京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
决策树是一种常用的机器学习算法,它可以对数据进行分类和预测。在决策树中,特征(或属性)重要性是指每个特征对模型准确性的贡献程度。因此,了解如何计算特征重要性是非常有用的,可以帮助我们选择最相关的特征,进而提高模型的性能。
本文将介绍三种计算特征重要性的方法:基于信息增益、基于基尼不纯度和基于平均减少不纯度。这些方法都可以用来计算特征重要性,并且在实践中都取得了很好的效果。
信息增益是一种用来评估一个特征对决策树分类能力的重要性的指标。它的定义是:特征A对样本集D的信息增益(Gain(D, A))等于样本集D的经验熵(H(D))与特征A条件下的经验熵(H(D|A))之差,即:
Gain(D, A) = H(D) - H(D|A)
其中,经验熵(H(D))衡量了样本集D的不确定性,经验熵越大,样本集的不确定性就越高;特征A条件下的经验熵(H(D|A))衡量的是在特征A给定的情况下,样本集D的不确定性。如果特征A对分类任务有帮助,则H(D|A)会比H(D)小,因此信息增益越大,特征对分类能力的贡献就越大。
在计算信息增益时,我们需要先计算经验熵和条件经验熵。然后,通过计算信息增益来确定每个特征的重要性,从而选择最相关的特征。
基尼不纯度是另一种评估特征重要性的方法。它衡量的是从样本中随机选择两个样本,其类别不一致的概率。这个概率越低,说明样本的纯度越高,也就是说该特征对分类任务的贡献越大。
具体来说,假设样本集合D中第k类样本所占的比例为pk,则D的基尼指数定义为:
Gini(D) = 1 - ∑(pk)^2
对于样本集合D来说,假设使用特征A对其进行划分,得到了m个子集Di,其中第i个子集的样本数为Di,并且属于第k类的样本在Di中所占的比例为pki,则特征A的基尼指数定义为:
Gini(D, A) = ∑(Di / D) × (1 - ∑(pki)^2)
特征A的重要性可以通过计算基尼指数的减少量来确定。具体来说,我们可以计算使用特征A进行划分前后的基尼指数,然后计算两者之差,即:
ΔGini(D, A) = Gini(D) - Gini(D, A)
如果ΔGini越大,说明特征A对分类任务的贡献越大,因此特征A的重要性就越高。
平均减少不纯度(Mean Decrease Impurity,MDI)是一种计算特征重要性的方法,它对应的是决策树算法中的 CART
算法。该方法通过计算每个特征在决策树中被用作分裂标准的次数和该特征分裂所带来的平均减少不纯度,来评估特征的重要程度。
具体来说,对于某个特征A,我们可以计算它在所有节点上的分裂次数和每次分裂所带来的平均减少不纯度(Impurity Decrease,ID)。然后将每个节点的ID加权求和即可得到特征A的MDI。
CART算法使用的是基尼不纯度来评估节点的不纯度,因此其计算方法与基于基尼不纯度的特征重要性计算方法类似。
总结
本文介绍了三种常用的特征重要性计算方法:基于信息增益、基于基尼不纯度和基于平均减少不纯度。这些方法都可以用来计算特征的重要性,并且在实践中都取得了很好的效果。选择哪种方法取决于具体情况和数据集的特点。在实际应用中,我们可以结合多种方法来评估特征的重要性,以获得更全面的结果。
相信读完上文,你对算法已经有了全面认识。若想进一步探索机器学习的前沿知识,强烈推荐机器学习之半监督学习课程。
学习入口:https://edu.cda.cn/goods/show/3826?targetId=6730&preview=0
涵盖核心算法,结合多领域实战案例,还会持续更新,无论是新手入门还是高手进阶都很合适。赶紧点击链接开启学习吧!
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在回归分析的结果解读中,R方(决定系数)是衡量模型拟合效果的核心指标——它代表因变量的变异中能被自变量解释的比例,取值通 ...
2025-12-04在城市规划、物流配送、文旅分析等场景中,经纬度热力图是解读空间数据的核心工具——它能将零散的GPS坐标(如外卖订单地址、景 ...
2025-12-04在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的指标体系中,“通用指标”与“场景指标”并非相互割裂的两个部分,而是支撑业务分 ...
2025-12-04每到“双十一”,电商平台的销售额会迎来爆发式增长;每逢冬季,北方的天然气消耗量会显著上升;每月的10号左右,工资发放会带动 ...
2025-12-03随着数字化转型的深入,企业面临的数据量呈指数级增长——电商的用户行为日志、物联网的传感器数据、社交平台的图文视频等,这些 ...
2025-12-03在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的工作体系中,“指标”是贯穿始终的核心载体——从“销售额环比增长15%”的业务结论 ...
2025-12-03在神经网络训练中,损失函数的数值变化常被视为模型训练效果的“核心仪表盘”——初学者盯着屏幕上不断下降的损失值满心欢喜,却 ...
2025-12-02在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的日常工作中,“用部分数据推断整体情况”是高频需求——从10万条订单样本中判断全 ...
2025-12-02在数据预处理的纲量统一环节,标准化是消除量纲影响的核心手段——它将不同量级的特征(如“用户年龄”“消费金额”)转化为同一 ...
2025-12-02在数据驱动决策成为企业核心竞争力的今天,A/B测试已从“可选优化工具”升级为“必选验证体系”。它通过控制变量法构建“平行实 ...
2025-12-01在时间序列预测任务中,LSTM(长短期记忆网络)凭借对时序依赖关系的捕捉能力成为主流模型。但很多开发者在实操中会遇到困惑:用 ...
2025-12-01引言:数据时代的“透视镜”与“掘金者” 在数字经济浪潮下,数据已成为企业决策的核心资产,而CDA数据分析师正是挖掘数据价值的 ...
2025-12-01数据分析师的日常,常始于一堆“毫无章法”的数据点:电商后台导出的零散订单记录、APP埋点收集的无序用户行为日志、传感器实时 ...
2025-11-28在MySQL数据库运维中,“query end”是查询执行生命周期的收尾阶段,理论上耗时极短——主要完成结果集封装、资源释放、事务状态 ...
2025-11-28在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的工具包中,透视分析方法是处理表结构数据的“瑞士军刀”——无需复杂代码,仅通过 ...
2025-11-28在统计分析中,数据的分布形态是决定“用什么方法分析、信什么结果”的底层逻辑——它如同数据的“性格”,直接影响着描述统计的 ...
2025-11-27在电商订单查询、用户信息导出等业务场景中,技术人员常面临一个选择:是一次性查询500条数据,还是分5次每次查询100条?这个问 ...
2025-11-27对数据分析从业者和学生而言,表结构数据是最基础也最核心的分析载体——CRM系统的用户表、门店的销售明细表、仓库的库存表,都 ...
2025-11-27在业务数据可视化中,热力图(Heat Map)是传递“数据密度与分布特征”的核心工具——它通过颜色深浅直观呈现数据值的高低,让“ ...
2025-11-26在企业数字化转型中,业务数据分析师是连接数据与决策的核心纽带。但“数据分析师”并非单一角色,从初级到高级,其职责边界、能 ...
2025-11-26