决策树对比

• CART：

Classfication and Regression Tree  是分类/回归树，cart是一颗二叉树，分类标准是基尼指数：

CART做回归数时，使用的是平方误差最小准则。

基尼系数：Gini（p） = sigma（每一个类）p（1-p）

回归树：属性值为连续实数。将整个输入空间划分为m快，每一块以其平均值作为输出。f（x）=sigma（每一块）CM*l（x属于RM）

• 回归树的生成：

选取切分变量和切分点，将输入空间分为两份。

每一份分别进行第一步，直到满足停止条件。

切分变量和切分点的选取：对于每一个变量进行遍历，从中选择切分点，选择一个切分点满足分类均方误差最小。然后在选出所有变量中最小分类误差最小的变量作为切分，

分类树：属性值为离散值

• 分类树的生成

根据每一个属性的每一个取值，是否取该值将样本分成两类，计算基尼系数。选择基尼系数最小的特征和属性值，讲样本分成两份

递归调用1，直到无法分割。

• ID3：

只是分类树，并不能用于回归，分类标准是信息增益；缺点：不能处理缺失值；

信息熵：H(x) = -sigma（对每一个x）（plogp）

H(Y|x) = sigma（对每一个x）pH(Y|X=xi)

信息增益：g（D,X）= H(D)-H(D|X) H(D)是整个数据集的熵

• C4.5：

与ID3相同，只能用于分类，不能用于回归，分类标准是信息增益率；可以处理缺失值。可以使用众数，其他没有缺失值的概率，或者直接丢弃的方法。

信息增益率：（H(D)-H(D|X)）/H(X)

• C5.0：

C4.5的修订版，适用于处理大数据集，采用Boosting方式提高模型的准确率，又称为BoostingTrees，计算速度快，内存资源占用少的有点。

• 算法流程：

对每一个属性值计算信息增益，若信息增益小于阈值，则将该支置为叶节点，选择其中个数最多的类标签作为该类的标签，否则，选择其中最大的最为分类属性。

若各个分支中都只含有同一类数据，则置为叶节点，否则1.

• 决策树剪枝策略：

预剪枝：树提前停止生长

后剪枝：完全生成以后减去一些子树提高预测准确率

降低错误率剪枝：自下而上对每一个内部结点比较减去其为叶节点和子树的准确率。如果减去准确率提高，则减去，一次类推直到准确率不在提高。

• 代价复杂度剪枝：

从原始决策树T0开始生成一个子树序列{T0、T1、、、Tn}，其中Ti+1总是从Ti产生，Tn为根节点。每次均从Ti中减去具有最小误差增长率的子树。然后通过交叉验证比较序列中个子树的效果选择最有的决策树。