我在处理一个不平衡的分类问题,其中目标变量包含:
np.bincount(y_train)array([151953, 13273])
即151953
个零和13273
个一。
为了处理这个问题,我在定义DMatrix时使用了XGBoost
的weight
参数:
dtrain = xgb.DMatrix(data=X_train, label=y_train, weight=weights)
对于权重,我使用了以下方法:
bc = np.bincount(y_train)n_samples = bc.sum()n_classes = len(bc)weights = n_samples / (n_classes * bc)w = weights[y_train.values]
其中weights
是array([0.54367469, 6.22413923])
,通过最后一条代码,我只是使用y_train
中的二进制值对其进行索引。这似乎是定义权重的正确方法,因为它代表了一个类别值与另一个类别值的实际比例。然而,这似乎在偏袒少数类别,这可以通过检查混淆矩阵看出:
array([[18881, 19195], [ 657, 2574]])
所以通过尝试不同的权重值,我意识到使用一个相当接近的权重比,特别是array([1, 7])
,结果看起来更加合理:
array([[23020, 15056], [ 837, 2394]])
所以我的问题是:
- 为什么使用每个类别的实际权重会导致较差的指标?
- 对于不平衡问题,设置权重的正确方法是什么?
回答:
在内部,xgboost使用输入权重通过将计算出的梯度和黑森矩阵乘以权重,来提升少数类样本对损失函数的贡献 [ref]。
虽然这种方法前景广阔且流行,但没有证据表明您提到的方法会带来最佳性能(这也取决于其他超参数的设置、数据分布和使用的指标);它只是一种启发式方法。您可能还想使用ROC-AUC进行评估(如xgboost所推荐)。与大多数其他超参数一样,优化权重的更系统方法是网格搜索。 这里有一个实现。