혼동 행렬Confusion Matrix
맞고 틀린 네 경우를 칸에 나눠 적은 표
- 혼동 행렬은 맞고 틀린 네 가지 경우를 칸에 나눠 적은 표예요. 판정 결과를 한 장에 펼쳐 놓은 기록이에요.
- 네 칸은 제대로 찾은 것, 헛되이 골라낸 것, 놓친 것, 조용히 지나간 것이에요.
- 정확도와 정밀도, 재현율이 모두 이 표의 칸에서 나와요. 표가 먼저고 지표가 나중이에요.
- 한 숫자로는 안 보이던 어떤 식으로 틀렸는지가 보여서, 무엇을 고칠지 정할 수 있어요.
- 가르는 종류가 셋 이상이면 표가 커지고, 어느 종류를 어느 종류로 헷갈리는지까지 드러나요.
목차
1비유로 이해하기
건물 복도에 화재경보기가 달려 있어요. 한 해가 지나고 관리 기록을 펴 보면 두 가지 사실이 나란히 적혀 있어요. 그날 실제로 불이 났는지, 그리고 경보가 울렸는지.
이 두 가지를 가로세로로 놓으면 칸이 네 개 생겨요. 불이 났고 경보도 울린 날, 불이 안 났는데 울린 날, 불이 났는데 조용했던 날, 아무 일 없이 조용했던 날.
일 년 치 날짜를 이 네 칸에 하나씩 넣으면 경보기의 성적표가 완성돼요. 칸마다 숫자가 다르게 쌓이고, 그 모양이 이 경보기가 어떤 식으로 일하는지를 그대로 보여 줘요. 헛 경보 칸만 잔뜩 부풀었다면 너무 예민한 것이고, 조용했던 화재 칸에 숫자가 하나라도 있다면 큰일이에요.
이 네 칸짜리 표가 혼동 행렬이에요.
2자세히 알아보기
네 칸에는 각자 이름이 있어요
가로줄과 세로줄이 만나는 자리마다 부르는 이름이 정해져 있어요. 찾으려는 것을 제대로 찾아낸 칸은 참 양성, 아닌 것을 그렇다고 잘못 고른 칸은 거짓 양성이에요. 진짜인데 놓친 칸은 거짓 음성, 아닌 것을 조용히 넘긴 칸은 참 음성이고요.
이름이 어렵게 들리지만 규칙은 단순해요. 앞의 참과 거짓은 판정이 맞았는지, 뒤의 양성과 음성은 그렇다고 했는지 아니라고 했는지를 가리켜요. 헛 경보는 거짓 양성, 놓친 불은 거짓 음성이에요.
지표는 전부 이 표에서 나와요
정확도는 네 칸 중 맞힌 두 칸을 전부 더해 전체로 나눈 값이에요. 정밀도는 경보가 울린 두 칸만 놓고 그중 진짜 불이었던 몫을 보고, 재현율은 실제로 불이 났던 두 칸만 놓고 그중 경보가 울린 몫을 봐요.
같은 표에서 어느 두 칸을 짝지어 보느냐만 다를 뿐이에요. 그래서 지표 이름이 헷갈릴 때는 표를 먼저 그려 놓고 어느 줄을 밑에 까는지 짚어 보면 금방 풀려요.
지표 하나만 받아 보면 나머지 칸이 어떻게 생겼는지 알 수 없지만, 표를 받으면 지표를 전부 직접 만들어 볼 수 있어요. 평가 결과를 넘겨받을 때 숫자가 아니라 표를 달라고 하는 이유예요.
두 가지 실수는 무게가 달라요
표를 보는 진짜 이유는 틀린 칸 두 개를 갈라서 보기 위해서예요. 헛 경보는 사람들이 한 번 나갔다 들어오면 끝나지만, 놓친 불은 돌이킬 수 없어요.
이 무게 차이는 표를 봐야만 드러나요. 한 숫자로 요약된 성적은 두 실수를 똑같이 한 번씩으로 세니까요. 어느 칸이 커지는 것을 감수하고 어느 칸을 줄일지 정하는 일이 실제 현장의 선택이에요.
판정 기준을 조이거나 풀면 두 칸 사이에서 숫자가 옮겨 다녀요. 예민하게 맞추면 헛 경보 칸이 커지면서 놓친 칸이 줄고, 둔하게 맞추면 반대가 돼요. 표를 두 장 놓고 견주면 조정이 어느 쪽으로 작용했는지 한눈에 보여요.
종류가 여럿이면 표가 커져요
가르는 종류가 셋이면 표는 세 줄 세 칸, 열이면 열 줄 열 칸이 돼요. 대각선에 놓인 칸이 제대로 맞힌 자리고, 대각선을 벗어난 칸은 전부 헷갈린 자리예요.
큰 표에서는 어느 칸이 유난히 두꺼운지를 봐요. 비슷하게 생긴 두 종류가 서로 오가며 섞이는 일이 흔한데, 그런 짝은 한 칸에 숫자가 몰려서 대번에 눈에 띄어요. 학습 자료를 어느 종류부터 더 모아야 할지 정하는 데 바로 쓰여요.
숫자가 아니라 비율로 칠해 보면 더 잘 보여요. 종류마다 자료 수가 다르면 원래 개수만으로는 비교가 어렵거든요. 줄마다 합이 같아지도록 맞춰 놓고 색의 진하기로 읽으면, 어느 줄이 유난히 흐린지가 대번에 드러나요.
3조금 더 정확하게
혼동 행렬은 실제 값과 판정 값을 두 축으로 놓고 건수를 센 표예요. 어느 쪽을 가로에 둘지는 정해진 규칙이 없어서, 도구마다 실제 값이 행일 때도 있고 열일 때도 있어요. 표를 볼 때 축 이름을 먼저 확인하지 않으면 정밀도와 재현율을 뒤집어 읽게 돼요.
칸을 개수 그대로 두는 대신 각 줄의 합으로 나눠 비율로 바꿔 놓기도 해요. 한쪽 종류가 훨씬 많은 자료에서는 개수만으로 그린 표가 큰 쪽에 가려지기 때문이에요. 두 방식은 같은 결과를 놓고도 인상이 꽤 다르게 남아서, 표를 건네받을 때 개수인지 비율인지부터 확인해요.
비유가 어긋나는 지점도 있어요. 화재경보기 기록은 날짜라는 순서를 갖고 있지만, 혼동 행렬은 순서를 버리고 개수만 남겨요. 그래서 어느 시기에 몰려서 틀렸는지, 특정 조건에서만 틀렸는지는 이 표로 알 수 없어요. 그런 것을 보려면 틀린 건들을 따로 꺼내 하나씩 들여다봐야 해요.
4직접 해보기
5흔한 오해
혼동 행렬이 어려운 계산이라고 생각하기 쉽지만, 실제로는 판정 결과를 네 칸에 나눠 세어 적은 표일 뿐이고 지표들이 오히려 이 표에서 나와요.
표의 네 칸이 다 같은 무게라고 여기기 쉽지만, 실제로는 헛되이 울린 칸과 놓친 칸의 손해가 전혀 달라서 어느 쪽을 줄일지 골라야 해요.
대각선 숫자만 크면 좋은 표라고 생각하기 쉽지만, 실제로는 한쪽 종류가 압도적으로 많으면 대각선 한 칸만 커도 그렇게 보여서 줄마다 비율로 다시 봐야 해요.
7한 줄 요약
그러니까혼동 행렬은 맞고 틀린 네 경우를 칸에 나눠 적은 표이고, 정확도와 정밀도와 재현율은 모두 이 표의 칸을 짝지어 만든 숫자예요.
잘못된 내용이나 더 좋은 비유가 있나요? 수정 제안 보내기 · 마지막 수정2026-09-02