使用 ggplot2 在 R 中绘制 ROC 曲线

Question

我有两个变量（条件 1 和条件 2），我已经计算了误报率和命中率，我想将它们绘制在同一个图表上，并分别为条件 1 和条件 2 绘制曲线。这两个条件都有三个点并且都使用相同的误报率。这是我的数据框的样子：

measure <- c('False_Alarm','False_Alarm','False_Alarm', 'Hit_Rate_Condition1',
 'Hit_Rate_Condition1','Hit_Rate_Condition1', 'Hit_Rate_Condition2','Hit_Rate_Condition2',
  'Hit_Rate_Condition2')
point_on_curve<- c(1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3)
percentage <- c(0.11, 0.1, 0.01, 0.80, 0.50, 0.20, 0.80, 0.55, 0.25)

ROC_data <- data.frame(measure,point_on_curve, percentage)

误报应该在 x 轴上，命中率应该在 y 轴上。 请注意，我特别对 ROC 包（如 ROCR）不感兴趣，但我认为应该可以仅使用 ggplot 来绘制它。

非常感谢！

附言只是为了表明我至少一直在尝试一些事情并且真的不想让堆栈交换来为我攻读博士学位，我尝试重铸 DF 并将两者分开以制作两个图：

 Condition_1 <- dcast(ROC_data, point_on_curve ~ measure)
 Condition_1 <- Condition_1[which(!Condition_1$measure == Hit_Rate_Condition2),]
p <- ggplot(data=Condition_1, aes(x=False_Alarm, y=Hit_Rate)) +     
  geom_point() +    
  stat_smooth(method = "lm", formula = y ~ splines::bs(x, 1), col = "red") +
  expand_limits(x = c(0, 1))

这会导致一些荒谬的线条不是平滑的 ROC（不是我需要的），我仍然需要将两者结合起来......无论如何，必须有一种简单的方法来制作这个情节（我需要再做 18 次）与原始 DF 一次完成......

这是曲线应该如何的示例（我不是在寻找美学上相同的东西，只是相同类型的曲线！）

Answer 1

我认为您需要重新格式化您的数据，以便您的 x 和 y 变量（误报率和真正率）位于不同的列中，然后使用 geom_step。看看下面的代码和输出，让我知道这是否是您的目标：

ROC_data <- data.frame(measure, point_on_curve, percentage)

ROC_data = cbind(ROC_data[rep(1:3,2),], ROC_data[4:nrow(ROC_data),])
ROC_data = ROC_data[,c(3,4,6)]
names(ROC_data) = c("FP_Rate","condition","TP_Rate")

ROC_data

    FP_Rate           condition TP_Rate
1      0.11 Hit_Rate_Condition1    0.80
2      0.10 Hit_Rate_Condition1    0.50
3      0.01 Hit_Rate_Condition1    0.20
1.1    0.11 Hit_Rate_Condition2    0.80
2.1    0.10 Hit_Rate_Condition2    0.55
3.1    0.01 Hit_Rate_Condition2    0.25

ggplot(ROC_data, aes(FP_Rate,TP_Rate,colour=condition)) + 
  geom_step() +
  coord_cartesian(xlim=c(0,1), ylim=c(0,1)) +
  theme_bw()

如果你想用直线连接点，你可以用geom_line代替：

ggplot(ROC_data, aes(FP_Rate,TP_Rate,colour=condition)) + 
  geom_line() +
  geom_point() +
  coord_cartesian(xlim=c(0,1), ylim=c(0,1)) +
  theme_bw()