CG
CG(cumulative gain,累计增益)可以用于评价基于打分/评分的个性推荐系统。假设我们推荐k个物品,这个推荐列表的CGk计算公式如下:
[CG_k=sum_{i=1}^k ext{rel}_i
]
(rel_i) 表示第 (k) 个物品的相关性或者评分。假设我们共推荐 (k) 部电影,(rel_i) 可以是用户对第 (i) 部电影的评分。
比如豆瓣给用户推荐了五部电影,分别为 (M_1,M_2,M_3,M_4,M_5),该用户对这五部电影的评分分别是5, 3, 2, 1, 2,那么这个推荐列表的CG等于
[CG_5=5+3+2+1+2=13
]
DCG
然而CG没有考虑推荐的次序,如果引入对物品顺序的考虑,就有了DCG(discounted CG),折扣累积增益。公式如下:
[DCG_k=sum_{i=1}^k frac{2^{ ext{rel}_i}-1}{log_2(i+1)}
]
还是上面那个例子,计算结果为:
[DCG_5=frac{2^5-1}{log_2 2}+frac{2^3-1}{log_2 3}+frac{2^2-1}{log_2 4}+frac{2^1-1}{log_2 5}+frac{2^2-1}{log_2 6}=31+4.4+1.5+0.4+1.2=38.5
]
NDCG
DCG没有考虑到推荐列表和每个检索中真正有效结果个数,所以最后我们引入NDCG(normalized discounted CG),顾名思义就是标准化之后的DCG。
[NDCG_k=frac{DCG_k}{IDCG_k}
]
其中IDCG是指ideal DCG,也就是完美结果下的DCG。
继续上面的例子,如果相关电影一共有7部 (M_1,M_2,M_3,M_4,M_5,M_6,M_7),该用户对这七部电影的评分分别是5, 3, 2, 1, 2 , 4, 0,把这7部电影按评分排序5, 4, 3, 2, 2, 1, 0,这个情况下的完美DCG是:
[IDCG_5=frac{2^5-1}{log_2 2}+frac{2^4-1}{log_2 3}+frac{2^3-1}{log_2 4}+frac{2^2-1}{log_2 5}+frac{2^2-1}{log_2 6}=31+9.5+3.5+1.3+1.2=46.5
]
所以:
[NDCG_5 = frac{DCG_5}{IDCG_5}=frac{38.5}{46.5}=0.827
]
NDCG是0到1的数,越接近1说明推荐越准确。