決策樹法(Decision Tree)
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決策樹(decision tree)一般都是自上而下的來生成的。每個決策或事件(即自然狀態(tài))都可能引出兩個或多個事件,導致不同的結果,把這種決策分支畫成圖形很像一棵樹的枝干,故稱決策樹。
決策樹就是將決策過程各個階段之間的結構繪制成一張箭線圖,我們可以用下圖來表示。
選擇分割的方法有好幾種,但是目的都是一致的:對目標類嘗試進行最佳的分割。
從根到葉子節(jié)點都有一條路徑,這條路徑就是一條“規(guī)則”。
決策樹可以是二叉的,也可以是多叉的。
對每個節(jié)點的衡量:
1) 通過該節(jié)點的記錄數
2) 如果是葉子節(jié)點的話,分類的路徑
3) 對葉子節(jié)點正確分類的比例
有些規(guī)則的效果可以比其他的一些規(guī)則要好。
決策樹的構成有四個要素:(1)決策結點;(2)方案枝;(3)狀態(tài)結點;(4)概率枝。如圖所示:
總之,決策樹一般由方塊結點、圓形結點、方案枝、概率枝等組成,方塊結點稱為決策結點,由結點引出若干條細支,每條細支代表一個方案,稱為方案枝;圓形結點稱為狀態(tài)結點,由狀態(tài)結點引出若干條細支,表示不同的自然狀態(tài),稱為概率枝。每條概率枝代表一種自然狀態(tài)。在每條細枝上標明客觀狀態(tài)的內容和其出現概率。在概率枝的最末稍標明該方案在該自然狀態(tài)下所達到的結果(收益值或損失值)。這樣樹形圖由左向右,由簡到繁展開,組成一個樹狀網絡圖。
優(yōu)點:
1) 可以生成可以理解的規(guī)則;
2) 計算量相對來說不是很大;
3) 可以處理連續(xù)和種類字段;
4) 決策樹可以清晰的顯示哪些字段比較重要。
缺點:
1) 對連續(xù)性的字段比較難預測;
2) 對有時間順序的數據,需要很多預處理的工作;
3) 當類別太多時,錯誤可能就會增加的比較快;
4) 一般的算法分類的時候,只是根據一個字段來分類。
科學的決策是現代管理者的一項重要職責。我們在企業(yè)管理實踐中,常遇到的情景是:若干個可行性方案制訂出來了,分析一下企業(yè)內、外部環(huán)境,大部分條件是己知的,但還存在一定的不確定因素。每個方案的執(zhí)行都可能出現幾種結果,各種結果的出現有一定的概率,企業(yè)決策存在著一定的勝算,也存在著一定的風險。這時,決策的標準只能是期望值。即,各種狀態(tài)下的加權平均值。
針對上述問題,用決策樹法來解決不失為一種好的選擇。
決策樹法作為一種決策技術,已被廣泛地應用于企業(yè)的投資決策之中,它是隨機決策模型中最常見、最普及的一種規(guī)策模式和方法此方法,有效地控制了決策帶來的風險。所謂決策樹法,就是運用樹狀圖表示各決策的期望值,通過計算,最終優(yōu)選出效益最大、成本最小的決策方法。決策樹法屬于風險型決策方法,不同于確定型決策方法,二者適用的條件也不同。應用決策樹決策方法必須具備以下條件:
?、倬哂袥Q策者期望達到的明確目標;
?、诖嬖跊Q策者可以選擇的兩個以上的可行備選方案;
?、啻嬖谥鴽Q策者無法控制的兩種以上的自然狀態(tài)(如氣候變化、市場行情、經濟發(fā)展動向等);
?、懿煌袆臃桨冈诓煌匀粻顟B(tài)下的收益值或損失值(簡稱損益值)可以計算出來;
?、輿Q策者能估計出不同的自然狀態(tài)發(fā)生概率。
決策樹法的決策程序如下:
(1)繪制樹狀圖,根據已知條件排列出各個方案和每一方案的各種自然狀態(tài)。
(2)將各狀態(tài)概率及損益值標于概率枝上。
(3)計算各個方案期望值并將其標于該方案對應的狀態(tài)結點上。
(4)進行剪枝,比較各個方案的期望值,并標于方案枝上,將期望值小的(即劣等方案剪掉)所剩的最后方案為最佳方案。
決策樹法在企業(yè)決策中有著廣泛的應用。下面舉一實例說明其應用。某企業(yè)在下年度有甲、乙兩種產品方案可供選擇。每種方案都面I臨滯銷、一般、和暢銷三種市場狀態(tài)。各狀態(tài)的概率和損益值如下:
市場狀態(tài) 損益值方案 | 滯銷 | 一般 | 暢銷 | |
---|---|---|---|---|
0.2 | 0.3 | 0.5 | ||
甲方案 | 20 | 70 | 100 | |
乙方案 | 10 | 50 | 160 |
根據給出的條件運用決策樹法選擇一個最佳決策方案。
解題方法如下:
由此可以看出,決策樹法的決策過程就是利用了概率論的原理,并且利用一種樹形圖作為分析工具。其基本原理是用決策點代表決策問題,用方案分枝代表可供選擇的方案,用概率分枝代表方案可能出現的各種結果,經過對各種方案在各種結果條件下損益值的計算比較,為決策者提供決策依據。
從以上介紹可以看出決策樹法具有許多優(yōu)點:條理清晰,程序嚴嚴謹,定量、定性分析相結合,方法簡單,易于掌握,應用性強,適用范圍廣等。人們逐漸認識到,在投資方案比較選擇時考慮時間因素,建立時間可比原則和條件的重要性。當今的社會經濟活動中,競爭日趨激烈,現代企業(yè)的經營方向面臨著許多可供選擇的方案,如何用最少的資源,贏得最大的利潤以及最大限度地降低企業(yè)的經營風險,是企業(yè)決策者經常面對的決策問題,決策樹法能簡單明了地幫助企業(yè)決策層分析企業(yè)的經營風險和經營方向。必然地,隨著經濟的不斷發(fā)展,企業(yè)需要做出決策的數量會不斷地增加,而決策質量的提高取決于決策方法的科學化。企業(yè)的決策水平提高了,企業(yè)的管理水平就一定會提高。
西蒙說:管理就是決策。