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几率均等:怎么衡量模型对不同人群是否公平

MLU-Explain · Equality of Odds · 亚马逊机器学习大学(MLU-Explain)

用录取这个场景讲算法公平:拖动概率阈值,看两个群体的假正例率和假负例率差值能不能同时归零,以及「让所有人都被拒」这种偷懒解为什么不算数。

适用
AI 伦理、可信人工智能、人工智能导论、数据治理
概念
算法公平性、几率均等、机会均等、真正例率与假正例率、ROC 曲线、分群体阈值
课时
进阶 · 建议 25 分钟
网络
离线可用(不依赖外网,需能打开本站)

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动手三步

  1. 读几率均等的定义与公式,弄清为什么要比较错误率而不是错误个数
  2. 在蜂群图上拖动概率阈值,盯住两个群体的假正例率差值、假负例率差值和各自准确率
  3. 试着把两个差值同时拖到 0,再看看能拖出来的是不是「全拒」「全收」这类偷懒解
  4. 看两组 ROC 曲线,找两个群体上同时相等的那一个点
  5. 读最后两节:训练时加约束,和训练后按群体分别设阈值,两种做法各自的代价

课堂怎么用

  • 先让学生用录取场景说出「错误拒绝」和「错误录用」分别伤害了谁,再引入两种错误率
  • 让每组尝试找一个「公平」的阈值并报出准确率,全班比较公平与性能的代价
  • 用偷懒解讨论:指标达标不等于系统可用,评价体系必须同时看公平和性能

思考题

  1. 为什么要比较错误率而不是错误的绝对数量?
  2. 「所有人都被拒绝」时假正例率差值为 0,为什么不能算公平?
  3. 要让模型对两个群体同时满足几率均等,一般要付出什么代价?

已知限制

  • 数据集为讲解构造,两个群体只用几何符号表示,不对应任何真实人群
  • 正文里指向本次未镜像主题的链接仍指向原作站点,课堂断网时点不开
  • 几率均等只是众多公平性准则之一,原文也强调不同准则之间可能互相冲突

原作 MLU-Explain · Equality of Odds(Mia Mayer、Jared Wilber(亚马逊机器学习大学),亚马逊机器学习大学(MLU-Explain)),CC BY-SA 4.0 (文) + MIT-0 (码) 许可(原文),界面已中文化。中文译文与改编内容采用 CC BY-SA 4.0,保留原作署名并注明改动。

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