分类任务中的类别不平衡问题解析
在使用PyCaret的create_model方法构建分类模型时,数据集的类别分布不均衡是最常遇到的挑战之一。当某一类别的样本数量显著多于其他类别时,模型会表现出预测偏差,导致准确率虚高但召回率低下的典型症状。
问题现象识别
- 模型评估报告中
F1-score呈现极端差异 - 混淆矩阵显示少数类预测完全失败
- ROC曲线AUC值出现明显波动
六种实战解决方案
1. 采样策略调整
from pycaret.classification import *
exp = setup(data, target='label',
fix_imbalance=True, # 启用自动过采样
fix_imbalance_method='smote')
2. 自定义权重调整
在create_model中通过class_weight参数实现:
lr = create_model('lr',
class_weight={0:1, 1:5}) # 少数类权重放大
3. 集成方法强化
| 方法 | 适用场景 |
|---|---|
| BaggingClassifier | 高维度数据 |
| RUSBoost | 极端不平衡 |
性能优化进阶技巧
- 结合
tune_model进行超参数优化: - 使用
blend_models集成多个基模型 - 启用
probability_threshold调整决策阈值
tuned_model = tune_model(lr,
optimize='F1')
监控与验证体系
建议建立以下验证机制:
- 采用分层交叉验证确保样本分布
- 监控
precision_recall_curve动态变化 - 使用
check_metric进行多维度评估