平均絶対誤差(MAE) へいきんぜったいごさ・えむえーいー
MAE平均絶対誤差回帰評価誤差指標Mean Absolute Error
平均絶対誤差(MAE)について教えて
平均絶対誤差(MAE)とは
MAE(Mean Absolute Error:平均絶対誤差)は、回帰モデルの評価指標です。実際の値と予測値の差の絶対値の平均を計算します。
MAE = (1/n) × Σ|y_i - ŷ_i|
y_i:実際の値
ŷ_i:予測値
n:サンプル数
単位が元の変数と同じ(例:予測が家賃なら円単位)ため、ビジネス上の意味を直接理解できるのが大きな利点です。
回帰評価指標の比較
| 指標 | 式 | 特徴 |
|---|---|---|
| MAE | 平均(|誤差|) | 外れ値にロバスト、解釈しやすい |
| MSE | 平均(誤差²) | 外れ値を強く罰則、微分可能 |
| RMSE | √MSE | MSEを元の単位に戻したもの |
| R²(決定係数) | 1 - SS_res/SS_tot | 0〜1でモデルの説明力を示す |
| MAPE | 平均(|誤差/実値|) | 相対誤差。ゼロ除算に注意 |
MAEとMSEの使い分け
MAEを選ぶ場合:
- 外れ値が多いデータ
- 大きな誤差も小さな誤差も同等に扱いたい
- ビジネス関係者への説明が必要(直感的)
MSEを選ぶ場合:
- 大きな誤差を特に避けたい(罰則を強くしたい)
- 損失関数として使う(微分が連続)
- 数学的な扱いやすさを重視
歴史と背景
- 統計学の初期から:最小絶対偏差法(LAD回帰)と関連
- MAEはロバスト推定の観点から常に研究・活用されてきた
- 現在:scikit-learnで1行計算できる標準的な回帰評価指標
関連用語
- 平均二乗誤差・MSE・RMSE — MAEの比較対象
- 決定係数・R² — 回帰評価のもう一つの代表指標
- 回帰 — MAEで評価されるタスクの種類
- 外れ値 — MAEがロバストな理由に関係する概念
- 損失関数 — 学習時の誤差計算にもMAEが使われる