京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
1. 理论知识
决策树分类算法的一般流程如下:一开始,所有的实例均位于根节点,所有参数的取值均离散化;根据启发规则选择一个参数,根据参数取值的不同对实例集进行分割;对分割后得到的节点进行同样的启发式参数选择分割过程,如此往复,直到(a)分割得到的实例集合属于同一类;(b)参数用完,以子集中绝大多数的实例类别作为该叶节点的类别。
基于熵的概念,我们可以得到参数选择的第一个规则:信息增益(Info Gain).信息增益的定义是分裂前的节点熵减去分裂后子节点熵的加权和,即不纯度的减少量,也就是纯度的增加量。参数选择的规则是:选择使信息增益最大的参数分割该节点。信息增益计算的算例如下图。
信息增益存在的问题时:总是倾向于选择包含多取值的参数,因为参数的取值越多,其分割后的子节点纯度可能越高。为了避免这个问题,我们引入了增益比例(Gain Ratio)的选择指标,其定义如下图所示。
增益比例存在的问题是:倾向于选择分割不均匀的分裂方法,举例而言,即一个拆分若分为两个节点,一个节点特别多的实例,一个节点特别少的实例,那么这种拆分有利于被选择。
为了克服信息增益和增益比例各自的问题,标准的解决方案如下:首先利用信息增益概念,计算每一个参数分割的信息增益,获得平均信息增益;选出信息增益大于平均值的所有参数集合,对该集合计算增益比例,选择其中增益比例最大的参数进行决策树分裂。
上面介绍的是基于熵概念的参数选择规则,另一种流行的规则称为基尼指数(Gini Index),其定义如下图。基尼系数在节点类别分布均匀时取最大值1-1/n,在只包含一个类别时取最小值0. 所以与熵类似,也是一个描述不纯度的指标。
基于基尼系数的规则是:选择不纯度减少量(Reduction in impurity)最大的参数。不纯度减少量是分割前的Gini index减去分割后的Gini index。基尼系数的特点与信息增益的特点类似。
过度拟合问题(Overfitting)
过度拟合问题是对训练数据完全拟合的决策树对新数据的预测能力较低。为了解决这个问题,有两种解决方法。第一种方法是前剪枝(prepruning),即事先设定一个分裂阈值,若分裂得到的信息增益不大于这个阈值,则停止分裂。第二种方法是后剪枝(postpruning),首先生成与训练集完全拟合的决策树,然后自下而上地逐层剪枝,如果一个节点的子节点被删除后,决策树的准确度没有降低,那么就将该节点设置为叶节点(基于的原则是Occam剪刀:具有相似效果的两个模型选择较简单的那个)。
Scalable决策树分类算法
这里介绍两个算法,一个是RainForest,其主要的贡献是引入了一个称为AVC的数据结构,其示意图如下。主要的作用是加速参数选择过程的计算。
另一个算法称为BOAT,其采用了称为bootstrap的统计技术对数据集进行分割,在分割的子数据集上分别构造决策树,再基于这些决策树构造一个新的决策树,文章证明这棵新树与基于全局数据集构造的决策树非常相近。这种方法的主要优势在于支持增量更新。
rpart(formula, data, weight s, subset, na. action = na. rpart, method, model= FALSE, x= FALSE,y= TRUE, parms, control, cost, . . . )
fomula 回归方程形式: 例如 y~ x 1+ x2+ x3。
data 数据: 包含前面方程中变量的数据框( data frame) 。
na.action 缺失数据的处理办法: 默认办法是删除因变量缺失的观测而保留自变量缺失的观测。
method 根据树末端的数据类型选择相应变量分割方法,本参数有四种取值: 连续型>anova; 离散型>class; 计数型( 泊松过程)>poisson; 生存分析型>exp。程序会根据因变量的类型自动选择方法, 但一般情况下最好还是指明本参数, 以便让程序清楚做哪一种树模型。
parms 用来设置三个参数:先验概率、损失矩阵、分类纯度的度量方法。anova没有参数;poisson分割有一个参数,先验分布变异系数的比率,默认为1;生存分布的参数和poisson一致;对离散型,可以设置先验分布的分布的概率(prior),损失矩阵(loss),分类纯度(split);priors必须为正值且和为1,loss必须对角为0且非对角为正数,split可以是gini(基尼系数)或者information(信息增益);
control 控制每个节点上的最小样本量、交叉验证的次数、复杂性参量: 即cp: complexity pamemeter, 这个参数意味着对每一步拆分, 模型的拟合优度必须提高的程度, 等等。
prune(tree, cp, . . . )
tree 一个回归树对象, 常是rpart()的结果对象。
cp 复杂性参量, 指定剪枝采用的阈值。
rpart包自带数据集stagec,包含了146位患了stage c前列腺(prostate)癌的病人。变量介绍如下:
pgtime: 出现症状或复发时间,单位年;
pgstat:状态变量,1为复发,0为删减;
age:年龄;
eet:是否内分泌治疗,1为no,2为yes;
g2:g2阶段肿瘤细胞百分比;
grade:肿瘤等级,farrow体系;
gleason:肿瘤等级,gleason体系;
ploidy:肿瘤的倍体状态。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
先回答:下半年能考的证书,大致分四类 2026年下半年仍有报名或考试安排的证书,主要集中在四个方向:财会金融类(如注册会计师 ...
2026-10-27毕业后该考什么证书,答案不是一张热门榜单,而是一个顺序问题:先确定你要投的岗位方向,再判断哪些证书现在就能报、哪些要等工 ...
2026-10-2734岁考证,和二十多岁刚毕业时不是同一道题。这个年龄找工作,招聘方通常已经默认你有十年上下的工作积累,会拿“经验能不能直接 ...
2026-10-27咨询岗位最该优先掌握的不是某个工具,而是四类能串起项目全流程的能力:问题定义与结构化拆解、指标与对比分析、数据获取与清洗 ...
2026-10-27多数咨询岗位需要一定程度的数据分析能力,但“需要”不等于“必须会写代码或建模型”。咨询顾问至少要能看懂客户给的数据、把业 ...
2026-10-27咨询岗位的分析能力,不是“会套框架”或“PPT写得漂亮”,而是一条从问题到结论的能力链:问题拆解—假设验证—信息获取—数据 ...
2026-10-27需要,而且它不是“加分项”,是日常工作的基本工具。直播运营每天要面对选品排期、流量承接、转化复盘和投流决策,这些任务的结 ...
2026-10-27证券分析师的培训需求,最好从“最终要交什么”往回推。日常输出大致四类:行业跟踪报告、财报拆解与盈利预测、估值模型、路演与 ...
2026-10-27先给答案:一张四层知识地图 如果只用一句话回答“证券分析师最重要的知识是什么”,答案是:以财务分析和估值建模为硬核,以行 ...
2026-10-27市场策划不是“会写文案、能办活动”这么简单。招聘方真正考察的,是你能否围绕一个业务目标,完成从调研、人群判断、创意主题、 ...
2026-10-27市场运营想靠学习推动职业发展,容易掉进两个坑:一是把课程清单当能力清单,学完不知道用在哪;二是只补营销方法,遇到渠道效果 ...
2026-10-27产品运营做久了,很容易陷入一种忙碌:活动一场接一场,功能推了一版又一版,日报周报天天写,但说不清自己到底积累了什么。想提 ...
2026-10-27运营岗的“快速提升”,不是把Excel、SQL、Python挨个学一遍,而是先补上能立刻改变工作产出的能力。判断标准很直接:同样一场活 ...
2026-10-27优秀市场专员的能力不是单点技能堆出来的,而是“用户洞察—内容与活动策划—渠道获客—数据复盘”四块形成闭环。想快速上手,正 ...
2026-10-27运营专员的“通用知识”,不是一份越长越好的工具清单,而是能支撑日常任务判断的一套底盘。不同细分方向差异很大:用户运营更关 ...
2026-10-27运营专员最常见的困境不是不忙,而是忙完之后说不清效果:活动做了、内容发了、社群拉了人,汇报时却只有“曝光多少、入群多少” ...
2026-10-27运营经理提升职业知识,靠的不是多报几门课,而是先有一张自己的“知识地图”,再按当前岗位最卡壳的环节排顺序。比较实用的做法 ...
2026-10-27运营岗位的能力素质提升,核心不是把工具学一遍,而是围绕“目标拆解—用户洞察—执行落地—数据复盘”四层能力逐层补齐。工具是 ...
2026-10-27运营岗位的能力提升,最容易走成两条弯路:一是把“提升”等同于学工具,Excel、SQL、Python挨个报班,回到工作里还是凭经验拍脑 ...
2026-10-27运营岗最容易陷入的学习误区,是把“提升”等同于收藏平台玩法、追热点模板、背活动话术。这些内容有用,但迁移性差:换个行业、 ...
2026-10-27