如何在 Python 中優化 MAPE 代碼？

Question

我需要一個 MAPE 函數，但是我無法在標准包中找到它......下面是我對這個函數的實現。

def mape(actual, predict): 
    tmp, n = 0.0, 0
    for i in range(0, len(actual)):
        if actual[i] <> 0:
            tmp += math.fabs(actual[i]-predict[i])/actual[i]
            n += 1
    return (tmp/n)

我不喜歡它，它在速度方面不是最佳的。 如何將代碼重寫為更 Pythonic 的方式並提高速度？

Answer 1

這是一種帶有masking的矢量化方法 -

def mape_vectorized(a, b): 
    mask = a <> 0
    return (np.fabs(a[mask] - b[mask])/a[mask]).mean()

可能是division計算后masking更快的一個 -

def mape_vectorized_v2(a, b): 
    mask = a <> 0
    return (np.fabs(a - b)/a)[mask].mean() 

運行時測試 -

In [217]: a = np.random.randint(-10,10,(10000))
     ...: b = np.random.randint(-10,10,(10000))
     ...: 

In [218]: %timeit mape(a,b)
100 loops, best of 3: 11.7 ms per loop

In [219]: %timeit mape_vectorized(a,b)
1000 loops, best of 3: 273 µs per loop

In [220]: %timeit mape_vectorized_v2(a,b)
1000 loops, best of 3: 220 µs per loop

Answer 2

另一種使用masked_Arrays來屏蔽除以零的類似方法是：

import numpy.ma as ma
masked_actual = ma.masked_array(actual, mask=actual==0)
MAPE = (np.fabs(masked_actual - predict)/masked_actual).mean()