When Accuracy Lies

Threshold Selection


모델이 추정한 사기 확률에 어느 값부터 사기로 분류할지 정하는 임계값(threshold)을 적용한다. 0.5가 모든 목적에 가장 좋은 것은 아니므로, 어떤 오류가 더 비싼지 평가 기준을 먼저 정하고 검증 자료에서 임계값을 고른 뒤 테스트 평가 전에 고정한다.

임계값을 낮추면점수가 고정되어 있을 때 TP와 FP는 늘거나 같고 FN은 줄거나 같다.
평가 기준 먼저놓친 사기(FN)와 잘못된 경보(FP)의 비용을 정한 뒤 그 기준으로 임계값을 고른다.
자료의 역할임계값은 검증 자료에서 고르고, 테스트 자료에서는 고정한 임계값을 한 번 평가한다.

임계값을 낮출수록 사기를 더 찾지만 잘못된 경보도 늘어난다

가상 거래 100건(사기 6건)의 사기 확률 추정값은 그대로 두고 임계값 t를 바꾸면 사기로 분류하는 거래와 네 칸의 수가 바뀐다.

거래 100건의 확률 추정값사기와 정상 거래의 점수와 임계값
가로축은 사기 확률 추정값이며 작은 값을 넓게 보이도록 제곱근 눈금을 썼다. 위 줄의 초록 점은 실제 사기 6건, 아래 줄의 파란 점은 정상 94건이다. 빨간 세로선이 임계값, 그 오른쪽 초록 영역이 사기로 분류되는 구간이고 흐린 점은 정상으로 분류된 거래다.

FN 비율과 FP 비율은 임계값을 따라 엇갈린다

같은 거래 100건에서 임계값을 옮기면 실제 사기 중 놓친 비율, 실제 정상 중 잘못 경보한 비율, 전체 오류율이 곡선 위에서 바뀐다.

임계값에 따른 오류 비율FN 비율, FP 비율, 전체 오류율
가로축은 임계값이다. 초록 긴 점선은 FN 비율 FN/6, 파란 짧은 점선은 FP 비율 FP/94, 검은 실선은 전체 오류율 (FN + FP)/100이며 빨간 세로선이 현재 임계값이다.

비용 기준을 정하고 검증 자료에서 고른 임계값을 테스트 자료에 그대로 적용한다

놓친 사기 하나의 비용을 잘못된 경보 하나의 몇 배로 볼지 바꾸면 검증 자료에서 총비용이 가장 작은 임계값이 바뀐다. 테스트 자료(사기 6건, 정상 94건)에서는 그 임계값을 고정해 평가한다.

임계값에 따른 총비용검증 자료와 테스트 자료의 총비용
가로축은 임계값, 세로축은 총비용 FN × 비용 + FP다. 짙은 파란 실선은 검증 자료, 빨간 점선은 테스트 자료이며 초록 점이 검증 자료에서 고른 임계값이다.