四课时导学 · COURSE WIKI

损失函数、基线与模型评估

研究问题:一个离职预测分数,在什么情况下才对研究和决策有用?本课分别检查概率、排序和名单,避免用一个“高准确率”回答所有问题。

打开第 2 课学生实验

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  • 零代码入门:按页内提示先选预测,再点“开始验证”。先完成实验 01–05,读懂概率、损失、基线和混淆矩阵;再做 06–08 的排序、成本与容量。
  • 有 Python / R 基础:完成网页后,在学生代码包比较常数基线、逻辑回归与神经网络,并用固定验证概率检查阈值。两处数据不同,比较方法而不核对相同数值。

每项记录保留“事前判断、参数、观察值、解释、局限”。先作判断,才能看见自己的直觉在哪里需要修正。

实验 A:概率更自信,损失会更小吗?

  • 步骤:在实验 01 把分数 z 从 0 调到 2。在实验 02 保持 y=1,比较 p=0.9 与 p=0.1;然后固定 p,只改变真实标签。
  • 观察:记录 Sigmoid 输出与单样本交叉熵。概率提高时,损失是否总是下降?
  • 受控比较:一次只改变分数、预测概率或标签中的一项,说明哪些值保持不变。
  • 思考:当真实标签为 1,为什么 −ln(p) 会惩罚接近零的概率?输出 0.8,能否直接证明现实中类似个体有 80% 发生事件?

Sigmoid 提供 0 与 1 之间的输出形式。校准还需要数据证据;“像概率”和“概率准确”不是同一个保证。

实验 B:88% 准确率够好吗?

先算再点:在 1,000 条教学记录中,只有 120 条离职。全部预测留任,会判对多少条,又漏掉多少事件?

  • 步骤:完成实验 03 的基线;在实验 04 对比 t=0.50 与 0.20,记录 TP、FP、FN、TN、召回率和名单人数。
  • 观察:阈值降低后,哪些人新增进入名单?召回与误报怎样变化?精确率是否必然一步步提高?
  • 受控比较:固定样本、标签与模型分数,只改变阈值。阈值变化不代表模型重新学到了信息。
  • 思考:在实验 05 把阈值设为 1.01,为什么空名单的精确率未定义?“没有误报”为什么不能写成“精确率 100%”?

88% 是这组虚构数据的朴素基线,不是现实员工离职率的估计。报告成绩前,先交代类别比例、分母和比较对象。

实验 C:排序、概率和行动是同一件事吗?

  • 步骤:在实验 06 比较锐化系数 a=1 与 a=2 的 AUC 和交叉熵。在实验 07 设误报成本 1、漏报成本 20,比较理论阈值与样本内经验最优阈值。实验 08 固定 k=100,查看名单质量。
  • 观察:排序不变时,概率损失是否仍可改变?相同模型在不同成本或容量下,选择是否相同?
  • 受控比较:锐化实验保持样本排序不变;成本实验只改变成本假设;容量实验明确固定名单大小。不要把三个不同问题混成一组优劣排名。
  • 思考:为什么 AUC 不能证明概率已经校准?为什么在这批数据上找到最优阈值,仍要用独立数据评估冻结后的方案?

C_FP / (C_FP + C_FN) 的简化公式要求二元行动、适当校准的概率、固定非负错误成本且不同时为零,以及正确决策成本为零;额外行动成本、干预收益差异和容量限制会改变问题。它不是通用管理规则。

留下什么,怎样迁移到研究?

完成一张评价卡:事件比例与基线、主要指标及理由、阈值或名单容量、误报与漏报的含义、选择规则所用的数据、最终评估边界。至少用一组实际操作数字支持结论。

可选加练约 10–15 分钟:假设每月只能复核 100 人,比较“固定阈值”和“固定名单”各回答什么问题,写出复核后的流程。高风险不等于高干预收益,教学名单不能用于真实员工决定。

继续阅读:神经网络与训练 · 方法与证据边界

关联阅读:管理学文献导读。按第 2 课的阅读路线选文献,把实验观察与论文的研究主张作对照。