机器学习中很重要的一个指标——性能衡量指标。
典型性能衡量指标有均方根误差(RMSE)与平均绝对误差(MAE),表示的是期望值与实际值之间的距离。
均方根误差(Root Mean Square Error)

这个公式引入了几个十分常见的机器学习符号,
- m是你在测量RMSE时,所使用的数据集中实例的数量。
例如,如果你在评估RMSE时使用的验证集里包含2000个区域,则m=2000。 -
是数据集中,第i个实例的所有特征值的向量(标签特征除外),
是标签(也就是我们期待该实例的输出值)。
例如,如果数据集的第一个区域位于经度-118.29°,纬度33.91°,居民数量为1416,平均收入为38372美元,房价中位数为156400美元(暂且忽略其他特征),那么:
和 - X是数据集中所有实例的所有特征值的矩阵(标记特征除外)。每个实例为一行,也就是说,第i行等于
的转置矩阵,记作
。
例如,刚刚描述的第一个区域,矩阵X即为如下所示:
- h是系统的预测函数,也称为一个假设。当给定系统一个实例的特征向量
,它会输出一个预测值
( 读作“y-hat”)。
- RMSE(X,h)是使用假设h在示例上测量的成本函数。
即便RMSE通常是回归任务的首选性能衡量指标,但在某些情况下,其他函数可能会更适合。例如,当有很多异常区域时,你可以考虑使用平均绝对误差。
平均绝对误差(Mean Absolute Error)

均方根误差和平均绝对误差都是测量两个向量(预测向量和目标值向量)之间的距离的方法。
- 计算平方和的根(RMSE)与欧几里得范数(=L2范数=所有元素平方和的开平方)相对应:这是熟悉的距离的概念。
- 计算绝对值之和(MAE)对应于L1范数(=所有元素绝对值之和),有时将其称为“曼哈顿范数”。
- 一般而言,包含n个元素的向量v的
范数定义为
- 范数指标越高,他越关注大值而忽略小值。这就是RMSE比MAE更敏感的原因。但是当离散值呈指数形式稀有时(如钟形曲线),RMSE表现非常好,通常是首选。
