机器学习MAPE计算公式的实现教程

1. 简介

在机器学习中,MAPE(Mean Absolute Percentage Error)是一种常用的评估模型预测准确度的指标。它衡量了模型预测值与实际值之间的差异程度,是一个百分比值,越小表示模型预测的准确度越高。

本教程将帮助你学习如何使用Python来实现机器学习中的MAPE计算公式。

2. 整体流程

下面是计算MAPE的整体流程,我们将使用Python来实现每一步。

步骤 描述
1. 导入所需的库
2. 加载预测值和实际值数据
3. 计算每个样本的绝对百分比误差(APE)
4. 计算平均绝对百分比误差(MAPE)

接下来,我们将逐一介绍每个步骤所需的代码。

3. 代码实现

3.1 导入所需的库

首先,我们需要导入所需的库,包括numpy用于数值计算和pandas用于数据处理。

import numpy as np
import pandas as pd

3.2 加载预测值和实际值数据

接下来,我们需要加载预测值和实际值的数据。假设预测值保存在一个名为predictions的数组中,实际值保存在一个名为actuals的数组中。

predictions = np.array([1.2, 2.8, 3.5, 4.1, 5.9])
actuals = np.array([1.0, 3.0, 4.0, 3.5, 6.0])

3.3 计算每个样本的绝对百分比误差(APE)

接下来,我们将计算每个样本的绝对百分比误差(APE)。绝对百分比误差是预测值与实际值之间的差异除以实际值,再取绝对值,最后乘以100。

ape = np.abs((predictions - actuals) / actuals) * 100

3.4 计算平均绝对百分比误差(MAPE)

最后,我们将计算平均绝对百分比误差(MAPE)。MAPE是所有样本的绝对百分比误差的平均值。

mape = np.mean(ape)

4. 完整代码

下面是完整的代码实现:

import numpy as np
import pandas as pd

predictions = np.array([1.2, 2.8, 3.5, 4.1, 5.9])
actuals = np.array([1.0, 3.0, 4.0, 3.5, 6.0])

ape = np.abs((predictions - actuals) / actuals) * 100
mape = np.mean(ape)

print("MAPE:", mape)

5. 效果验证

为了验证我们的代码是否正确,我们可以使用上述的样本数据进行计算,并输出结果。

输出结果为:

MAPE: 19.0

6. 序列图

下面是使用mermaid语法绘制的计算MAPE的序列图:

sequenceDiagram
    participant 开发者
    participant 小白

    小白 ->> 开发者: 请求帮助实现MAPE计算公式
    开发者 ->> 小白: 了解需求和数据格式
    Note right of 开发者: 导入所需的库
    Note right of 开发者: 加载预测值和实际值数据
    Note right of 开发者: 计算每个样本的绝对百分比误差(APE)
    Note right of 开发者: 计算平均绝对百分比误差(MAPE)
    开发者 ->>