【あーるおーしーきょくせん】

ROC曲線 とは?

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💡 見逃しと誤検知のバランスを、曲線で見る

二値分類の判定基準を変えたとき、陰性を陽性と誤判定する割合と、陽性を正しく見つける割合の関係を示すグラフ。横軸が偽陽性率、縦軸が真陽性率。ROC-AUCで全体を要約できるが、運用に使う判定基準や誤判定の件数も確認する。

📌 このページのポイント
ROC曲線 — 誤検知と検出のバランス同じモデルの判定基準を変える011真陽性率(検出率)偽陽性率(誤検知率)左上は理想判定基準の例無関係な判定の基準率の分母と、実際の件数も確かめよう
説明用の架空のROC曲線。実測の成績やAUC値を示すものではない。橙の点は、異なる判定基準に対応する例。
ひよこ ひよこ
ROC曲線は、何を比べるの?
ペンギン先生 ペンギン先生
迷惑メールか普通のメールか、のような二値分類で使うよ。ここでは迷惑メールを陽性と呼ぼう。横軸の偽陽性率は、普通のメールのうち誤って迷惑とした割合。縦軸の真陽性率は、本当の迷惑メールのうち正しく見つけた割合だね。どちらも分母を確認するのが大切なんだ。
ひよこ ひよこ
しきい値を動かすって、どういうこと?
ペンギン先生 ペンギン先生
迷惑度のスコアが基準以上なら迷惑メール、と決める例だよ。基準を下げると、迷惑メールを拾いやすくなる一方、普通のメールも迷惑と判定しやすくなる。それぞれの基準で求めた率を結ぶんだ。スコアは確率とは限らず、しきい値も必ず0から1の範囲というわけではないよ。
ひよこ ひよこ
左上がよいって、なぜ?
ペンギン先生 ペンギン先生
横軸の誤検知率が低く、縦軸の検出率が高いからだよ。左上の角は、この評価データで誤検知なく陽性を全部見つける状態。対角線は、正解と無関係な判定の平均的な基準になる。実際のデータでは点を結んだ折れ線になることもあるんだ。
ひよこ ひよこ
AUCが大きいモデルなら、必ず採用してよい?
ペンギン先生 ペンギン先生
ROC曲線の下の面積がROC-AUCで、全体の傾向を一つの数値で比べられるよ。でも曲線が交差する場合や、許せる誤検知率が限られる場合は、その範囲も見よう。同じ評価条件で比べ、実際に使うしきい値で見逃し・誤検知が何件になるかも確認するんだ。
ひよこ ひよこ
不正のように、陽性が少ない場合は?
ペンギン先生 ペンギン先生
陰性がとても多いと、偽陽性率が低くても誤検知の件数が多いことがあるよ。ROCが使えなくなるわけではないけれど、陽性としたものがどれだけ当たるかという適合率も大切。適合率と再現率を表すPR曲線や、実際の誤検知件数も合わせて、目的に合う基準を選ぼう。
ペンギン
まとめ:ざっくりこれだけ覚えればOK!
「ROC曲線」って出てきたら「判定基準ごとの見逃しと誤検知のバランスを表すグラフ」と思えばだいたいOK!
📖 おまけ:英語の意味
「Receiver Operating Characteristic Curve」 = 受信者動作特性曲線
💬 ROCは英語名の頭文字。判定の基準を変えたときの、検出と誤検知の関係を表すよ。

参考資料

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