实例详解treeplan使用

实例详解Excel 2007 Tree plan（决策树）使用

目录

第一章安装 (3)

1.1新建一个决策树 (4)

1.2决策树示例 (7)

第二章决策树详细步骤指导 (9)

2.1D RIVE T EK 研究院的问题 (9)

2.2节点和分支 (10)

2.3最终收益 (11)

2.4创建决策树 (12)

2.5结果解释 (17)

2.6格式化决策树 (18)

2.7演示模型输入值 (19)

第三章决策树解决方案 (21)

3.1策略 (21)

3.2收益分布 (21)

3.3D RIVE T EK策略 (21)

3.4策略选择 (25)

3.5确定均等值 (25)

3.6回滚方式 (27)

3.7最优策略 (28)

第四章敏感性分析 (31)

4.1E XCEL中一个变量的敏感性分析 (31)

4.2E XCEL双变量敏感性分析 (32)

4.2.1策略区域 (33)

4.2.2创建数据表 (33)

4.2.3运用数据表功能得到结果 (34)

4.2.4润色 (34)

第一章安装

Tree plan（以下称决策树）是在excel中画决策树的一个加载工具。是由旧金山大学教授米歇尔R. 米德尔顿开发，并由杜克大学Fuqua商学院的詹姆斯E.史密斯教授改良使用。

决策树的所有功能都在一个名为TreePlan.xla的文件中，根据你的使用情况，共有以下3种安装方式。

第1种，偶然使用

如果你只是偶然使用一次决策树，那么每次当你用的时候下载一次即可。你也可以把TreePlan.xla文件放在一张软盘、电脑硬盘或网盘中。

第2种，选择性使用

在这种场景下，你可以使用excel的加载项功能来安装决策树。步骤如下：?把TreePlan.xla保存在你电脑硬盘的某个地方

?如果你把TreePlan.xla文件保存在了excel或office子目录文件夹里，请直接到第三步。否则，打开excel——单击office按钮——excel选项——加载项——转到——加载项对话框，单击浏览按钮，找到TreePlan.xla，单击确定。

?在加载项对话框中，可以看到已经有TreePlan.xla选项，选中决策树前面的方框，单击确定。

如果你为了释放内存不再用决策树了，那么在加载项对话框中，去掉决策树前面的方框中的对勾。当你要使用的时候，选择加载项，并选中决策树即可。

如果你要从加载项中移除决策树，直接在你保存TreePlan.xla文件的地方把它删除即可。下次当你打开excel并使用加载项时，会出现一个“未找到加载的

TreePlan.xla文件，是否从列表中删除？”的对话框，单价确定即可。

第3种，经常使用

如果你希望只要打开excel就能够使用决策树，那么就把TreePlan.xla文件保存在Excel XL Start文件夹里。Excel XL Start文件夹路径：系统盘（通常为C 盘）——Documents and Setting 文件夹——Application Data文件夹——Microsoft 文件夹——Excel 文件夹——XL Start 文件夹。

1.1新建一个决策树

你可以通过选择加载项-决策树或者按快捷键ctrl+t来新建一个决策树。如果你的工作表没有马上出现一个决策树，就会出现一个有三个选项的对话框，如图

，选择New Tree（新建树），就会出现一个决策树：

决策树将以你选中的左上方的单元格为基准画一个默认的决策树，上图就是选中B4单元格画的决策树。（注意：决策树在的区域将会改写工作表中已经存在

的值；尽可能从你保存数据的右面的区域开始画决策树；并且不要添加或删除决策树覆盖区域的行或列）。

对默认决策树添加分支或修改分支和节点来制作一个决策树。如果要修改分支名称和概率，则单击包含分支名称和概率的单元格，直接修改即可。如果要修改决策树的结构，比如添加或删除分支和节点，则选择那个节点或者包含节点的单元格进行修改，同时可以单击加载项中的决策树或快捷键ctrl+t，决策树会提供一个可以使用的命令的对话框。

比如要为第一个事件添加一个新的事件节点，则选择紧挨着那个事件分支终点的空白单元格（G6），然后按ctrl+t。决策树则出现如下对话框：

我们通过选择第二项Change to event node（改为事件节点）来把选择的终点变为事件节点，选择分支数目，这里默认为2个。然后单击OK，决策树就会在终点的地方出现两个新的分支事件。如图：

决策树将根据你选择的不同出现不同的对话框。当你选中一个事件节点，并按ctrl+t时，会出现如下对话框：当你选中一个决策节点时，会出现一个类似的对话框。如果你想为此节点添加一个分支，则选择Add branch（添加分支）——单击OK即可。如果你想在你选择的节点之前插入一个决策或事件节点，则单击Insert decision（插入决策节点）或Insert event（插入事件节点）——单击OK即可。如果想得到命令按钮的详细介绍，则单击Help按钮。

对于Copy subtree （复制子树）这个按钮在建立大的决策树是很有帮助的。如果有两个及以上的决策树是相似的，则可以用复制粘贴子树而不是分开添加各部分。要复制一个子树，则单击你要复制的子树的根节点——单击Copy subtree 按钮。这表示要复制所选择的节点以及在这个节点后面所有的部分。要粘贴子树，

则选择要粘贴的节点——选择Paste subtree（粘贴子树）即可。因为决策树是直接在Excel里做的，可以用EXCEL的功能修改决策树格式。比如你可以对事件标签使用用粗体或斜体。选择你需要修改格式的单元格，然后用excel格式按钮修改格式。有一点可能很有帮助，就是当你没有选中一个节点，按ctrl+t之后就会出现一个Select（选择）的对话框。也可以在Node（节点）对话框中单击select 按钮出现此对话框。通过这个对话框，你可以选择决策树中具有同一特性的元素。比如，如果你选择Probabilities(概率)并单击OK，决策树就会选中所有包含概率的单元格，你就可以对所有的概率值进行格式化。（由于excel的限制，在大型决策树中，Select对话框是不可用的。）

1.2决策树示例

下图是一个决策树的示例。在这个事例中，这个公司需要作出如下决策：（1）是否接受一个合同的提案；（2）采用哪种方式满足合同的要求。决策树包含由分支连起来的决策节点、事件节点和终结点。每个分支由包含公式、单元格引用、标签的单元格环绕。你可以编辑各分支的标签、概率及现金流。每个分支上的现金流是这个公司做这一事件的所得或所支付。比如，如果公司决定采用合同的提案，则需支付50000美元，签订合同后可得250000美元。如果采用自动方式，需支付50000美元，如果自动方式失败，采用机械方式则需花费120000美元。

决策树的值由嵌入到工作表中的公式直接计算得出。终结点的值是这个分支上所有现金流的和。在事件节点旁边的返回值（上图中的90000）是决策树计算的期望值，在决策节点旁边的返回值则是两种选择的最大值。在决策节点旁的值表明了哪种选择为最优决策。比如，在1这个决策节点的值是20000，这表明接收提案是最优决策；在2这个决策节点的数值为90000，说明公司应该尝试自动方式，因为自动方式的收益90000大于采用机械方式的收益80000.

可以通过选项按钮来选择决策树的计算方式。在任何决策树的对话框中，单击Options（选项）按钮，打开对话框。第一个选择是Use Expected Values（使用期望值）、Use Exponential Utility Function（使用指数效用函数）

第二章决策树详细步骤指导

决策树可以用于在不确定环境下连续决策的模型。决策树生动地描绘了做出的决策、可能发生的事件以及与决策、事件相关联的产出。概率被指定给事件，收益依赖于各项产出。决策树分析的目标便是找出最优决策。

决策树包含以下内容：节点、分支、终点收益、策略、收益分配、确定均等值以及压值法。下面的问题说明了一些基本的概念。

2.1DriveTek 研究院的问题

DriveTek 研究院发现一个电脑公司需要一个适用于新电脑系统的磁盘驱动。由于这个电脑公司没有可用的研发人员开发此磁盘驱动，所以他们将于一家独立的研发公司签订开发合同。这个电脑公司将为最优的磁盘驱动的开发提供250000美元的费用。研发公司则提供最优的技术方案，并享有较高的技术声誉。

DriveTek 研究院计划参与此次投标。管理层测算了一个50000美元花费提案，有50%的可能赢得此次投标。

然而，DriveTek的工程师们则不清楚签订合同后如何开发此磁盘驱动器。有三种方式可以尝试。第一种是机械方式，将花费120000美元，工程师们确定使用这种方式他们可以成功开发出模型。第二种方式是包含了电子元素。工程师们经过测算，电子方式开发的模型仅需要花费50000美元，但是只有50%的可能得到想要的结果。第三种方式是采用磁元素，此方式将花费80000美元，有70%的可能成功。

DriveTek 研究所在同一时间只能选择一种方式，但有时间尝试两种方式。如

果选择磁方式或电子方式，并且尝试失败，第二选择则必须是计划化方式以保证开发出成功模型。

DriveTek的管理层需要在综合这些信息并作出是否继续的决策。

2.2节点和分支

决策树有3种节点和2种分支。Decision node（决策节点）表示此处必须做出一个选择，用方框表示。从决策节点延伸出来的分支称为决策分支，每个分支代表了一种方式选择或行动方案。选择的设置要满足两个条件，一个是必须是排他的，即选择一个，其他的则不能选择；另一个必须是详尽的，即所有的可能选择都包括在内。

在Drive Tek的案例中，涉及到两个主要决策。第一个，需要决策是否准备提案；第二个，如果准备了提案并赢得了合同，则选择三种方式中哪种方式满足合同要求。

事件节点能够解决事件的不确定性，即决策者在此能够知道事件发生的可能性。事件节点，有时称为机会节点，用圆圈表示。一个事件包含了从事件节点延伸出的事件分支，每个分支代表了这个节点上可能发生的事件。事件的设置必须是排他的及详尽的。每个事件都被指定了一个主观概率，一个节点包含的事件的概率之和必须是1.

对于Drive Tek 的案例有3个不确定性：是否能够赢得合同；电子的方式成功还是失败，磁方式是成功还是失败。

一般来讲，决策节点及其分支表示了决策中可控制的因素；事件节点及其分支表示了不可控的因素。

决策节点及事件节点按照主观的时间顺序排序。例如，一个事件节点的位置代表了决策者知道这个事件的产出的时候，不必等到事件发生。

第三种节点为终结点，代表了决策与事件的最终结果。终节点代表了决策树的终止，在手绘决策图中，在分支的结尾显示；在电脑绘图中，以三角形表示。

下面的表格显示了决策树中3种节点和2种分支的涵义。

2.3最终收益

每个终结点都有一个与之相关的终点值，有时称回报值、收益值或终点值。每一个终点值测量了一种方式的结果：从最开始的决策节点到特定的终结点一条不重复的决策和事件路径。

终结点值的得来：一条路径会指定相应的cash flow（现金流）给每个决策分支和事件分支，然后会在到终结点的分支上自动计算现金流的总和。在DriveTek 的案例中，对于大部分决策和事件分支都有清晰的cash flow。对于有些案例需要更精确的数据模型来得出终点值。

下图决策树显示了整理后的分支名称、概率、现金流：

你可以通过TreePlan的对话框来创建决策树的架构。你可以在一个分部上面或下面的左边单元格键入分支名称、分支现金流、分支概率。当你创建决策树时，决策树会在其他单元格自动生成公式。

2.4创建决策树

1.打开一个新的工作表。

2.选择单元格A1。从加载项中选择Decision Tree. 在TreePlan New 的对话框中，单击New Tree（新建树）按钮。将出现一个决策节点及两个决策分支的默认决策树。

3.不要在下面的提到的单元格中键入引号。选择单元格D2，然后键入准备提案。选择单元格D4，键入-50000.选择单元格D7，键入不准备提案。

4.选择单元格F3。从加载项中，选择决策树。在Tree Plan Terminal的对话框中，选择Change To Event Node,选择Two Branches，然后单击OK。那个决策树会重新绘制如下：

5.选择单元格H2,然后键入赢得合同。选择单元格H4，键入250000.选择单元格H7，键入没有赢得合同。

6.选择单元格J3。从加载项中选择Decision Tree.在Tree Plan Terminal 对话框中，选择Change To Decision Node,选择Three （三个分支），单击OK。决策树如下：

7.选择单元格L2,然后键入采用机械方式。选择单元格L4，然后键入120000.选择单元格L7，键入尝试电子方式。选择单元格L9,输入-50000.选择单元格L12，输入尝试磁方式。选择单元格L14，键入-80000.

8.选择单元格N8。从加载项中选择Decision Tree。在TreePlan Terminal 对话框中，选择Change to event Node,选择Two，然后单击OK。

9.选择单元格P7，键入电子化方式成功。选择单元格P12，键入电子方式失败。选择单元格P14，键入-120000.

10.选择单元格N18。从加载项中选择Decision Tree。在TreePlan Terminal 对话框中，选择Change To Event Node,选择Two，单击OK。

11.选择单元格P16,键入0.7.选择单元格P17，键入磁方式成功。选择单元格P21，键入0.3.选择单元格P22，键入磁方式失败。选择单元格P24,键入120000.

12.双击那个工作表标签，或者右击工作表标签，然后从菜单中选择重命名，键入Original。保存工作簿。

2.5结果解释

在决策树最右面的单元格S13中的终点值30000主要与下面的方式有关：

单元格S13公式为=sum（P14,L11,H12,D20），此公式确定了终点值。其他在节点左下方单元格中的公式都称为回滚公式。这些公式主要用于为每个决策节点确定最优选择。

在单元格B26中，公式的结果为1，表明第一个分支为最优选择。这里，第一个选择为准备提案。在单元格J11，公式的结果为2，说明第二个分支（从上到下，为1、2、3）为最优选择。如果赢得合同，Drive Tek 应该尝试电子方式。下面的几章将会有详细的解释。

2.6格式化决策树

以下的步骤演示了如何使用TreePlan 和Excel功能来格式化决策树图表。你也可以为你的决策树使用其他格式。

13.右键单击工作表名称，学欧诺个菜单中选择移动或复制工作表。在左下方的移动或复制工作表对话框中，把建立副本前面的框打勾。然后单击确定。

14.在名为Original（2）的工作表中，选择单元格H9。从加载项中选择Decision Tree。在TreePlan dialog对话框中，选择Cells里的Probanilities,然后单击OK。当所有的概率都被选中之后，单击左对齐按钮。

15.选择单元格H12。从加载项中选择Decision Tree。在TreePlan Select

对话框中，选择Cells中的Partial Cash Flows（参与的现金流），然后单击OK。当所有的Partial Cash Flows都被选中，单击左对齐的按钮。然后单击开始菜单中数字选项卡右下角的箭头，在分类中选择货币，小数点位数键入0，货币符号选择$，负数选择-$1,234,单击确定。

2.7演示模型输入值

当你创建了一个决策树模型，你可能需要与你的同事或客户讨论这个模型及其假设条件。对于这样的交流，也许把公式的结果和决策节点的选择结果隐藏起来会更好些。下面的步骤说明了如何只显示模型的输入值：

19.在Original（2）工作表中，选择单元格B1.从加载项中选择Decision Tree。在TreePlan Select 对话框中，在Columns中选择Nodes，然后单击OK。当所有的节点列被选中，单击开始菜单中数字选项卡右下角的小图标。在分类列表中，

选择自定义，在类型编辑框中，键入三个分号;;;，然后单击确定。

备注：一个数字的自定义格式包含4部分格式代码。这4部分由分号分开，从左至右，分别表示正数、负数、0值和文本。当你对这4部分未输入任何格式代码，仅3个分号，EXCEL则不显示正数、负数、0值和文本。其实那个公式还被保存在那些单元格中，只是结果不显示出来而已。后面如果你想显示结果，不需要再次键入公式，只需改变一下格式就可以了。编辑一个已经存在的格式，不需要把此格式清楚，所有的格式都会被工作簿保存，除非你明确的要清楚某种格式。