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EXCEL进行ROC分析获取数据中最理想拐点

EXCEL进行ROC分析获取数据中最理想拐点

1. 什么是ROC曲线?

概念:ROC曲线用于评估二分类模型性能。它通过展示模型在不同阈值下的表现,帮助我们了解模型的效果。ROC曲线是通过绘制假阳性率和真阳性率的关系图,来反映不同阈值下分类器的表现。

1. 灵敏性(Sensitivity或True Positive Rate , TPR ): 也称为真正例率,它反映了分类器识别正样本的能力。TPR越高,说明分类器越能准确预测正类。计算公式为:TPR= TP/( TP+FN)。也可以理解为,在所有真实为正的样本中,分类器预测为正的比例。

2. 1 - 特异性(1 - Specificity 或 False Positive Rate,FPR):也称为假正例率,它衡量分类器错误地将负样本预测为正样本的比例。FPR=1-Specificity。FPR越低,表示模型对负样本的排除越准确。计算公式为:FPR= FP/(FP+TN)。即:在所有真实为负的样本中,分类器预测为正的比例。

3. 最佳阈值(cut-off value),将2个分组的预测值从小至大排序,即可划分为一系列阈值。对应每个阈值可计算相应的灵敏度和特异度。距离坐标轴左上角最近的坐标点,可同时满足筛检试验的灵敏度和特异度相对最优,即为最佳阈值

4. AUC(Area Under the Curve,曲线下面积):AUC表示ROC曲线下的面积,它是一个衡量分类器性能的指标。AUC的值范围为0到1,值越接近1表示模型性能越好,值越接近0.5表示模型的性能接近随机猜测。如果AUC=0.5,表示分类器没有任何辨识能力;如果AUC=1.0,表示分类器完美区分正负样本。

2. ROC计算过程

ROC计算过程是相对还是需要繁琐的,而且无法很好在EXCEL实现,为此,路菲办公开发ROC计算相关函数,

ROC (Data,State)

描述

计算数据Data、State(0/1)状态ROC数据,输出三列,判断数据,1-特异性,灵敏性数据。

YoudenIndex(Data,State,mode)

描述

计算数据Data、State(0/1)状态ROC数据,输出三列,灵敏性数据-(1-特异性)最大值对应判断数据。

Data:测试需要判断数据

State:状态,1为阳性或者正确,0为隐形或者错误

Mode:输出结果,0直接输出最优判断值(默认),1输出AUC面积,2输出特异性数值,3是灵敏度数值

注意:EXCEL版本>=2021可直接输出结果,否则需要按照老版本的先选择范围,详细参考附录“不同版本EXCEL输出矩阵的做法”

源数据

ROC函数处理后的数据

从上面两个简单的函数处理后,可以得到效果最好的情况,是需要110mg的效果比较好的
3.EXCEL进行ROC绘图

通过获取数据和坐标点数据后,可以组合绘制三个图形,则可以绘制ROC分析后的结果

综合介绍

“路菲办公”仍持续更新,目标最大化开发EXCEL扩展功能,实现工程或者日常实时核算参数与分析,实现本地化各类WPS365会员/EXCEL会员/高效实用功能/工程化EXCEL功能,目前更新函数260+,涵盖日常办公|暖通|环保|科研数据|金融|大气|制冷|化工|数论|数理统计|数据微积分|纯物质(气体/液体,制冷剂,烃、酸碱、盐等)以及混合物(空气,制冷剂,水溶液,盐,酸碱)特性查询|汇率转换|数据拟合|数据插值等多个行业函数,支持查询核算物质7万+,核算输出结果1500万+。

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