絕對值的平均值MAPE(mean absolute percentage error):可以用來衡量一個模型預測結果的好壞。

MAE平均絕對誤差=︱原值-估計值︱/n

MAE優缺點:雖然平均絕對誤差能夠獲得一個評價值,但是你並不知道這個值代表模型擬合是優還是劣,只有通過對比才能達到效果;