用R語言繪制ROC曲線的實例講解

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1 roc曲線的意義

ROC曲線就是用來判斷診斷的正確性，最理想的就是曲線下的面積為1，比較理想的狀態就是曲線下的面積在0.8-0.9之間，0.5的話對實驗結果沒有什麼影響。

如圖：

2代碼部分

install.packages(“pROC”)
install.packages(“ggplot2”)
library(pROC)
library(ggplot2)
#建立曲線
data(aSAH)
rocobj1<-roc(aSAHo u t c o m e , a S A H outcome,aSAHoutcome,aSAHs100b)
rocobj2<-roc(aSAHo u t c o m e , a S A H outcome,aSAHoutcome,aSAHwfns)
rocobj3<-roc(aSAHo u t c o m e , a S A H outcome,aSAHoutcome,aSAHndka)
#計算full AUC
auc(rocobj1)
auc(rocobj2)
auc(rocobj3)
#繪制曲線
plot(rocobj1)
#其他參數美化
plot(rocobj1,print.auc=TRUE,auc.polygon=TRUE,grid=c(0.1,0.2),grid.col=c(“green”,“red”),max.auc.polygon=TRUE,auc.polygon.col=“skyblue”,print.thres=TRUE)
#計算partial AUC選擇關註一定范圍數據
plot(rocobj1,print.auc=TRUE,auc.polygon=TRUE,partial.auc=c(0.8,0.4),partial.auc.focus=“sp”,grid=c(0.1,0.2),grid.col=c(“green”,“red”),max.auc.polygon=TRUE,auc.polygon.col=“skyblue”,print.thres=TRUE,reuse.auc=FALSE)
#比較兩個曲線，pROC提供三種方法比較“delong”, “bootstrap”或“venkatraman”
roc.test(rocobj1,rocobj2,method = “bootstrap”)
#ggroc(功能仍在測試中)繪制Multiple curves
g3<-ggroc(list(s100b=rocobj,wfns=rocobj2,ndka=rocobj3))
g3
install.packages(“pROC”)
library(“pROC”)##roc
data(aSAH)
roc1<-roc(myDatal a b e l , m y D a t a label,myDatalabel,myDatascore)
roc2<-roc(myData2l a b e l , m y D a t a 2 label,myData2label,myData2score)
polt(roc1,col=“blue”)
polt.roc(roc2,add=TRUE,col=“red”)

3 實驗結果

補充：R語言proc包繪制多重ROC曲線（信用評分應用，已有label和相應score）

數據：好壞標簽label、用四種model簡單計算出的每一個樣本的score，標記為pre1至pre4，約1w樣本

目的：使用proc包繪制ROC曲線，並生成AUC值

1.讀入數據

data<-read.csv(file=”D:/個人消費信用/第三次上機/工作簿2.csv”,header=T)

header=T 即在讀取中，將原有數據的第一行設置為變量名。

註意文件的分隔為 “ / ”，與默認不同。

2.畫出最基本的ROC曲線

library(pROC) #加載pROC包
roc1<-roc(data$label,data$pre1)
plot(roc1,print.auc=TRUE,plot=TRUE,
print.thres=TRUE)

包含AUC的值和最優臨界點，下面把它美化一下~

（問題：為啥橫坐標Specificity的范圍是1.5到-0.5，查瞭一下沒有找到原因，可能是因為原數據本身的問題，以前以違約概率而非score的時候沒有出現這個問題，擇日探究……TvT)

3.美化ROC曲線

plot(roc2,print.auc=TRUE,print.auc.x=0.4,print.auc.y=0.4,auc.polygon=TRUE,auc.polygon.col="gray",
smooth=TRUE,
grid=c(0.5, 0.2),
grid.col=c("black", "black"), 
max.auc.polygon=TRUE,
print.thres=TRUE,print.thres.cex=0.8,
lty=1,main=" ROC曲線",mfrow=c(1,1))

解釋在括號裡面疊加命令的代碼：

print.auc.x=0.4,print.auc.y=0.4 #設置AUC值顯示出來的坐標
auc.polygon=TRUE,auc.polygon.col="gray" #設置ROC曲線下填充色，此處設定為灰色
smooth=TRUE #使ROC曲線變得光滑
max.auc.polygon=TRUE #整個圖像填充
print.thres.cex=0.8 #設置最優臨界點字體的大小
lty=1,main=" ROC曲線",mfrow=c(1,1) #設置標題啥的 mfrow貌似是圖形參數，待查……

4.合並ROC曲線

由於共有4個model，所以要想比較模型的優劣，可以將四個ROC曲線畫到一起。

roc1<- roc(data$label,data$pre1)
roc2<- roc(data$label,data$pre2)
roc3<- roc(data$label,data$pre3)
roc4<- roc(data$label,data$pre4)
plot(roc1, print.auc=TRUE,print.auc.x=0.4,print.auc.y=0.4, auc.polygon=TRUE,auc.polygon.col="gray", grid=c(0.5, 0.2),smooth=T,grid.col=c("black", "black"), max.auc.polygon=TRUE)
plot.roc(roc2,add=T,col="red", print.auc=TRUE,print.auc.x=0.3,print.auc.y=0.3)
plot.roc(roc3,add=T,col="blue",print.auc=TRUE,print.auc.x=0.5,print.auc.y=0.5)
plot.roc(roc4,add=T,col="yellow",print.auc=TRUE,print.auc.x=0.6,print.auc.y=0.6)

由於此處要顯示AUC值，且不要重合~所以在後面加上瞭print.auc=TRUE,print.auc.x=0.6,print.auc.y=0.6的命令。

如果不重合的話，直接在roc1下面加上下列代碼即可：

plot.roc(roc2,add=T,col="red")

由於原有數據的問題，這裡的四條ROC曲線幾乎重合~但此處隻是介紹pROC包繪制ROC曲線的用法。就不要太在意遼！

以上為個人經驗，希望能給大傢一個參考，也希望大傢多多支持WalkonNet。如有錯誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教。

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