决策树概念学习

　　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。

　　

1、应用决策树爱作决策的过程，是从右向左逐步后退进行分析。根据右端的损益值和概率枝的概率，计算出期望值的大小，确定方案的期望结果，然后根据不同方案结果做出选择。

2、计算完毕后，开始对决策树进行剪枝，在每个决策结点删去除了最高期望值以外的其他所有分支，最后步步推进到第一个决策结点，这时就找到了问题的最佳方案。方案的舍弃叫做修枝，被舍弃的方案用"≠"的记号来表示，最后的决策点留下一条树枝，即为最优方案。

 

案例：

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。

条件:

建设大工厂需要投资600万元，可使用10年。销路好每年赢利200万元，销路不好则亏损40万元。

建设小工厂投资280万元，如销路好，3年后扩建，扩建需要投资400万元，可使用7年，每年赢利190万元。不扩建则每年赢利80万元。如销路不好则每年赢利60万元。

试用决策树法选出合理的决策方案。 经过市场调查，市场销路好的概率为0.7，销路不好的概率为0.3。

 

计算各点的期望值：

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：

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。