在线作图|2分钟轻松绘制ROC曲线

ROC曲线是评估分类器性能的重要工具,本文介绍了ROC曲线的基本概念及其意义,并推荐了一个在线作图平台——云图图,提供简单易用的ROC曲线绘制步骤,包括数据上传、参数调整及下载结果。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

Question 1:什么是ROC曲线?

受试者工作特征曲线 (receiver operating characteristic curve,简称ROC曲线),又称为感受性曲线(sensitivity curve)。ROC曲线上各点反映着相同的感受性,它们都是对同一信号刺激的反应,只不过是在几种不同的判定标准下所得的结果。它以假阳性概率(False positive rate)为横轴,真阳性(True positive rate)为纵轴组成坐标图,用曲线的形式展示受试者在特定刺激条件下由于采用不同的判断标准得出的不同结果。

ROC曲线是常见的统计分析方法之一,目前广泛应用于医学诊断、生物信息学、数据挖掘和机器学习等研究中,用来评判分类、检测结果的好坏。ROC曲线可用于评价生物标记物(biomarker)的表现以及比较不同打分方法(scoring methods)。
在这里插入图片描述

Question 2:ROC曲线有什么含义?

下面示例选择计算TPR和TNR这两个指标:
①ROC曲线越靠近左上角,则表示分类器越好,正确率越高;
②ROC曲线下的面积AUC,介于0.1和1之间,作为数值可以直观的评价分类器的好坏,数值越大,表示分类器越好,正确率越高。
在这里插入图片描述

Question 3:如何不使用R语言绘制ROC曲线?

小编和他的小伙伴们开发了一个在线的作图小网站——云图图(https://www.cloudtutu.com/#/index,免费的哦~),操作步骤如下:
①登录网址:https://www.cloudtutu.com/#/index(

### R语言绘制预测模型ROC曲线 在R语言中,可以使用多个包来绘制ROC曲线。以下是几种常见方法的具体实现。 #### 方法一:使用`ROCR`包绘制ROC曲线 此方法适用于希望快速获得可视化结果的情况: ```r library(ROCR) # 假设predicted_probabilities为预测概率,actual_labels为真实标签 pred <- prediction(predicted_probabilities, actual_labels) perf <- performance(pred, "tpr", "fpr") plot(perf, main="ROC Curve using ROCR Package", colorize=TRUE)[^1] ``` 这段代码首先创建了一个`prediction`对象,该对象包含了预测的概率值以及实际的类别标签;接着调用了`performance()`函数指定了要计算的是真正类率(`tpr`)和假正类率(`fpr`);最后通过`plot()`命令生成了图形。 #### 方法二:利用`pROC`包绘制ROC曲线并计算AUC 这种方法不仅能够画出ROC曲线,还可以很方便地获取曲线下面积(Area Under the Curve),即AUC值: ```r install.packages("pROC") library(pROC) # 计算单个模型的ROC曲线及其AUC值 roc_obj <- auc(roc_obj) # 绘制ROC曲线 plot(roc_obj, col="darkgreen", lwd=2, main=paste("ROC Curve with AUC =", round(auc_value, digits = 3))) # 如果有多个模型对比,则可继续添加其他模型的ROC线 lines(another_roc_object, col="red", lty=2) legend("bottomright", legend=c("Model 1", "Another Model"), fill=c("darkgreen","red"))[^4] ``` 这里先安装并加载了`pROC`库,之后定义了一个公式形式的数据框作为输入给`roc()`函数用于构建ROC对象,并求得其对应的AUC分数。随后同样采用`plot()`绘图,并且可以通过多次调用`lines()`向同一张图表上叠加更多条不同的ROC线条以便比较不同模型的表现差异。 #### 方法三:借助`ggplot2`与`yardstick`组合绘制美观的ROC曲线 对于追求更精致视觉效果的应用场景来说,可以选择这种方式: ```r library(ggplot2) library(yardstick) # 创建混淆矩阵 conf_matrix <- conf_mat(data.frame(truth = factor(actual_labels), estimate = factor(ifelse(predicted_probabilities >= threshold, 1, 0)))) # 获取ROC数据帧 roc_data <- roc_curve(conf_matrix) # 使用ggplot2作图 ggplot() + geom_path(data = roc_data, aes(x = .fpr, y = .tpr), size = 1.2, colour = 'steelblue') + theme_minimal(base_size = 16) + labs(title='ROC Curve Using ggplot2', subtitle=sprintf('Threshold=%.2f',threshold), caption='Source: Custom Data', x='False Positive Rate (FPR)', y='True Positive Rate (TPR)') ``` 上述代码片段展示了如何结合`yardstick`中的功能来准备适合于`ggplot2`使用的ROC坐标系数据集,从而制作出更加专业的统计图表[^5]。
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