如何了解随机森林中特定样本的特征及其贡献

如何找出影响特定样本(例如第5行)预测的特征及其贡献?

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感谢@隐藏人名

我现在可以使用TreeInterpreter了

from treeinterpreter import treeinterpreter as tiinstances = X_train.loc[[1,2]]print(rf.predict(instances))prediction, biases, contributions = ti.predict(rf, instances)for i in range(len(instances)):    print ("Instance", i)    print ("Bias (trainset mean)", biases[i])    print ("Feature contributions:")    for c, feature in sorted(zip(contributions[i],                                  rf.feature_importances_),                              key=lambda x: ~abs(x[0].any())):        print (feature, np.round(c, 2))    print ("-"*20 )print (prediction)print (biases + np.sum(contributions, axis=1))

我的问题是,为什么会出现[ 0.12 -0.12]这样的两个值,看起来是正负值,而不是该特征的一个值。以下是我的输出


回答:

是的,你可以了解影响特定观测值预测的特征及其贡献(权重这个词并不准确)。这实际上构成了该特定观测值做出决策的决策路径。你要找的是TreeInterpreter

第二个问题是:为什么每个变量和实例总是有两个值(例如,第一个特征和第一个实例的[0.12 -0.12]),看起来是正负值,而不是该特征的一个值?

所以我的回答是:这些列表中的每一个(例如[0.12 -0.12])仅代表一个特征对实例最终属于类别1和类别2的概率的贡献。请记住,特征从不决定实例必须属于哪个类别,而是增加或减少实例的最终类别概率。因此,0.12意味着特征1增加了实例0属于类别1的概率0.12,并减少了其属于类别2的概率0.12。这些值总是对称的,意味着任何使实例更可能属于类别1的东西都会使它更不可能属于类别2。

同样,特征2减少了实例1属于类别1的概率0.05,并增加了其属于类别2的概率0.05。

因此,每个特征对实例1属于类别1的贡献(增加或减少)为:0.12、-0.05、0.22、0.14、0.07、0.01。现在将这些全部加到属于类别1的偏差(0.49854)上,你得到1,这是模型输出显示的该实例属于类别1的最终概率。

同样,将每个列表的第二个值全部加起来,再加上属于类别2的偏差(0.50146),你得到0,这是模型输出显示的该实例属于类别2的最终概率。

最后,对实例1重复同样的练习,即将-0.03、-0.11、0.06、0、-0.06、-0.04加到偏差0.49854上,你得到0.32,这是P{instance1 = class1}。将0.03、0.11、-0.06、0、0.06、0.04加到偏差0.50146上,你得到0.68,这是P{instance1 = class2}。因此,这些数字构成了从初始偏差到实例最终分类概率的完整贡献轨迹。

我在概念层面上回答了一个非常相似的问题,详情请查看这里的讨论。

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