决策树(详细易懂,很多例子)
第四节决策树方法
第四节决策树方法第四节决策树方法一决策树结构利用决策树形图进行决策分析的方法称为决策树分析法。
当决策涉及多方案选择时，借助由若干节点和分支构成的树状图形，可形象地将各种可供选择的方案、可能出现的状态及其概率，以及各方案在不同状态下的条件结果值简明地绘制在一张图标上，以便讨论研究。
决策树形图的优点在于系统地、连贯地考虑各方案之间的联系，整个决策分析过程直观易懂、清晰明了。
决策树形图可分为单阶段决策树和多阶段决策树。
单阶段决策树是指决策问题只需进行一次决策活动，便可以选出理想的方案。
单阶段决策树一般只有一个决策节点。
如果所需决策的问题比较复杂，通过一次决策不能解决，而是要通过一系列相互联系的决策才能选出最满意方案，这种决策就称为多阶段决策。
多阶段决策的目标是使各次决策的整体效果达到最优。
决策树分析法是进行风险型决策分析的重要方法之一。
该方法将决策分析过程以图解方式表达整个决策的层次、阶段及其相应决策依据，具有层次清晰、计算方便等特点，因而在决策活动中被广泛运用。
决策树基本模型决策树又称决策图，是以方框和圆圈及节点，并由直线连接而形成的一种像树枝形状的结构图。
单阶段决策树如图所示：决策树所用图解符号及结构：（1）决策点：它是以方框表示的节点。
一般决策点位于决策树的最左端，即决策树的起点位置，但如果所作的决策属于多阶决策，则决策树图形的中间可以有多个决策点方框，以决策树“根”部的决策点为最终决策方案。
（2）方案枝：它是由决策点起自左而右画出的若干条直线，每条直线表示一个备选方案。
方案枝表示解决问题的途径，通常是两枝或两枝以上。
（3）状态节点：在每个方案枝的末端画上一个“○”并注上代号叫做状态节点。
状态节点是决策分枝的终点，也是表示一个备选方案可能遇到的自然状态的起点。
其上方的数字表示该方案的期望损益值。
（4）概率枝：从状态节点引出的若干条直线叫概率枝，每条直线代表一种自然状态及其可能出现的概率（每条分枝上面注明自然状态及其概率）。
决策树实例计算
计算题一1.为生产甲产品，小行星公司设计了两个基本方案：一是建大工厂，二是建小工厂。
如果销路好3年以后考虑扩建。
建大工厂需投资300万元，建小工厂需投资160万元，3年后扩建另需投资140万元扩建后可使用7年，其年度损益值与大工厂相同。
每种自然状态的预测概率及年度损益值如下表：四、计算题（15分）精品文档就在这里各类专业好文档，值得你下载，教育，管理，论文，制度，方案手册，应有尽有581-300=281581大厂287-160447-160=2870、3扩-140不扩2590、970 90、1X 10X 71X 10X 7=701=3X 0、7X 100+616X0、7+3X 0、3X(-20)+0、3X(-140)2=3X 0、7X 40+476X0、7+3X 0、3X 10+0.3X 70=447答：建大厂收益=581-300=281建小厂收益=447-160=287 所以应选择建小厂方案。
山姆公司的生产设备已经落后，需要马上更新。
公司有人认为，目前产品销路增长，应在更新设备的同时扩大再生产的规模。
但也有人认为，市场形势尚难判断，不如先更新设备，3年后再根据形势变化考虑扩大再生产的规模问题。
这样，该公司就面临着两个决策方案。
决策分析的有关资料如下： A 、现在更新设备，需投资35万元，3年后扩大生产规模，另需投资40万元。
B 、现在更新设备的同时扩大再生产的规模，需投资60万元。
0、0、70、I X(-20)X 71、0l X 7X(-20)二1400、1476°、90、9X 100X 76160、9..0、9X 100X 7 \小厂-300616 -1400、70、3 447 0、10、1X(-20)X 70、9X 40X 7-C、现在只更新设备，在销售情况良好时，每年可获利6万元；在销售情况不好时，每年可获利4、5万元。
D、如果现在更新与扩产同时进行，若销售情况好，前3年每年可获利12万元；后7年每年可获利15万元；若销售情况不好，每年只获利3万元。
决策树分析方法
不确定型决策分析
总结词
决策树分析方法在不确定型决策中具有重要应用价值 ，能够帮助决策者在缺乏足够信息或数据的情况下进 行科学决策，提高决策的灵活性和适应性。
详细描述
不确定型决策是指在缺乏足够信息或数据的情况下进 行的决策，通常需要根据主观判断和经验来进行决策 。决策树分析方法通过构建决策树来模拟不同情况下 的可能结果，并评估每种可能结果的优劣，从而为不 确定型决策提供一种科学的方法。该方法适用于缺乏 足够信息或数据的复杂情况，能够综合考虑多种可能 情况下的最优解，提高决策的准确性和可靠性。
VS
详细描述
通过构建决策树模型，对投资项目的各种 可能结果和对应的概率进行评估，同时考 虑各种因素对项目的影响，从而制定出更 加科学合理的投资策略。
案例二：市场预测分析
总结词
决策树分析方法在市场预测中具有较高的实 用价值，能够有效地对市场趋势进行分析和 预测。
详细描述
通过建立决策树模型，对市场数据进行分类 和回归分析，对市场的未来趋势进行预测， 为企业的市场策略制定提供科学依据。
根据问题定义和关键因素，建立决策框架， 包括决策的步骤、可能的结果以及对应的行 动方案。
确定决策变量
收集数据
收集与决策相关的数据，包括历史数据、市场数 据、专家意见等。
分析数据
对收集到的数据进行清洗、整理和分析，以确定 关键的决策变量。
选择变量
选择与决策目标密切相关的变量，并确定它们的 权重和影响。
特点
决策树具有结构简单、直观易懂、能够清晰地表达各个决策变量之间的关系以及决策路径等优点。
决策树分析方法的优缺点
优点 直观易懂，易于理解和分析。 能够清晰地表达复杂的决策过程和变量之间的关系。
决策树分析方法
客户流失的预测
总结词
采用决策树分析方法对客户流失进行预测，帮助企业了解可能导致客户流失的关键因素，从而制定相应的客户 保持策略。
详细描述
通过对企业历史数据的深入挖掘和分析，利用决策树算法构建一个客户流失预测模型。该模型可以识别出那些 具有较高流失风险的客户，并为企业提供相应的解决策略，如针对这些客户提供更加个性化的服务和优惠，加 强客户关系维护等。
集成学习方法
深度学习
将决策树与其他机器学习方法集成，如随机 森林、梯度提升等，可以提高预测性能和可 解释性。
利用深度学习技术改进决策树的训练和优化 过程，提高模型的表示能力和预测精度。
特征选择和表示学习
可解释性和透明度
发展更有效的特征选择和表示学习方法，以 更好地捕捉数据中的复杂模式和关系。
研究提高决策树可解释性的方法，如决策树 剪枝、可视化技术等，以满足用户对模型透 明度的需求。
决策树在回归问题中的应用
适用场景
决策树在回归问题中也有广泛应用，如预测房屋售价、股票价格等连续值。
实例
在预测房屋售价场景中，决策树可以通过对房屋属性进行划分，并赋予各个属性 不同的权重，最终得出房屋售价的预测值。
决策树在时间序列预测中的应用
适用场景
决策树可以应用于时间序列预测问题中，如股票价格、气候 预测等。
决策树的计算过程
数据准备
收集和准备需要分析的数据集 ，对数据进行清洗、预处理和 规范化等操作，使其符合决策
树算法的要求。
特征选择
选择与目标变量相关性较高的 特征作为节点，并计算每个特 征的信息增益、基尼指数等指 标，为决策树的建立提供依据
。
树的建立
根据选择出的特征，从根节点 开始，按照一定的顺序将数据 集划分成若干个子集，然后为 每个子集生成新的分支，如此 递归地构建出整个决策树。
分类分析--决策树（经典决策树、条件推断树）
分类分析--决策树（经典决策树、条件推断树）分类分析--决策树决策树是数据挖掘领域中的常⽤模型。
其基本思想是对预测变量进⾏⼆元分离，从⽽构造⼀棵可⽤于预测新样本单元所属类别的树。
两类决策树：经典树和条件推断树。
1 经典决策树经典决策树以⼀个⼆元输出变量（对应威斯康星州乳腺癌数据集中的良性/恶性）和⼀组预测变量（对应九个细胞特征）为基础。
具体算法如下：(1) 选定⼀个最佳预测变量将全部样本单元分为两类，实现两类中的纯度最⼤化（即⼀类中良性样本单元尽可能多，另⼀类中恶性样本单元尽可能多）。
如果预测变量连续，则选定⼀个分割点进⾏分类，使得两类纯度最⼤化；如果预测变量为分类变量（本例中未体现），则对各类别进⾏合并再分类。
(2) 对每⼀个⼦类别继续执⾏步骤(1)。
(3) 重复步骤(1)~(2)，直到⼦类别中所含的样本单元数过少，或者没有分类法能将不纯度下降到⼀个给定阈值以下。
最终集中的⼦类别即终端节点（terminal node）。
根据每⼀个终端节点中样本单元的类别数众数来判别这⼀终端节点的所属类别。
(4) 对任⼀样本单元执⾏决策树，得到其终端节点，即可根据步骤3得到模型预测的所属类别。
上述算法通常会得到⼀棵过⼤的树，从⽽出现过拟合现象。
结果就是，对于训练集外单元的分类性能较差。
为解决这⼀问题，可采⽤10折交叉验证法选择预测误差最⼩的树。
这⼀剪枝后的树即可⽤于预测。
R中的rpart包⽀持rpart()函数构造决策树，prune()函数对决策树进⾏剪枝。
下⾯给出判别细胞为良性或恶性的决策树算法实现。
（1）使⽤rpart()函数创建分类决策树：#⽣成树：rpart()函数可⽤于⽣成决策树library(rpart)set.seed(1234)dtree <- rpart(class ~ ., data=df.train, method="class",parms=list(split="information"))#rpart() 返回的cptable值中包括不同⼤⼩的树对应的预测误差，因此可⽤于辅助设定最终的树的⼤⼩。
深入浅出决策树分类(精彩故事引入)
03
数据划分
将数据集划分为训练集、验证集和测试集，以便进行模型训练和评估。
特征工程在决策树分类中应用示例
特征选择
01
通过计算特征重要性、绘制特征相关性热力图等方法，选择对
分类结果影响较大的特征。
特征构造
02
根据业务理解和数据探索，构造新的特征以增强模型的表达能
力。
特征转换
03
通过特征离散化、特征交互等方式，将原始特征转换为更适合
04 决策树分类实践案例分析
数据集选择与预处理操作指南
01
数据集选择
选择适合决策树分类的数据集，如Iris、Titanic等经典数据集，或根据
实际业务需求选择相关数据集。
02
数据预处理
包括数据清洗（处理缺失值、异常值等）、特征编码（将非数值特征转
换为数值特征）、特征缩放（将不同特征缩放到同一尺度）等操作。
采用适当的剪枝策略，简化决策树结 构，避免过拟合现象。
集成学习
将多个决策树结合起来，形成随机森 林等集成学习方法，提高分类性能和 稳定性。
特征选择
在构建决策树前，进行特征选择和降 维处理，以提高分类效率和准确性。
引入领域知识
在构建决策树时引入领域知识，指导 决策树的生成和剪枝过程。
06 拓展知识：集成学习方法 在决策树中应用
Bagging是一种并行式的集成学习 方法，它基于自助采样法，通过有 放回地重复采样来生成多个不同的 数据集，然后对每个数据集独立地 训练出一个基学习器，最后将这些 基学习器的预测结果进行结合。
Boosting是一种串行式的集成学 习方法，它通过改变训练样本的 权重，使得每轮训练都更加关注 于前一轮被错误分类的样本，从 而逐步提高学习器的性能。
决策树算法的应用场景
决策树算法的应用场景1.命名实体识别（NER）：决策树可以用于识别文本中的命名实体，如人名、地名、组织名等。
决策树可以根据文本中的特征，如词性、关键词等，进行分类判断。
2.信用评估：决策树可以用于信用评估，根据客户的个人信息和贷款申请信息，判断该客户的信用等级。
决策树可以根据客户信息中的特征，如年龄、收入、债务情况等，进行分类判断，帮助银行做出贷款决策。
3.医学诊断：决策树可以用于医学诊断，根据患者的症状和检测结果，判断患者可能患有的疾病。
决策树可以根据患者症状和检测结果中的特征，如体温、血压、血液检测结果等，进行分类判断，帮助医生作出诊断。
4.垃圾邮件过滤：决策树可以用于垃圾邮件过滤，根据邮件内容和发送者信息，判断该邮件是否为垃圾邮件。
决策树可以根据邮件内容和发送者信息中的特征，如关键词、发件人地址等，进行分类判断，帮助用户过滤掉垃圾邮件。
5.推荐系统：决策树可以用于推荐系统，根据用户的历史行为和喜好，预测用户可能感兴趣的物品或内容。
决策树可以根据用户历史行为和喜好中的特征，如点击记录、购买记录等，进行分类判断，帮助推荐系统给用户推荐个性化的内容。
6.金融欺诈检测：决策树可以用于金融欺诈检测，根据客户的交易记录和行为特征，判断客户是否存在欺诈行为。
决策树可以根据客户交易记录和行为特征中的特征，如交易金额、交易频率等，进行分类判断，帮助金融机构发现潜在的欺诈行为。
总结起来，决策树算法在许多领域都有广泛的应用，包括自然语言处理、金融、医疗、推荐系统等。
决策树算法可以根据不同的特征来进行分类判断，帮助解决实际问题。
同时，决策树算法简单易懂，可解释性强，易于理解和使用，因此在实际应用中很受欢迎。
决策树分析与统计
决策树分析与统计在现代数据分析与机器学习领域，决策树是一种非常重要的算法。
它不仅具有直观易懂的特点，也具备强大的分类和回归能力。
决策树通过树形结构展示决策过程，能够帮助我们理解数据并做出相关决策。
本文将深入探讨决策树的基本概念、构建方法、优缺点以及其在统计分析中的应用。
一、决策树的基本概念决策树是一种用于分类和回归的模型，其通过一系列规则将数据集划分成多个小部分，最终形成一个树状结构。
在这棵树中，每个内部节点代表一个特征（属性），每条边代表一个特征值分裂，而每个叶子节点则表示最终的结果或预测值。
二、决策树的构建方法构建决策树的关键在于如何选择特征来进行数据划分。
常用的方法有：1. 信息增益信息增益是基于信息论的重要概念，用于评估选择某一特征进行划分后能带来的信息量增加。
计算公式为：[ IG(D, A) = H(D) - H(D|A) ]其中，( H(D) )为数据集D的信息熵，( H(D|A) )为给定特征A后的条件熵。
信息增益越高，意味着通过该特征进行划分后，数据的不确定性减少得越多，从而可用于选择最优特征进行分裂。
2. 基尼指数基尼指数是另一种衡量特征优劣的方法，主要被用于CART （Classification and Regression Trees）算法中。
其计算公式为：[ Gini(D) = 1 - (p_i)^2 ]其中，( p_i )代表类别i在数据集D中所占的比例。
基尼指数越低，表示数据集中类别越纯粹，也就越适合用该特征进行分裂。
3. 剪枝为了避免过拟合，决策树模型通常需要进行剪枝操作。
剪枝的主要思想是在树的生成过程中，如果发现某些节点的存在对模型预测效果并无显著提升，则应将其去掉。
常见的剪枝方法有预剪枝和后剪枝。
三、决策树的优缺点决策树作为一种流行的数据挖掘技术，其优势与劣势并存。
优点直观易懂：决策树采用树形结构展示，每一步都可以清晰地看到如何做出分类或预测，因此极具可解释性。
决策树
决策树决策树法(Decision Tree）决策树(decision tree)一般都是自上而下的来生成的。
每个决策或事件（即自然状态）都可能引出两个或多个事件，导致不同的结果，把这种决策分支画成图形很像一棵树的枝干，故称决策树。
决策树就是将决策过程各个阶段之间的结构绘制成一张箭线图，我们可以用下图来表示。
选择分割的方法有好几种，但是目的都是一致的：对目标类尝试进行最佳的分割。
从根到叶子节点都有一条路径，这条路径就是一条“规则”。
决策树可以是二叉的，也可以是多叉的。
对每个节点的衡量：1) 通过该节点的记录数2) 如果是叶子节点的话，分类的路径3) 对叶子节点正确分类的比例有些规则的效果可以比其他的一些规则要好。
决策树的构成要素[1]决策树的构成有四个要素：(1)决策结点；(2)方案枝；(3)状态结点；(4)概率枝。
如图所示：总之，决策树一般由方块结点、圆形结点、方案枝、概率枝等组成，方块结点称为决策结点，由结点引出若干条细支，每条细支代表一个方案，称为方案枝；圆形结点称为状态结点，由状态结点引出若干条细支，表示不同的自然状态，称为概率枝。
每条概率枝代表一种自然状态。
在每条细枝上标明客观状态的内容和其出现概率。
在概率枝的最末稍标明该方案在该自然状态下所达到的结果(收益值或损失值)。
这样树形图由左向右，由简到繁展开，组成一个树状网络图。
决策树对于常规统计方法的优缺点优点：1)可以生成可以理解的规则；2)计算量相对来说不是很大；3) 可以处理连续和种类字段；4) 决策树可以清晰的显示哪些字段比较重要。
缺点：1) 对连续性的字段比较难预测；2) 对有时间顺序的数据，需要很多预处理的工作；3) 当类别太多时，错误可能就会增加的比较快；4) 一般的算法分类的时候，只是根据一个字段来分类。
决策树的适用范围[1]科学的决策是现代管理者的一项重要职责。
我们在企业管理实践中，常遇到的情景是：若干个可行性方案制订出来了，分析一下企业内、外部环境，大部分条件是己知的，但还存在一定的不确定因素。
决策树分析方法
遗传算法
通过遗传算法对决策树进行优化，将决策树的每个节 点视为一个个体，利用遗传算法中的交叉、变异等操 作对个体进行优化，以得到最优的决策树。
05
决策树分析方法的实践案 例
案例一：投资决策分析
总结词
决策树分析方法在投资决策分析中应用广泛 ，帮助投资者对投资项目进行风险评估和决 策。
详细描述
通过构建决策树模型，对投资项目的各种可 能结果和对应的概率进行评估，同时考虑各 种因素对项目的影响，为投资者提供更加全
利用贝叶斯定理对决策树进行优化， 通过对每个节点的样本数据应用贝叶 斯定理，计算出每个节点的最优决策 类别。
最大似然估计
利用最大似然估计对决策树进行优化 ，假设每个样本的类别概率是独立的 ，通过计算每个节点的最大似然估计 值来确定最优决策类别。
模拟优化法
蒙特卡洛模拟
通过蒙特卡洛模拟方法对决策树进行优化，对每个节 点的样本数据进行随机抽样，模拟出每个节点的最优 决策类别。
不确定型决策分析
总结词
决策树分析方法在不确定型决策中具有重要 价值，能够帮助决策者对不确定的信息和数 据进行处理和分析，提高决策的准确性和可 靠性。
详细描述
在不确定型决策中，决策树分析方法可以用 于处理不确定的信息和数据，包括概率、模 糊性、随机性等。通过对不确定的信息和数 据进行定性和定量分析，决策树分析方法能 够提供更准确的决策依据，减少决策的不确 定性和不可靠性。
缺点
决策树也存在一些缺点。首先，它对数据的要求较高，需要全面、准确的数据来进行决策分析。其次 ，决策树的分支容易变得复杂，导致决策者难以理解和掌握所有的分支情况。最后，决策树可能存在 主观性较强的问题，因为不同的人对同一问题的看法和解释可能存在差异。
决策树ppt课件
分类问题背景介绍
分类问题是机器学习中一类重要 的问题，旨在将数据划分为不同
的类别。
在现实世界中，分类问题广泛存 在，如垃圾邮件识别、疾病诊断、
信用评分等。
分类算法的目标是通过学习训练 数据中的特征与类别之间的关系， 从而对新的未知数据进行类别预
测。
决策树在分类问题中优势
直观易理解
决策树在处理缺失值和异常值时容易受到干扰，可能导致模型性能下降。可以通过数据 预处理等方法减少缺失值和异常值对模型的影响。
CART算法实例演示
实例背景
假设有一个关于信用卡欺诈的数据集，包含多个特征（如交 易金额、交易时间、交易地点等）和一个目标变量（是否欺 诈）。我们将使用CART算法构建一个分类模型来预测交易 是否属于欺诈行为。
构建决策树时间较长
C4.5算法在构建决策树时需要计算每 个特征的信息增益比，当数据集较大 或特征较多时，构建决策树的时间可 能会较长。
C4.5算法实例演示
数据集介绍
以经典的鸢尾花数据集为例，该数据集包含150个 样本，每个样本有4个特征（花萼长度、花萼宽度、 花瓣长度、花瓣宽度）和1个标签（鸢尾花的类 别）。
建造年份等特征。
选择合适的决策树算法 （如CART、ID3等），
对数据进行训练。
模型评估与优化
采用均方误差等指标评 估模型性能，通过调整 参数、集成学习等方法
优化模型。
结果展示与解读
展示决策树图形化结果， 解释每个节点含义及预
测逻辑。
08
CATALOGUE
总结与展望
决策树模型总结回顾
模型原理
决策树通过递归方式将数据集划分为若干个子集，每个子 集对应一个决策结果。通过构建树形结构，实现分类或回 归任务。
决策树例题分析及解答
13
最后比较决策点1的情况： • 由于点③（719万元）与点②（680万元） 相比，点③的期望利润值较大，因此取 点③而舍点②。这样，相比之下，建设 大工厂的方案不是最优方案，合理的策 略应采用前3年建小工厂，如销路好，后 7年进行扩建的方案。
14
决策树法的一般程序是： （1）画出决策树图形 决策树指的是某个决策问题未来发展情 况的可能性和可能结果所做的估计，在图纸上的描绘决策树 （2）计算效益期望值 两个行动方案的效益期望值计算过程： 行动方案A1(建大厂)的效益期望值: 13.5×0.8×10＋25.5×0.2×10－25=134万元 行动方案A2（建小厂）的效益期望值： 15×0.8×10+15×0.2×10-10=140万元 （3）将效益期望值填入决策树图 首先在每个结果点后面填上 相应的效益期望值；其次在每个方案节点上填上相应的期望值， 最后将期望值的角色分支删减掉。只留下期望值最大的决策分 支，并将此数值填入决策点上面，至此决策方案也就相应选出
600
800 350 400
22
2、悲观决策（极大极小决策、小中取大）
决策者持悲观态度，或由于自己实力比较， 担心由于决策失误会造成巨大损失，因 此追求低风险。
本着稳中求胜的精神，在不知道未来各种 可能状态发生概率的前提下，将各个方案 在各种状态下可能取得的最大收益值作为 该方案的收益值，然后再从各方案收益值 中找出最大收益值的方案。
玉米 棉花 花生 合计 资源供给量 资源余缺量
在生产出16.5万公顷玉米的前提下，将获得 5.28万元的利润，在忙劳动力资源尚剩余680 个工日可用于其他产品生产。
3
例：设某茶厂计划创建精制茶厂，开始有两个方案，方案 一是建年加工能力为 800担的小厂，方案二是建年加工能 力为 2000 担的大厂。两个厂的使用期均为 10 年，大厂投 资25万元，小厂投资10万元。产品销路没有问题，原料来 源有两种可能 ( 两种自然状态 ) ：一种为 800 担，另一种为 2000担。两个方案每年损益及两种自然状态的概率估计值 见下表
决策树算法例题
决策树算法例题【原创版】目录1.决策树算法概述2.决策树算法的基本原理3.决策树算法的例题解析4.决策树算法的应用场景与优缺点正文【决策树算法概述】决策树算法是一种常见的基于特征的分类与回归方法，通过将数据集分成许多子集，每个子集对应一个决策节点，直到最终得到叶子节点为止。
这种树形结构可以用来预测新数据的分类或回归值。
【决策树算法的基本原理】决策树算法基于以下两个原则：1.信息增益：选择一个特征，使得信息增益最大，即信息熵增加，从而选择最佳特征进行分裂。
2.基尼指数：在构建分类树时，使用基尼指数来评估特征的选择，目标是最小化基尼指数，从而得到最优特征。
【决策树算法的例题解析】假设有一个数据集，包含以下几个特征：身高、体重、是否购买衬衫。
目标是预测用户是否购买衬衫。
首先，根据信息增益原则，选择身高作为最佳特征进行分裂。
将数据集按照身高分为两部分，一部分是身高小于 170 的用户，另一部分是身高大于等于 170 的用户。
然后，针对身高小于 170 的用户，再根据信息增益原则选择体重作为最佳特征进行分裂。
将这部分数据集按照体重分为两部分，一部分是体重小于 60 的用户，另一部分是体重大于等于 60 的用户。
接着，针对身高大于等于 170 的用户，再根据信息增益原则选择体重作为最佳特征进行分裂。
将这部分数据集按照体重分为两部分，一部分是体重小于 70 的用户，另一部分是体重大于等于 70 的用户。
最后，针对身高小于 170 且体重小于 60 的用户，以及身高大于等于 170 且体重大于等于 70 的用户，可以判断他们很可能不会购买衬衫。
而其他用户则可能会购买衬衫。
通过以上步骤，我们可以构建一个简单的决策树，用于预测用户是否购买衬衫。
【决策树算法的应用场景与优缺点】决策树算法广泛应用于数据挖掘、机器学习、生物信息学等领域。
其优点包括易于理解和解释、特征选择能力强等。
然而，决策树算法也存在过拟合、容易受到噪声干扰等缺点。
用通俗易懂的方式剖析随机森林
1 决策树在解释随机森林前，需要先提一下决策树。
上面的图片可以直观的表达决策树的逻辑。
选择好瓜的时候,我们首先要判断一个西瓜的纹理，如果纹理很模糊，那么这个挂一定是坏瓜；如果这个瓜的纹理稍微模糊，就去判断这个西瓜的触感怎么样。
如果这个瓜的纹理比较清晰，那么接下来我们可以通过观察这个瓜的各个部分比如根蒂、色泽以及触感去一步一步判断一个瓜的好坏。
这个就是决策树在分类问题中非常典型的例子。
当决策树用于回归问题的时候，每个叶子节点就是一个一个实数值。
2 bagging集成机器学习算法中有两类典型的集成思想：bagging和boosting。
bagging是一种在原始数据集上，通过有放回抽样分别选出k个新数据集，来训练分类器的集成算法。
分类器之间没有依赖关系。
随机森林属于bagging集成算法。
通过组合多个弱分类器，集思广益，使得整体模型具有较高的精确度和泛化性能。
3 随机森林3.1 概述随机森林是一种由决策树构成的集成算法，不同决策树之间没有关联。
当我们进行分类任务时，新的输入样本进入，就让森林中的每一棵决策树分别进行判断和分类，每个决策树会得到一个自己的分类结果，决策树的分类结果中哪一个分类最多，那么随机森林就会把这个结果当做最终的结果。
如果进行的是回归的任务，最后结果取的是平均值。
举个简单的例子，我要决定五一去重庆游玩的景点。
于是我询问了一位重庆本地的朋友，她给了我一些建议。
这是典型的决策树算法。
我的朋友根据自己的经验，告诉我可以去哪些景点游玩。
之后，我又问了很多在重庆待过的朋友，他们推荐了自己去过的景点。
然后我最终选择了被推荐次数最多的景点，这就是典型的随机森林算法。
所以理论上，随机森林的表现一般要优于单一的决策树，因为随机森林的结果是通过多个决策树结果投票来决定最后的结果。
并且，由于随机性，随机森林对于降低模型方差效果显著。
故随机森林一般不需要额外剪枝，就能取得较好的泛化性能。
3.2 步骤1.假如有N个样本，从原始样本中随机且有放回地抽取N个样本，这选择好了的N个样本用来训练一个决策树，作为决策树根节点处的样本。
决策树范文
决策树范文决策树是一种常见的机器学习算法，用于将数据集划分为不同的分类或者输出值。
它通过一系列的问题和条件判断来建立这个树形结构，每个问题都有两个或多个答案，根据不同的答案可以进一步划分数据集。
决策树在数据挖掘和预测分析中得到了广泛的应用，它简单易懂，可解释性强，具有很高的准确性和灵活性。
决策树的建立过程包括以下几个步骤：1.特征选择：选择一个最优的特征来作为当前节点的划分标准。
划分标准可以有多种选择，例如信息增益、信息增益率、基尼系数等。
选择最优特征的目标是使得每个子节点的纯度最高或者纯度提高最快。
2.树的生成：根据选择的特征划分数据集，生成一颗子树。
每个子节点代表一个特征的取值以及下一次划分的问题。
对于离散特征，子节点个数等于特征的取值数；对于连续特征，可以通过设置一个阈值将数据集划分成两个子集。
3.递归建树：对于每个子节点，递归执行特征选择和树的生成过程。
直到满足终止条件，例如所有样本属于同一类别，或者特征集为空。
4.剪枝：决策树生成过程中可能会出现过拟合问题，为了避免过拟合，需要对决策树进行剪枝操作。
剪枝分为预剪枝和后剪枝两种方式。
预剪枝是在树的生成过程中进行剪枝，通过设定阈值或者限制树的深度等方式来控制树的复杂度。
后剪枝是在树生成完成后再进行剪枝，通过计算剪枝后的树的泛化误差来选择最优的剪枝操作。
5.树的存储和预测：决策树生成完成后，可以将树存储在磁盘中，以便后续使用。
对于新的样本数据，可以通过遍历决策树的节点，根据划分条件判断样本的分类或者输出值。
决策树的优点包括：算法简单易懂，可解释性强，可以处理离散和连续特征，对噪声数据具有较好的容错性，能够处理多类别问题。
决策树的缺点包括：容易过拟合，对于特征空间划分较为敏感，无法处理复杂数据关系。
决策树在实际应用中具有广泛的应用，例如医学诊断、金融风险评估、商品推荐等领域。
在医学诊断中，决策树可以根据病人的症状、体检结果等特征判断疾病的类型。
决策树(完整)ppt课件
是7 否
Ent(D)[147Ent(Dt)1173Ent(Dt)]
是8
0.263
;.
28
与离散属性不同，若当前结 点划分属性为连续属性，该连续属 性还可被再次选作后代结点的最优 划分属性。
选择“纹理”作为根结点划分属性
;.
29
现实任务中，尤其在属性数目较多时，存在大量样本出现缺失值。 出于成本和隐私的考虑
;.
30
1. 属性值缺失时，如何进行划分属性选择？（如何计算信息增益） 2. 给定划分属性，若样本在该属性上的值缺失，如何对样本进行划分？
（对于缺失属性值的样本如何将它从父结点划分到子结点中）
D : D : 训练集
训练集中在属性a上没有缺失值的样本子集
D D v :
被属性a划分后的样本子集
D D k :
{8}和{10}同时进入三个分支中，权值分别为：
7,5,3 15 15 15
;.
36
每个属性
~
d个属性描述的样本
~
对样本分类
~
坐标空间中的一个坐标轴 d维空间中的一个数据点 在坐标空间中寻找不同类样本之间的分类边界
决策树形成的分类边界的明显特点：轴平行，分类边界由若干个与坐标轴平行的分段组 成。
优点：学习结果解释性强，每个划分都对应一个属性取值
;.
1
第4章 决策树
根据训练数据是否拥有标记信息
学习任务
监督学习(supervised learning)
无监督学习(unsupervised learning)
半监督学习(semi-supervised learning)
强化学习(reinforcement learning)
决策树例题分析及解答
最后比较决策点1的情况： 由于点③（719万元）与点②（680万元）相比，点③的期望利润值较大，因此取点③而舍点②。这样，相比之下，建设大工厂的方案不是最优方案，合理的策略应采用前3年建小工厂，如销路好，后7年进行扩建的方案。
*
决策树法的一般程序是： （1）画出决策树图形 决策树指的是某个决策问题未来发展情况的可能性和可能结果所做的估计，在图纸上的描绘决策树 （2）计算效益期望值 两个行动方案的效益期望值计算过程： 行动方案A1(建大厂)的效益期望值: 13.5×0.8×10＋25.5×0.2×10－25=134万元 行动方案A2（建小厂）的效益期望值： 15×0.8×10+15×0.2×10-10=140万元 （3）将效益期望值填入决策树图 首先在每个结果点后面填上相应的效益期望值；其次在每个方案节点上填上相应的期望值，最后将期望值的角色分支删减掉。只留下期望值最大的决策分支，并将此数值填入决策点上面，至此决策方案也就相应选出
01
A1的净收益值=[300×0.7+（-60）×0.3] ×5-450=510万 A2的净收益值=（120×0.7+30×0.3）×5-240=225万 选择：因为A1大于A2，所以选择A1方案。 剪枝：在A2方案枝上打杠，表明舍弃。
02
”
*
例 题
为了适应市场的需要，某地提出了扩大电视机生产的两个方案。一个方案是建设大工厂，第二个方案是建设小工厂。
例： 某农业企业有耕地面积33.333公顷，可供灌水量6300立方米，在生产忙季可供工作日2800个，用于种植玉米、棉花和花生三种作物。预计三种作物每公顷在用水忙季用工日数、灌水量和利润见表，在完成16.5万公斤玉米生产任务的前提下，如何安排三种作物的种植面积，以获得最大的利润。
决策树示例数据集
决策树示例数据集1.引言1.1 概述概述：决策树是一种常用的机器学习算法，它通过对数据集进行划分来构建一个树形结构的决策模型。
决策树简单直观，易于理解和解释，并且可以处理各种类型的数据，包括离散型和连续型。
决策树的构建过程是基于对数据集特征的不断划分，每个划分都根据一个特征和一个阈值来进行。
通过不断分割数据集，每一次分割都会使得子数据集纯度提高，即同一子数据集中的数据更加相似。
而不同子数据集之间的差异也会增大，使得最终的决策树能够更好地区分不同类别的数据。
在构建决策树的过程中，有几个重要的概念需要理解。
首先是根节点，也就是最开始的节点，它包含了整个数据集。
然后是内部节点，每个内部节点都代表一个特征，并包含了相应的阈值。
通过比较输入数据的特征值和阈值，可以确定下一步应该进入哪个子节点。
最后是叶节点，它代表了决策树的答案，也就是最终的分类结果。
决策树的构建过程可以通过不同的算法来实现，包括ID3、C4.5和CART等。
这些算法在选择最佳特征和阈值时会使用不同的评估准则，以达到构建最优决策树的目标。
常见的评估准则包括信息增益、增益率和基尼系数等。
决策树在实际应用中有广泛的用途。
例如，在医疗诊断中，决策树可以根据患者的病症和病史来做出诊断决策。
在金融领域，决策树可以根据客户的个人信息和信用记录来评估其信用风险。
此外，决策树还可以用于智能推荐系统、垃圾邮件过滤和文本分类等领域。
综上所述，决策树是一种强大且灵活的机器学习算法，它能够通过对数据集的划分来构建一个可解释性强且有效的决策模型。
在实际应用中，决策树可以帮助我们做出更准确、更快速的决策，提高工作效率并减少错误的发生。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构部分是对整篇文章的组织和框架进行介绍，主要是对各个章节以及它们之间的逻辑关系进行描述。
通过明确文章的结构，读者可以更好地理解文章的内容和脉络。
在本文中，文章结构部分可以包括以下内容。
决策树
分类树（决策树）是一种十分常用的分类方法。它是一种监督学习，所谓监督学习就是给定一堆样本，每个 样本都有一组属性和一个类别，这些类别是事先确定的，那么通过学习得到一个分类器，这个分类器能够对新出 现的对象给出正确的分类。这样的机器学习就被称之为监督学习。
各点期望： 决策树分析 点②：0.7×200×10+0.3×（-40）×10-600（投资）=680（万元） 点⑤：1.0×190×7-400=930（万元） 点⑥：1.0×80×7=560（万元） 比较决策点4的情况可以看到，由于点⑤（930万元）与点⑥（560万元）相比，点⑤的期望利润值较大，因 此应采用扩建的方案，而舍弃不扩建的方案。把点⑤的930万元移到点4来，可计算出点③的期望利润值。 点③：0.7×80×3+0.7×930+0.3×60×（3+7）-280 = 719（万元） 最后比较决策点1的情况。
定义：
分类和回归首先利用已知的多变量数据构建预测准则,进而根据其它变量值对一个变量进行预测。在分类中, 人们往往先对某一客体进行各种测量,然后利用一定的分类准则确定该客体归属那一类。例如,给定某一化石的鉴 定特征,预测该化石属那一科、那一属,甚至那一种。另外一个例子是,已知某一地区的地质和物化探信息,预测该 区是否有矿。回归则与分类不同,它被用来预测客体的某一数值,而不是客体的归类。例如,给定某一地区的矿产 资源特征,预测该区的资源量。
决策树
预测学模型
01 组成
03 的剪枝 05 算法
目录
02 画法 04 优点 06 实例
基本信息
决策树（Decision Tree）是在已知各种情况发生概率的基础上，通过构成决策树来求取净现值的期望值大 于等于零的概率，评价项目风险，判断其可行性的决策分析方法，是直观运用概率分析的一种图解法。由于这种 决策分支画成图形很像一棵树的枝干，故称决策树。在机器学习中，决策树是一个预测模型，他代表的是对象属 性与对象值之间的一种映射关系。Entropy =系统的凌乱程度，使用算法ID3, C4.5和C5.0生成树算法使用熵。 这一度量是基于信息学理论中熵的概念。