r - 绘制 ROC 曲线并在特定截止信息处计算 R 中的 AUC

Question

给定这样的数据:SN = 灵敏度；SP = 特异性

Cutpoint        SN   1-SP
       1       0.5    0.1
       2       0.7    0.2
       3       0.9    0.6

如何绘制 ROC 曲线并计算 AUC。并比较两条不同ROC曲线之间的AUC。在大多数 pROC 或 ROCR 等包中，数据的输入与上面显示的不同。有人可以建议用 R 或其他方法解决这个问题的方法吗？

ROCsdat <- data.frame(cutpoint = c(5, 7, 9), TPR = c(0.56, 0.78, 0.91), FPR = c(0.01, 0.19, 0.58))

## plot version 1
op <- par(xaxs = "i", yaxs = "i")
plot(TPR ~ FPR, data = dat, xlim = c(0,1), ylim = c(0,1), type = "n")
with(dat, lines(c(0, FPR, 1), c(0, TPR, 1), type = "o", pch = 25, bg = "black"))
text(TPR ~ FPR, data = dat, pos = 3, labels = dat$cutpoint)
abline(0, 1)
par(op)

Answer 1

首先，我会建议访问您本地的图书馆并找到一本关于 R 的介绍性书籍。在您编写自己的代码之前有一个坚实的基础很重要，并且在没有真正理解的情况下复制粘贴在互联网上找到的代码手段充其量是有风险的。

关于您的问题，我相信 (0,0) 和 (1,1) 坐标是 ROC 曲线的一部分，因此我将它们包含在数据中:

ROCsdat <- data.frame(cutpoint = c(-Inf, 5, 7, 9, Inf), TPR = c(0, 0.56, 0.78, 0.91, 1), FPR = c(0, 0.01, 0.19, 0.58, 1)) 

下标

我强烈建议不要在 R 训练的这个阶段设置自己的梯形积分函数。它太容易出错，很容易因为一个小的(语法)错误而搞砸。

相反，使用完善的集成代码，例如 pracma 中的 trapz 函数:

library(pracma)
trapz(ROCsdat$FPR, ROCsdat$TPR)

绘图

我想你大部分都明白了情节，尽管我会稍微不同地写它:

plot(TPR ~ FPR, data = ROCsdat, xlim = c(0,1), ylim = c(0,1), type="b", pch = 25, bg = "black")
text(TPR ~ FPR, data = ROCsdat, pos = 3, labels = ROCsdat$cutpoint)
abline(0, 1, col="lightgrey")

比较

为了进行比较，假设您在 auc1 和 auc2 中有两个 AUC。 if/else 语法如下所示:

if (auc1 < auc2) {
    cat("auc1 < auc2!\n")
} else if (auc1 == auc2) {
    cat("aucs are identical!\n")
} else {
    cat("auc1 > auc2!\n")
}