Метрики

RMSE

Корень из среднеквадратичной ошибки

актуальноТекущий рабочий стандарт

Направления: Машинное обучение · Оценка моделей

Корень из — возвращает метрику в исходные единицы, сохраняя штраф за большие ошибки.

Ключевые тезисы

  • ≥ всегда; их разрыв указывает на наличие крупных промахов.
  • Самая частая метрика в регрессионных соревнованиях.
  • Соответствует предположению о нормальном шуме.

Какую задачу решает

— корень из среднего квадрата ошибки. Квадрат означает, что промах в 10 единиц весит в сто раз больше, чем промах в единицу, а корень возвращает результат в исходные единицы измерения, чтобы число можно было прочитать.

Метрика уместна ровно там, где цена ошибки растёт быстрее её величины: нехватка мощности, срыв срока, превышение допуска. Обратная сторона — чувствительность к выбросам: один аномальный объект способен определить всю оценку, и тогда говорит больше о качестве данных, чем о качестве модели.

Что означает разрыв между RMSE и MAE

всегда не меньше , и их отношение показывает разброс ошибок. Отношение около 1.0–1.2 — ошибки однородны, модель промахивается примерно одинаково везде. Отношение 3 и выше — есть небольшая группа объектов с огромными ошибками, и работать надо именно с ней: посмотрите на 20 худших предсказаний, почти наверняка они образуют понятный сегмент (новые товары, редкий регион, праздничные дни). Это одна из самых дешёвых диагностик в регрессии.

Подробный разбор

2 подтемы — объяснения, формулы, примеры и интерактивные графики.

Обозначения
  • предсказание модели
  • истинное значение целевой переменной
  • число объектов в выборке
  • суммирование по всем перечисленным элементам

Равенство достигается только если все ошибки одинаковы по модулю. Большой разрыв означает, что есть небольшое число крупных промахов — стоит посмотреть на них отдельно в анализе ошибок.

Пример

= 5, = 25 → почти вся ошибка сосредоточена в нескольких объектах. Это повод для сегментного анализа, а не для перебора .

  • Наивный прогноз: среднее (для таблиц) или последнее значение (для рядов).
  • Разброс цели: , равный стандартному отклонению , означает нулевую полезность модели.
  • Историческая ошибка процесса: если люди ошибаются на 15%, модель с 12% уже ценна.
Значение меньше 1 означает, что модель полезнее наивного

Где применяется

  • Крупные ошибки критичныПрогноз нагрузки, запасов, мощности: недооценка пика дороже череды мелких промахов.
  • Обучение регрессии — стандартная , — её читаемая версия.
  • Соревнования и бенчмаркиОбщепринятая метрика, результаты сравнимы между работами.
  • Диагностика Большой разрыв между и прямо указывает на несколько крупных промахов.

Плюсы, минусы и альтернативы

Плюсы

  • В единицах целевой переменной — читается напрямую.
  • Сильно наказывает крупные промахи.
  • Гладкая и дифференцируемая — удобна для оптимизации.
  • Общепринята, есть с чем сравнивать.

Минусы

  • Крайне чувствительна к выбросам.
  • Одно аномальное наблюдение может определить всю метрику.
  • Несравнима между задачами разного масштаба.
  • Тянет прогноз к среднему, что плохо на скошенных распределениях.

Брать, если

  • Крупные ошибки дороже пропорционально их величине.
  • Данные очищены от .
  • Нужна метрика, совпадающая с функцией потерь обучения.

Не брать, если

  • В данных есть неустранимые .
  • Цена ошибки линейна — честнее.
  • Целевая переменная сильно скошена — сначала логарифмируйте.

Чем заменяют

Связанные темы

Качество регрессии

MAE80%

Средняя абсолютная ошибка · Метрики

Среднее абсолютных отклонений — метрика в единицах целевой переменной, устойчивая к выбросам.

MSE80%

Среднеквадратичная ошибка · Метрики

Среднее квадратов ошибок: сильно штрафует большие отклонения.

MAPE80%

Средняя абсолютная процентная ошибка · Метрики

Относительная ошибка в процентах — удобна для сравнения рядов разного масштаба.

SMAPE80%

Симметричная MAPE · Метрики

Вариант MAPE с нормировкой на сумму факта и прогноза — частично лечит асимметрию.

R²80%

Коэффициент детерминации · Метрики

Доля дисперсии целевой переменной, объяснённая моделью, относительно константного прогноза.

Adjusted R²80%

Скорректированный R² · Метрики

R² со штрафом за число признаков — падает, если новый признак не приносит пользы.

Linear Regression80%

Линейная регрессия · Классическое машинное обучение

Предсказывает число как взвешенную сумму признаков. Самый интерпретируемый бейзлайн и основа для более сложных моделей.

Loss functions80%

Функции потерь · Глубокое обучение

Формализуют цель обучения. Выбор потерь важнее выбора архитектуры чаще, чем кажется.

Следующий шагДальше по связи: MAEСреднее абсолютных отклонений — метрика в единицах целевой переменной, устойчивая к выбросам.Перейти →

Глава «Метрики» последний раз правилась . Нашли ошибку — напишите.