机器学习|线性回归三大评价指标实现『MAE, MSE, MAPE』(Python语言描述)

2023-08-28,

原文地址 ?传送门
对于回归预测结果,通常会有平均绝对误差、平均绝对百分比误差、均方误差等多个指标进行评价。这里,我们先介绍最常用的3个:

平均绝对误差(MAE)
就是绝对误差的平均值,它的计算公式如下:

M

A

E

(

y

,

y

^

)

=

1

n

(

i

=

1

n

y

y

^

)

MAE(y,\hat{y}) = \frac{1}{n}(\sum_{i = 1}^{n}\left | y - \hat{y} \right |)

MAE(y,y^​)=n1​(i=1∑n​∣y−y^​∣)
其中,

y

i

y_{i}

yi​ 表示真实值,

y

^

i

\hat y_{i}

y^​i​ 表示预测值,

n

n

n 则表示值的个数。MAE 的值越小,说明预测模型拥有更好的精确度。我们可以尝试使用 Python 实现 MAE 计算函数:

import numpy as np

def mae_value(y_true, y_pred):
"""
参数:
y_true -- 测试集目标真实值
y_pred -- 测试集目标预测值 返回:
mae -- MAE 评价指标
""" n = len(y_true)
mae = sum(np.abs(y_true - y_pred))/n
return mae

均方误差(MSE)
它表示误差的平方的期望值,它的计算公式如下:

M

S

E

(

y

,

y

^

)

=

1

n

i

=

1

n

(

y

i

y

^

)

2

{MSE}(y, \hat{y} ) = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^{n} (y_i - \hat{y})^{2}

MSE(y,y^​)=n1​i=1∑n​(yi​−y^​)2

其中,

y

i

y_{i}

yi​ 表示真实值,

y

^

i

\hat y_{i}

y^​i​ 表示预测值,

n

n

n 则表示值的个数。MSE 的值越小,说明预测模型拥有更好的精确度。同样,我们可以尝试使用 Python 实现 MSE 计算函数:

import numpy as np

def mse_value(y_true, y_pred):
"""
参数:
y_true -- 测试集目标真实值
y_pred -- 测试集目标预测值 返回:
mse -- MSE 评价指标
""" n = len(y_true)
mse = sum(np.square(y_true - y_pred))/n
return mse

平均绝对百分比误差

M

A

P

E

MAPE

MAPE

M

A

P

E

MAPE

MAPE 是

M

A

D

MAD

MAD 的变形,它是一个百分比值,因此比其他统计量更容易理解。例如,如果

M

A

P

E

MAPE

MAPE 为

5

5

5,则表示预测结果较真实结果平均偏离

5

5%

5。

M

A

P

E

MAPE

MAPE 的计算公式如下:

M

A

P

E

(

y

,

y

^

)

=

i

=

1

n

y

i

y

^

i

y

i

n

×

100

%

{MAPE}(y, \hat{y} ) = \frac{\sum_{i=1}^{n}{|\frac{y_{i}-\hat y_{i}}{y_{i}}|}}{n} \times 100{\%}

MAPE(y,y^​)=n∑i=1n​∣yi​yi​−y^​i​​∣​×100%

其中,

y

i

y_{i}

yi​ 表示真实值,

y

^

i

\hat y_{i}

y^​i​ 表示预测值,

n

n

n 则表示值的个数。

M

A

P

E

MAPE

MAPE 的值越小,说明预测模型拥有更好的精确度。使用 Python 实现 MSE 计算函数:

import numpy as np

def mape(y_true, y_pred):
"""
参数:
y_true -- 测试集目标真实值
y_pred -- 测试集目标预测值 返回:
mape -- MAPE 评价指标
""" n = len(y_true)
mape = sum(np.abs((y_true - y_pred)/y_true))/n*100
return mape

参考

方差(variance)、标准差(Standard Deviation)、均方差、均方根值(RMS)、均方误差(MSE)、均方根误差(RMSE)
Mean squared error-Wikipedia

机器学习|线性回归三大评价指标实现『MAE, MSE, MAPE』(Python语言描述)的相关教程结束。

《机器学习|线性回归三大评价指标实现『MAE, MSE, MAPE』(Python语言描述).doc》

下载本文的Word格式文档,以方便收藏与打印。