Target leakage, not model class, explains reported accuracy in survey-based cardiovascular screening: a leakage-tiered audit of glass-box and tabular foundation models
目标泄漏而非模型类别解释心血管筛查报告准确率:玻璃盒与表格基础模型泄漏分层审计
Data Science and AI Cluster, XU Exponential University of Applied Sciences, Potsdam, Germany · German University of Digital Science, Potsdam, Germany · College of Engineering, Abu Dhabi University, Abu Dhabi, United Arab Emirates · College of Technological Innovation, Zayed University, Abu Dhabi, United Arab Emirates · Cleveland Clinic Hospital, Abu Dhabi, United Arab Emirates
十个分类器在44万样本审计显示,移除两个诊断后特征使所有模型AUROC下降约0.05并收敛至0.0045带宽,性能差距来自特征泄漏而非模型架构
📌 工作参考价值
- 建立泄漏分层特征审计:把与标签有因果/后诊断关系的特征按泄漏风险分层,观察移除后所有模型 AUC 的同步下降,电商推荐里类似“用户已加购/购买后的行为特征”会带来虚假 recall,需要消融区分特征贡献与模型能力。
- 玻璃盒模型(EBM)在表格任务上精度可非劣于复杂模型且推理快约两个数量级,适合线上排序/召回候选生成中低延迟且可解释的模块,不必为微小 AUROC 提升引入大模型。
- 部署前用冻结阈值跨时间/跨人群验证:推荐/广告模型在增量训练前先在下一时段数据上做 transport 检查,避免只看离线 AUC;对性别/年龄等分人群使用 Mondrian conformal 或分组校准修复覆盖率差异。
- 阈值公平性要在固定业务阈值下审计,而非只看全局 AUC;排序/推荐里对曝光阈值、推送文案的覆盖差异做 subgroup 召回/精确率检查,利用可解释模型的 shape function 编辑实现可审计修复。
动机:基于全国健康调查的心血管筛查模型普遍报告 AUROC 约 0.89,怀疑来自目标泄漏而非模型学习能力;同时评估表格基础模型是否带来真实提升,以及部署所需属性能否联合满足。
方法关键点:使用 2022 BRFSS 442,067 名受访者,在五个泄漏风险递减的特征层级上,对比 10 个分类器(线性、树集成、神经、玻璃盒、表格基础),固定阈值审计区分度、校准、公平性、共形覆盖率、解释忠实度与推理成本;在 2023 年 430,755 名受访者上检验模型与阈值冻结后的迁移稳定性。
关键结果:移除两个诊断后特征使所有模型 AUROC 下降 0.049–0.051,模型间差异收窄至 0.0045 带宽;EBM 在预设 0.005 非劣边界内不输所有替代模型,推理速度比最强基础模型快约 100 倍。固定阈值对女性心梗检测率 75.4%,男性 89.0%;编辑 shape functions 后差距缩小至 0.010。边际共形预测对男性覆盖率 0.86、对 60 岁以上 0.82;Mondrian 校准修复所有分层。冻结模型跨年迁移 AUROC 偏差在 0.002 内。
结论:该文献中报告的模型性能空间来自特征集而非学习器;透明性不带来可测精度代价,并使公平修复与不确定性条件直接可审计。评估实践是瓶颈。