การเปรียบเทียบวิธีประมาณค่าพารามิเตอร์ในตัวแบบถดถอยลอจิสติก เมื่อข้อมูลไม่สมดุล
A Comparison of Parameter Estimation Methods in Logistic Regression with Unbalanced Data
Abstract:
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาและเปรียบเทียบประสิทธิภาพการพยากรณ์ของตัวแบบถดถอยลอจิสติก เมื่อประมาณค่าพารามิเตอร์ในตัวแบบ 3 วิธีได้แก่ วิธีภาวะน่าจะเป็นสูงสุด (MLE) วิธีเบส์เซียน และวิธีฟังก์ชันสกอร์ที่ปรับปรุง (SCORE) ร่วมกับการจัดการความไม่สมดุลของข้อมูลด้วยวิธีการสุ่มลด (RUS) วิธีการสุ่มเกิน (ROS) และวิธีการสังเคราะห์ข้อมูลใหม่ (SMOTE) กำหนดขนาดตัวอย่างที่ใช้ในการศึกษาเท่ากับ 100 และ 500 จำนวนตัวแปรอิสระเท่ากับ 1 และ 3 ตัว อัตราส่วนความไม่สมดุลของข้อมูลในกลุ่ม 0 และ 1 เป็น 60:40, 70:30, 80:20 และ 90:10 ตามลำดับ และอัตราส่วนของข้อมูลระหว่าง Training : Validation เป็น 70:30 และ 80:20 ทำการจำลองข้อมูลโดยกระทำซ้ำ 1,000 ครั้ง ในแต่ละสถานการณ์ที่กำหนด ใช้ค่าความแม่นยำ ความไวความจำเพาะ และค่าความแม่นที่สมดุล เป็นเกณฑ์ในการเปรียบเทียบ
ผลการวิจัยพบว่า ในทุกระดับอัตราส่วนความไม่สมดุลของข้อมูล ขนาดตัวอย่าง และอัตราส่วนระหว่าง Training : Validation เมื่อพิจารณาความแม่นยำของการจำแนกกลุ่มถูกต้อง พบว่ากรณีที่มีตัวแปรอิสระ 1 ตัว วิธีเบส์เซียน กรณีทราบความรู้ก่อนร่วมกับ SMOTE และกรณีที่มีตัวแปรอิสระ 3 ตัว วิธีฟังก์ชันสกอร์ที่ปรับปรุงร่วมกับ SMOTE ให้ความแม่นยำสูงสุด เมื่อพิจารณาค่าความไว พบว่ากรณีที่มีตัวแปรอิสระ 1 ตัว วิธีภาวะน่าจะเป็นสูงสุดร่วมกับ RUS หรือ ROS และกรณีที่มีตัวแปรอิสระ 3 ตัว วิธีเบส์เซียน กรณีทราบความรู้ก่อนหน้าร่วมกับ RUS หรือ ROS มีประสิทธิภาพสูงสุดเป็นส่วนใหญ่และมีค่าใกล้เคียงกัน เมื่อพิจารณาความจำเพาะ พบว่ากรณีที่มีตัวแปรอิสระ 1 ตัว วิธีเบส์เซียน กรณีทราบความรู้ก่อนร่วมกับ SMOTE และกรณีที่มีตัวแปรอิสระ 3 ตัว วิธีฟังก์ชันสกอร์ที่ปรับปรุงร่วมกับ SMOTE มีประสิทธิภาพสูงสุดเป็นส่วนใหญ่ และเมื่อพิจารณาค่าความแม่นที่สมดุล กรณีที่มีตัวแปรอิสระ 1 และ 3 ตัว พบว่าวิธีภาวะน่าจะเป็นสูงสุดและวิธีฟังก์ชันสกอร์ที่ปรับปรุงร่วมกับ RUS, ROS และ SMOTE ให้ความแม่นยำที่สมดุลสูงสุดใกล้เคียงกัน นอกจากนี้ยังพบว่าเมื่ออัตราส่วนความไม่สมดุลของข้อมูลเพิ่มขึ้น ค่าความแม่นยำของการจำแนกกลุ่มถูกต้องด้วยวิธีภาวะน่าจะเป็นสูงสุดและวิธีฟังก์ชันสกอร์ที่ปรับปรุงร่วมกับ RUS, ROS และ SMOTE มีแนวโน้มลดลงเป็นส่วนใหญ่
มหาวิทยาลัยนเรศวร. สำนักหอสมุด
©copyrights มหาวิทยาลัยนเรศวร