完整定義
資料不平衡(Data Imbalance / Class Imbalance)是機器學習中的常見問題,例如詐欺偵測中正常交易遠多於詐欺交易(比例可達 99:1)。解決策略:過採樣(SMOTE:合成少數類別樣本)、欠採樣(隨機移除多數類別)、調整損失函數權重(Class Weight)、Focal Loss。評估指標應使用 F1-score、AUC-ROC 而非 Accuracy。
白話說明
你有沒有在你看見正樣本很少、負樣本很多時,還在想這件事到底該怎麼看?
把它想成考卷裡有一題超少見,模型很容易只記住常見答案。
類別差太多時,模型可能只猜多數類別就拿到不錯的表面分數。
真正常用的能力不是高準確率,而是少數類別也要抓得到。
記住這句
少數類別不能被多數類別淹沒。
容易混淆
label-noise
資料不平衡是數量差太多,標籤噪音是答案本身可能錯。
常見混淆:資料不平衡 vs label-noise
資料不平衡是數量差太多,標籤噪音是答案本身可能錯。
實際案例
詐欺偵測
正常交易很多,真正詐欺很少,模型若只看準確率會被騙。
罕見疾病分類
陽性病例少,醫療模型必須特別照顧少數類別。
算法與應用
1. 處理方式常見有過採樣、欠採樣、加權損失和合成少數樣本。
2. 不能只看 accuracy,還要看 recall、precision 和 F1。
3. 類別不平衡常和資料稀少、標註成本高一起出現。
情境判斷
Q1:分類準確率 98%,但少數類幾乎全錯,代表什麼?
很可能是資料不平衡,模型只學會多數類。
Q2:什麼時候會優先看召回率而不是準確率?
當漏抓少數類的代價很高時,例如風控或醫療。
iPAS 考題
常見問題
不一定,先看資料量、任務和風險,再決定要不要過採樣。
因為多數類太多時,模型全猜多數類也可能有很高準確率。
可能丟掉太多資訊,讓模型學不到完整分布。
常見做法是加權交叉熵,給少數類別較大的權重,scikit-learn 很多模型也能設 class_weight="balanced"。另一種是焦點損失(Focal Loss),降低已經分類得很好的樣本在損失裡的比重,讓訓練集中在難分的樣本,最早用在前景與背景極度不平衡的物件偵測。
常見說法是 imbalanced data、class imbalance 或 class-imbalanced dataset,指分類資料裡各類別的標籤數量差很多。Google 機器學習詞彙表的例子是負例 1,000,000 筆、正例 10 筆,多類別資料也可能出現不平衡。
出現在這些考古題
官方公告試題的逐題解析裡,有 14 題把資料不平衡列為延伸術語,這裡列出 5 題。
立即測驗
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相關術語
來源
這個術語目前沒有標註外部來源。
考試範圍:iPAS AI 應用規劃師評鑑內容範圍參考(115.02 更新),經濟部產業人才能力鑑定,實際考試內容以官方公告為準。
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