事件树_故障树_决策树与贝叶斯网络_周建方

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贝叶斯分析

第四章贝叶斯分析 Bayesean Analysis §4.0引言 一、决策问题的表格表示——损失矩阵 对无观察(No-data)问题a=δ 可用表格(损失矩阵)替代决策树来描述决策问题的后果(损失): 或 损失矩阵直观、运算方便 二、决策原则 通常,要根据某种原则来选择决策规则δ,使结果最优(或满意),这种原则就叫决策原则,贝叶斯分析的决策原则是使期望效用极大。本章在介绍贝叶斯分

析以前先介绍芙他决策原则。 三、决策问题的分类: 1.不确定型(非确定型) 自然状态不确定,且各种状态的概率无法估计. 2.风险型 自然状态不确定,但各种状态的概率可以估计. 四、按状态优于: l ij ≤l ik ?I, 且至少对某个i严格不等式成立, 则称行动a j 按状态优于a k §4.1 不确定型决策问题 一、极小化极大(wald)原则(法则、准则) a 1a 2 a 4 min j max i l (θ i , a j ) 或max j min i u ij 例: 各行动最大损失: 13 16 12 14 其中损失最小的损失对应于行动a 3 . 采用该原则者极端保守, 是悲观主义者, 认为老天总跟自己作对. 二、极小化极小 min j min i l (θ i , a j ) 或max j max i u ij 例:

各行动最小损失: 4 1 7 2 其中损失最小的是行动a 2 . 采用该原则者极端冒险,是乐观主义者,认为总能撞大运。 三、Hurwitz准则 上两法的折衷,取乐观系数入 min j [λmin i l (θ i , a j )+(1-λ〕max i l (θ i , a j )] 例如λ=0.5时 λmin i l ij : 2 0.5 3.5 1 (1-λ〕max i l ij : 6.5 8 6 7 两者之和:8.5 8.5 9.5 8 其中损失最小的是:行动a 4 四、等概率准则(Laplace) 用 i ∑l ij来评价行动a j的优劣 选min j i ∑l ij 上例: i ∑l ij: 33 34 36 35 其中行动a1的损失最小五、后梅值极小化极大准则(svage-Niehans) 定义后梅值s ij =l ij -min k l ik 其中min k l ik 为自然状态为θ i 时采取不同行动时的最小损失.

论贝叶斯分类、决策树分类、感知器分类挖掘算法的优势与劣势

论贝叶斯分类、决策树分类、感知器分类挖掘算法的优势与劣势 摘要本文介绍了在数据挖掘中数据分类的几个主要分类方法,包括:贝叶斯分类、决策树分类、感知器分类,及其各自的优势与劣势。并对于分类问题中出现的高维效应,介绍了两种通用的解决办法。 关键词数据分类贝叶斯分类决策树分类感知器分类 引言 数据分类是指按照分析对象的属性、特征,建立不同的组类来描述事物。数据分类是数据挖掘的主要内容之一,主要是通过分析训练数据样本,产生关于类别的精确描述。这种类别通常由分类规则组成,可以用来对未来的数据进行分类和预测。分类技术解决问题的关键是构造分类器。 一.数据分类 数据分类一般是两个步骤的过程: 第1步:建立一个模型,描述给定的数据类集或概念集(简称训练集)。通过分析由属性描述的数据库元组来构造模型。每个元组属于一个预定义的类,由类标号属性确定。用于建立模型的元组集称为训练数据集,其中每个元组称为训练样本。由于给出了类标号属性,因此该步骤又称为有指导的学习。如果训练样本的类标号是未知的,则称为无指导的学习(聚类)。学习模型可用分类规则、决策树和数学公式的形式给出。 第2步:使用模型对数据进行分类。包括评估模型的分类准确性以及对类标号未知的元组按模型进行分类。 常用的分类规则挖掘方法 分类规则挖掘有着广泛的应用前景。对于分类规则的挖掘通常有以下几种方法,不同的方法适用于不同特点的数据:1.贝叶斯方法 2.决策树方法 3.人工神经网络方法 4.约略集方法 5.遗传算法 分类方法的评估标准: 准确率:模型正确预测新数据类标号的能力。 速度:产生和使用模型花费的时间。 健壮性:有噪声数据或空缺值数据时模型正确分类或预测的能力。 伸缩性:对于给定的大量数据,有效地构造模型的能力。 可解释性:学习模型提供的理解和观察的层次。 影响一个分类器错误率的因素 (1) 训练集的记录数量。生成器要利用训练集进行学习,因而训练集越大,分类器也就越可靠。然而,训练集越大,生成器构造分类器的时间也就越长。错误率改善情况随训练集规模的增大而降低。 (2) 属性的数目。更多的属性数目对于生成器而言意味着要计算更多的组合,使得生成器难度增大,需要的时间也更长。有时随机的关系会将生成器引入歧途,结果可能构造出不够准确的分类器(这在技术上被称为过分拟合)。因此,如果我们通过常识可以确认某个属性与目标无关,则将它从训练集中移走。 (3) 属性中的信息。有时生成器不能从属性中获取足够的信息来正确、低错误率地预测标签(如试图根据某人眼睛的颜色来决定他的收入)。加入其他的属性(如职业、每周工作小时数和年龄),可以降低错误率。 (4) 待预测记录的分布。如果待预测记录来自不同于训练集中记录的分布,那么错误率有可能很高。比如如果你从包含家用轿车数据的训练集中构造出分类器,那么试图用它来对包含许多运动用车辆的记录进行分类可能没多大用途,因为数据属性值的分布可能是有很大差别的。 评估方法 有两种方法可以用于对分类器的错误率进行评估,它们都假定待预测记录和训练集取自同样的样本分布。 (1) 保留方法(Holdout):记录集中的一部分(通常是2/3)作为训练集,保留剩余的部分用作测试集。生成器使用2/3 的数据来构造分类器,然后使用这个分类器来对测试集进行分类,得出的错误率就是评估错误率。 虽然这种方法速度快,但由于仅使用2/3 的数据来构造分类器,因此它没有充分利用所有的数据来进行学习。如果使用所有的数据,那么可能构造出更精确的分类器。 (2) 交叉纠错方法(Cross validation):数据集被分成k 个没有交叉数据的子集,所有子集的大小大致相同。生成器训练和测试共k 次;每一次,生成器使用去除一个子集的剩余数据作为训练集,然后在被去除的子集上进行测试。把所有

带你入门常见的机器学习分类算法——逻辑回归、朴素贝叶斯、KNN、SVM、决策树

带你入门常见的机器学习分类算法——逻辑回归、朴素贝叶斯、KNN、SVM、 决策树 【导读】众所周知,Scikit-learn(以前称为scikits.learn)是一个用于Python 编程语言的免费软件机器学习库。它具有各种分类,回归和聚类算法,包括支持向量机,随机森林,梯度增强,k-means和DBSCAN,旨在与Python数值和科学库NumPy和SciPy 互操作。本文将带你入门常见的机器学习分类算法——逻辑回归、朴素贝叶斯、KNN、SVM、决策树。 逻辑回归(Logistic regression) 逻辑回归,尽管他的名字包含"回归",却是一个分类而不是回归的线性模型。逻辑回归在文献中也称为logit回归,最大熵分类或者对数线性分类器。下面将先介绍一下sklearn中逻辑回归的接口: class sklearn.linear_model.LogisticRegression(penalty=l2, dual=False, tol=0.0001, C=1.0, fit_intercept=True, intercept_scaling=1, class_weight=None, random_state=None, solver=warn, max_iter=100, multi_class=warn, verbose=0, warm_start=False, n_jobs=None) 常用参数讲解: penalty:惩罚项。一般都是"l1"或者"l2"。 dual:这个参数仅适用于使用liblinear求解器的"l2"惩罚项。一般当样本数大于特征数时,这个参数置为False。 C:正则化强度(较小的值表示更强的正则化),必须是正的浮点数。 solver:参数求解器。一般的有{‘newton-cg’, ‘lbfgs’, ‘liblinear’, ‘sag’, ‘saga’}。multi_class:多分类问题转化,如果使用"ovr",则是将多分类问题转换成多个二分类为题看待;如果使用"multinomial",损失函数则会是整个概率分布的多项式拟合损失。 不常用的参数这里就不再介绍,想要了解细节介绍,可以sklearn的官网查看。 案例: 这里我使用sklearn内置的数据集——iris数据集,这是一个三分类的问题,下面我就使用

贝叶斯决策方法课后习题

1.什么叫贝叶斯决策?如何进行贝叶斯决策? 风险型决策方法是根据预测各种事件可能发生的先验概率,然后再采用期望值标准或最大可能性标准来选择最佳决策方案。这样的决策具有一定的风险性,因为先验概率是根据历史资料或主观判断所确定的概率,未经试验证实,为了减少这种风险,需要较准确的掌握和估计这些先验概率。这就要通过科学实验,调查,统计分析等方法获得较为准确的情报信息,以修正先验概率,并据以确定各方案的期望损益值,拟订可供选择的决策方案,协助决策者做出正确的决策。一般来说,利用贝叶斯定理要求得后验概率,据以进行决策的方法称为贝叶斯决策方法。贝叶斯决策方法步骤: (1)进行预后验分析,决定是否值得搜集补充资料以及从补充资料中可能得到的结果和如何决定最优对策。 (2)收集补充资料,取得条件概率,包括历史概率和逻辑概率,对历史概率要加以检验,辨明其是否适合计算后验概率。 (3)用概率的乘法定理计算联合概率,用概率的加法定理计算边际概率,用贝叶斯定理计算后验概率。 (4)用后验概率进行决策分析。 2.如何进行预后验分析和后验分析? 预后验分析是后验概率决策分析的一种特殊形式的演算,这里的特殊形式是指用一套概率对多种行动策略组合进行多次计算,从中择优。 预后验分析有两种形式,一是扩大型,预后验分析,这实际上是一种反推决策树分析,二是常规型预后验分析,这实际上是一种正向分析,用表格形式进行。扩大型分析要解决的问题是搜集追加信息对决策者有多大的价值,如果试验应采取

什么行动策略,常规型分析要解决的问题是,如果试验应采取什么行动策略,但是这两种分析方法所得出的结论是一致的。 根据预后验分析,如果认为采集信息和进行调查研究是值得的,那么就应该决定去做这项工作。一旦取得了新的信息,决策者就结合这些新信息进行分析,计算各种方案的期望损益值,选择最佳的行动方案,结合运用这些信息并修正先验概率,称为后验分析,这正是发挥贝叶斯决策理论威力的地方。 3.什么是先验分析? 先验分析就是决策者要详细列出各种自然状态及其概率,各种备选行动方案与自然状态的损益值,并根据这些信息对备选方案作出抉择的决策过程,当时间,人力和财力不允许搜集更完备的信息时,决策者往往用这类方法进行决策,在贝叶斯决策中,先验分析是进行更深入分析的必要条件。 4.贝叶斯决策有哪些优点?哪些局限? 贝叶斯决策的优点表现在以下几个方面: (1)如果说在第14章中大多用的是不完善的信息或主观概率的话,那么贝叶斯决策则提供了一个进一步研究的科学方法,也就是说,它能对信息的价值或是否需要采集新的信息作出科学判断。 (2)它能对调查结果的可能性加以数量化的评价,而不是像一般的决策方法那样对调查结果,或者是完全相信,或者是完全不相信。 (3)如果说任何调查结果都不可能是完全准确的,而先验知识或主观概率也不是完全可以相信的,那么贝叶斯决策则巧妙的将这两种信息有机的结合起来了。(4)它可以在决策过程中,根据具体情况不断的使用,使决策逐步完善和更加科学。贝叶斯决策方法也有其局限性,主要表现在以下几个方面:

流程图 决策表 决策树习题及答案

1、已知产品出库管理的过程是:仓库管理员将提货人员的零售出库单上的数据登记到零售出库流水账上,并每天将零售出库流水账上当天按产品名称、规格分别累计的数据记入库存账台。请根据出库管理的过程画出它的业务流图。 产品出库管理业务流图 2、设产品出库量的计算方法是:当库存量大于等于提货量时,以提货量作为出库量;当库存量小于提货量而大于等于提货量的10%时,以实际库存量作为出库量;当库存量小于提货量的10%时,出库量为0(即提货不成功)。请表示出库量计算的决策树。 3、有一工资处理系统,每月根据职工应发的工资计算个人收入所得税,交税额算法如下: 若职工月收入=<800元,不交税; 若800职工<职工月收入=<1300元,则交超过800元工资额的5%;

若超过1300元,则交800到1300元的5%和超过1300元部分 的10%。 试画出计算所得税的决策树和决策表。 1、解:(1)决策树 设X为职工工资,Y为职工应缴税额。 X<=800 ——Y=0 某工资处理系统8001300 ——Y=(1300-800)*5%+(X-1300)*10% (2)决策表 4、某货运站的收费标准如下: (1) 收费地点在本省,则快件每公斤6元,慢件每公斤4元; (2) 收费地点在外省,则在25公斤以内(含25公斤)快件每公斤8 元,慢件每公斤6元;如果超过25公斤时,快件每公斤10元,慢件 每公斤8元 试根据上述要求,绘制确定收费标准的决策表,并配以简要文字说明。 答:在货运收费标准中牵涉条件的有:本省、外省之分,有快、慢件之分,对于外省运件以25公斤为分界线,故货运站收费标准决策表的条件有三个,执行的价格有四档:4元/公斤、6元/公斤、8元/公斤、10元/公斤,从而可得某货运站的收费标准执行判断表如下表格所示。 收费标准判断表

朴素贝叶斯、决策树算法学习总结

基础算法学习总结 1. 朴素贝叶斯学习 1.1. 算法简介 贝叶斯分类是一类分类算法的总称,这类算法均以贝叶斯定理为基础,故统称为贝叶斯分类。而朴素朴素贝叶斯分类是贝叶斯分类中最简单,也是常见的一种分类方法。 从数学角度来说,分类问题可做如下定义: 已知集合:123{,,,...,}n C y y y y =和123{,,,...,}n I x x x x =,确定映射规则()y f x =,使得任意 x i I ∈有且仅有一个y i C ∈使得()i i y f x =成立。(不考虑模糊数学里的模糊集情况)。其中C 叫做类别集合,其中每一个元素是一个类别,而I 叫做项集合,其中每一个元素是一个待分类项,f 叫做分类器。分类算法的任务就是构造分类器f 。 分类问题往往采用经验性方法构造映射规则,即一般情况下的分类问题缺少足够的信息来构造100%正确的映射规则,而是通过对经验数据的学习从而实现一定概率意义上正确的分类,因此所训练出的分类器并不是一定能将每个待分类项准确映射到其分类,分类器的质量与分类器构造方法、待分类数据的特性以及训练样本数量等诸多因素有关。 解决问题:已知某条件概率,如何得到两个事件交换后的概率,也就是在已知P(A|B)的情况下如何求得P(B|A)。这里先解释什么是条件概率:P(B|A)表示事件B 已经发生的前提 贝叶斯定理之所以有用,是因为我们在生活中经常遇到这种情况:我们可以很容易直接得出P(A|B),P(B|A)则很难直接得出,但我们更关心P(B|A),贝叶斯定理就为我们打通从P(A|B)获得P(B|A)的道路。 1.2. 算法流程 朴素贝叶斯分类是一种十分简单的分类算法,叫它朴素贝叶斯分类是因为这种方法的思想真的很朴素,朴素贝叶斯的思想基础是这样的:对于给出的待分类项,求解在此项出现的条件下各个类别出现的概率,哪个最大,就认为此待分类项属于哪个类别。

【项目管理知识】决策树(DMT)分析:制定项目决策

决策树(DMT)分析:制定项目决策1.为什么使用决策树分析? 当项目需要做出某种决策、选择某种解决方案或者确定是否存在某种风险时,决策树(decisionmakingtree)提供了一种形象化的、基于数据分析和论证的科学方法,这种方法通过严密地逻辑推导和逐级逼近地数据计算,从决策点开始,按照所分析问题的各种发展的可能性不断产生分枝,并确定每个分支发生的可能性大小以及发生后导致的货币价值多少,计算出各分枝的损益期望值,然后根据期望值中者(如求极小,则为小者)作为选择的依据,从而为确定项目、选择方案或分析风险做出理性而科学的决策。 2.决策树分析有哪些作用? 决策树分析清楚显示出项目所有可供选择的行动方案,行动方案之间的关系,行动方案的后果,后果发生的概率,以及每种方案的损益期望值; 使纷繁复杂的决策问题变得简单、明了,并且有理有据; 用数据说话,形成科学的决策,避免单纯凭经验、凭想象而导致的决策上的失误。 3.怎么用? (1)决策树包含了决策点,通常用方格或方块表示,在该点表示决策者必须做出某种选择;机会点,用圆圈表示,通常表示有机会存在。先画一个方框作为出发点,叫做决策点; (2)从决策点向右引出若干条支线(树枝线),每条支线代表一个方案,叫做方案枝;

(3)在每个方案枝的末端画一个圆圈,叫做状态点; (4)估计每个方案发生的概率,并把它注明在在该种方案的分支上,称为概率枝; (5)估计每个方案发生后产生的损益值,收益用正值表示,损失用负值表示; (6)计算每个方案的期望价值,期望价值=损益值x该方案的概率; (7)如果问题只需要一级决策,在概率枝末端画△表示终点,并写上各个自然状态的损益值; (8)如果是多级决策,则用决策点□代替终点△重复上述步骤继续画出决策树。 (9)计算决策期望值,决策期望值=由此决策而发生的所有方案期望价值之和;

决策树与贝叶斯

一台模铸机用于生产某种铝铸件。根据以前使用这种机器的经验和采用模具的复杂程度,这种机器正确安装的概率估计为0.8.如果机器安装正确,那么生产出合格产品的概率是0.9。如果机器安装不正确,则10个产品中只有3个是可以接受的。现在已铸造出第一个铸件,检验后发现: (a)第一个铸件是次品,根据这个补充资料,求机器正确安装的概率; (b)若第一个铸件是合格品,问机器正确安装的概率是多少? Hackers计算机商店的店主正在考虑如何安排接下来的五年业务。过去两年中它的销售增长势头非常好,但是如果它所属的地区建立一家主营电子产品的公司的话,销售就会充分增长。Hackers店主们有三种选择:第一就是扩张自己现有的商店,第二是转移到一个新的地方,第三种就是干等。扩张或者转移的决策几乎不需要多少时间,因此商店也不会有收入上的损失。如果第一年什么事都不做,但增长还在继续,那么他们就需要重新考虑扩张的路线。如果第一年什么也不做,且销售显著增长,那么就应该考虑扩大店面的决策。如果等待的时间超过一年,就会有竞争者进入,这样扩张就不切实际。 该案例的假设和条件如下 1、由于新建的电子公司而出现了大批的计算机爱好者,由此带来的销售量上浮的概率为55%. 2、在新址开店并且销售量显著增长,销售年收入为195 000美元;若在新址开店而销售量的增长不甚理想,销售年收入为115 000美元。 3、扩大商店现有经营规模且销售显著增长,销售年收入为190 000美元;扩大商店现有经营规模销售量的增长不甚理想,销售年收入为100 000美元。 4、维持现状不变,但销售量显著增长,销售年收入为170 000美元;但若销售量的增长不甚理想,销售年收入为105 000美元。 5、扩大现有商店的规模所需费用为87 000美元。 6、另行选址开设新店的费用为210 000美元。 7、若第一年维持现状不变,但是销售量增长迅速,如果第二年再扩大原店规模的话,费用仍为87 000美元。 8、各种方案的经营成本相等。

决策树决策表练习

1、某运输公司收取运费的标准如下: ①本地客户每吨5元。 ②外地客户货物重量W在100吨以(含),每吨8元。 ③外地客户货物100吨以上时,距离L在500公里以(含)超过部分每吨增加7元,距离500公里以上时,超过部分每吨再增加10元。 试画出决策树、决策表,反映运费策略。 2、邮寄包裹收费标准如下: 若收件地点在1000公里以,普通件每公斤2元,挂号件每公斤3元;若收件地点在1000公里以外,普通件每公斤2.5元,挂号件每公斤3.5元,若重量大于30公斤,超重部分每公斤加收0.5元。绘制收费标准的决策树和决策表(重量用W表示)。 3、某工厂对一部分职工重新分配工作,其原则如下: 年龄不满20岁,文化程度为小学脱产学习,文化程度是中学的为电工。年龄满20岁但不足50岁,文化程度为小学或中学,男性为钳工,女性为车工;文化程度是大学的为技术员。年龄满50岁及50岁以上,文化程度是小学或中学的为材料员;文化程度是大学的为技术员。请画出处理职工分配政策(以文化程度为基准)的决策表、决策树。

4、某学校对教职工拟定奖励策略如下:(1)高级职称且教学评估优秀的奖励1000元,教学效果评估合格的奖励800元;(2)中级职称且教学评估优秀的奖励800元,教学效果评估合格的奖励500元;(3)初级职称且教学评估优秀的奖励500元。要求画出奖励策略的决策树。 5、某用电量计费系统记费如下:如果按固定价格方法记帐,对耗电量小于100度(不包含100度)的情况,按每月最低费用收费。超过100度时,就按A类计费办法收费。如果按可变价格方法记帐,则对100度以下(不包含100度)耗电量,按A类计费办法收费,超过100度时按B类计费办法收费。画出上述说明的决策树。 6、某金融部门的贷款发放最高限额问题描述如下: 对于固定资产超过500万元(含500万元)的企业:·如果无不良还款记录,低于3年期(含3年)的贷款最高限额为100万元; ·如果有不良还款记录,低于3年期(含3年)的贷款最高限额为50万元。 对于固定资产低于500万元的企业: ·如果无不良还款记录,低于3年期(含3年)的贷款最高限额为60万元;

决策树分析法

决策树分析法 决策树分析法,是将构成决策方案的有关因素,以树状图形的方式表现出来,并据以分析和选择决策方案的一种系统分析法。它以损益值为依据。该方法特别 适于分析比较复杂的问题。 (1)决策树的构成 由决策结点“口”、方案枝、状态结点“O”和概率支构成。 (2)决策步骤 决策树分析法的程序主要包括以下步骤: ①绘制决策树图形,按上述要求由左向右顺序展开。 ②计算每个结点的期望值,计算公式为: 状态结点的期望值=Σ(损益值×概率值)×经营年限 ③剪枝,即进行方案的选优。 方案净效果=该方案状态结点的期望值-该方案投资额例如,某企业为了扩大某产品的生产,拟建设新厂。据市场预测,产品销路好的概率为0.7,销路差的概率为0.3。有三种方案可供企业选择: 方案1:新建大厂,需投资300万元。据初步估计,销路好时,每年可获利100万元;销路差时,每年亏损20万元。服务期为10年。 方案2:新建小厂,需投资140万元。销路好时,每年可获利40万元,销路差时,每年仍可获利30万元。服务期为10年。 方案3:先建小厂,3年后销路好时再扩建,需追加投资200万元,服务期 为7年,估计每年获利95万元。 问:哪种方案最好? 方案1(结点①)的期望收益为:[0.7×100+0.3×(-20)]×10-300=340 (万元) 方案2(结点②)的期望收益为:(0.7×40+0.3×30)×10-140=230(万 元) 至于方案3,由于结点④的期望收益465(95×7-200)万元大于结点⑤的期望收益280(40×7)万元,所以销路好时,扩建比不扩建好。方案3(结点③)

的期望收益为:(0.7×40×3+0.7×465+0.3×30×10)-140=359.5(万元)计算结果表明,在三种方案中,方案3最好。 【例题·单选题】以下不属于决策树构成的是()。 A.决策结点 B.方案枝 C.状态结点 D.判断枝 答案:D

决策树分类的定义以及优缺点 (1)

决策树分类 决策树(Decision Tree)又称为判定树,是运用于分类的一种树结构。其中的每个内部结点(internal node)代表对某个属性的一次测试,每条边代表一个测试结果,叶结点(leaf)代表某个类(class)或者类的分布(class distribution),最上面的结点是根结点。决策树分为分类树和回归树两种,分类树对离散变量做决策树,回归树对连续变量做决策树。 构造决策树是采用自上而下的递归构造方法。决策树构造的结果是一棵二叉或多叉树,它的输入是一组带有类别标记的训练数据。二叉树的内部结点(非叶结点)一般表示为一个逻辑判断,如形式为(a = b)的逻辑判断,其中a 是属性,b是该属性的某个属性值;树的边是逻辑判断的分支结果。多叉树(ID3)的内部结点是属性,边是该属性的所有取值,有几个属性值,就有几条边。树的叶结点都是类别标记。 使用决策树进行分类分为两步: 第1步:利用训练集建立并精化一棵决策树,建立决策树模型。这个过程实际上是一个从数据中获取知识,进行机器学习的过程。 第2步:利用生成完毕的决策树对输入数据进行分类。对输入的记录,从根结点依次测试记录的属性值,直到到达某个叶结点,从而找到该记录所在的类。 问题的关键是建立一棵决策树。这个过程通常分为两个阶段: (1) 建树(Tree Building):决策树建树算法见下,可以看得出,这是一个递归的过程,最终将得到一棵树。 (2) 剪枝(Tree Pruning):剪枝是目的是降低由于训练集存在噪声而产生的起伏。 决策树方法的评价。 优点 与其他分类算法相比决策树有如下优点: (1) 速度快:计算量相对较小,且容易转化成分类规则。只要沿着树根向下一直走到叶,沿途的分裂条件就能够唯一确定一条分类的谓词。 (2) 准确性高:挖掘出的分类规则准确性高,便于理解,决策树可以清晰的显示哪些字段比较重要。 缺点 一般决策树的劣势: (1) 缺乏伸缩性:由于进行深度优先搜索,所以算法受内存大小限制,难于处理大训练集。一个例子:在Irvine机器学习知识库中,最大可以允许的数据集仅仅为700KB,2000条记录。而现代的数据仓库动辄存储几个G-Bytes的海量数据。用以前的方法是显然不行的。

管理信息系统应用题-流程图-决策树-等。

管理信息系统应用题 1.请根据以下订货业务处理过程画出管理业务流程图: 采购员从仓库收到缺货通知单后,查阅订货合同单,若已订货,则向供货单位发出催货请求;否则填写订货单送供货单位;供货单位发出货物后,立即向采购员发出取货通知单。 解: 订货业务处理流程图

2.请将下列决策处理过程用以决策树及决策表表示出来。 铁路货运收费标准如下: (1)若收货地点在本省以内,快件每公斤5元,慢件每公斤3元。 (2)若收货地点在外省,且重量小于或等于20公斤,快件每公斤7元,慢件每公斤5元;反之,若重量大于20公斤,超重部分每公斤加收1.5元。 解:决策树如下: 决策表如下:

3. 用图书、作者两个实体及其属性和联系构建E -R 图,并转化为关系数据模型。 答:E -R 图如下: 转换成的关系数据模型如下: 图书(ISBN ,书名,出版社,价格) 作者(身份证号,姓名,出生地) 写作(ISBN ,身份证号,定稿时间) 4. 试根据以下储蓄所取款过程画出数据流程图:储户将填好的取款单及存折交储蓄所,经查对存款账,将不合格的存折和取款单退回储户,合格的存折和取款单被送交取款处理,处理时要修改存款账户和现金账,处理的结果是将存折、利息单和现金交储户,同时将取款单存档。 图书 作者 写作 出版社 ISBN 书名 姓名 出生地 身份证号 定稿时间 价格 N M

5.某企业负责处理订货单的部门每天能收到 40 份左右的来自顾客的订货单,订货单上的项目包括订货单编号、顾客编号、产品编号、数量、订货日期、交货日期等。假定这些订单由:“订货单处理”处理逻辑进行处理。试根据这一业务情况写出数据字典中的“订货单”数据流定义。 数据流名称:订货单 编号DFO01 简述:顾客送来的订货单 数据流来源:“顾客”外部实体 数据流去向:“订货单处理”处理逻辑 数据流组成:订货单编号 + 顾客编号 + 产品编号 + 数量 + 订货日期 +交货日期 流通量:40份左右/天 6.试根据下述情况制出表格分配图。 采购部门准备的采购单为一式四份:第 1 张送供货方;第 2 张送交收货部门,用于登入待收货登记册;第 3 张交会计部门作应付款处理,记入应付账;第 4 张留在采购部门备查。 采购部门财会部门

事件树、故障树、决策树与贝叶斯网络

事件树、故障树、决策树与贝叶斯网络 周建方,许智勇 河海大学机电学院,江苏常州(213022) E-mail:rgxzy@https://www.360docs.net/doc/ec7360200.html, 摘要:事件树、故障树和决策树分析法是系统分析的重要方法,能够对系统风险、系统薄弱环节等进行有效的分析,但存在表示结构复杂、不能表达更复杂变量等缺点。贝叶斯网络作为一种新兴的系统分析工具,能够解决事件树、故障树和决策树的一些缺点。本文较为系统地分析了两种方法之间的关系,并通过三个例子对其作了具体阐述。 关键词:事件树;故障树;决策树;贝叶斯网络 事件树(ET)、故障树(FT)和决策树(DT)是系统分析方法中重要并且得到广泛应用的方法[1~9],该方法能够对系统的危险性、薄弱环节以及损益值等进行识别评价,具有简明、形象化的特点,体现了以系统工程方法研究问题的系统性、准确性和预测性。但ET、FT和DT存在不能表达更复杂变量(如故障树不能表达多态变量)以及表示结构复杂等缺点。 贝叶斯网络(BN)是包含一个条件概率表的有向无环图,是目前不确定知识表达和推理领域中最有效的理论模型之一。贝叶斯网络是人工智能、概率理论、图论、决策分析相结合的产物, 适用于表达和分析不确定性和概率性的事物, 应用于有条件地依赖多种控制因素的决策, 可以从不完全、不精确或不确定的知识或信息中做出推理[10,11]。自1988年由Pearl 提出后[12,13],已成为表示概率知识基础上的不确定性的有力工具,贝叶斯网络另外一个重要优点就是能够表达复杂变量并且结构简单(BN的大小随问题规模增加呈线性增长)。 由于事件树、故障树、决策树与贝叶斯网络都能有效的解决系统风险问题,故本文尝试将事件树、故障树和决策树向贝叶斯网络转化方法做统一的研究,其中故障树向贝叶斯网络的转化已有一些文献做过介绍[14,15],而事件树和决策树向贝叶斯网络的转化的研究较少。 1. 事件树与贝叶斯网络 事件树分析(ETA ,Event Tree Analysis)方法是一种逻辑演绎分析方法,它在给定的一个初因事件的前提下,分析此初因事件可能导致的各种事件序列的结果,从而可以评价系统的可靠性和安全性。 T=年。导致大坝风险图1是某坝的一个事件树模型[3]。该坝的设计洪水重现期1000 r 失事的初始事件是入库洪水。根据流量或洪水频率的区间划分,将事件树做首次分支。在一定的入库洪水条件下,洪水位可能超越坝顶,亦可能不超越坝顶,这就形成了事件树的第二次分支;洪水漫顶情况下,大坝可能失事,亦可能不失事;同样,洪水不漫顶条件下,可能会发生渗透管涌或边坡失稳等结构失事事件,亦可能不发生。这样,事件树形成了第三次分支。该事件树的计算用子事件概率相乘和相加的组合,可求出总风险率为0.000479。 现使用贝叶斯网络分析法来分析该模型,事件树向贝叶斯网络转化可按如下步骤: 步骤1:对事件序列中的每个事件,在贝叶斯网络中建立一个节点,并根据该事件名称进行命名,对于重复事件只建立一个节点。如入库洪水事件可对应贝叶斯网络中的Floor节点; 步骤2:对影响结果,建立一个子节点,根据后果的数目确定该节点的状态空间,并依照影响后果确定每个状态的名称。如将漫顶失事和结构失事对应为贝叶斯网络中的Wreck

决策树例题

1.为什么使用决策树分析? 当项目需要做出某种决策、选择某种解决方案或者确定是否存在某种风险时,决策树(decision making tree)提供了一种形象化的、基于数据分析和论证的科学方法,这种方法通过严密地逻辑推导和逐级逼近地数据计算,从决策点开始,按照所分析问题的各种发展的可能性不断产生分枝,并确定每个分支发生的可能性大小以及发生后导致的货币价值多少,计算出各分枝的损益期望值,然后根据期望值中最大者(如求极小,则为最小者)作为选择的依据,从而为确定项目、选择方案或分析风险做出理性而科学的决策。 2.决策树分析有哪些作用? 决策树分析清楚显示出项目所有可供选择的行动方案,行动方案之间的关系,行动方案的后果,后果发生的概率,以及每种方案的损益期望值; 使纷繁复杂的决策问题变得简单、明了,并且有理有据; 用数据说话,形成科学的决策,避免单纯凭经验、凭想象而导致的决策上的失误。3.怎么用? (1)决策树包含了决策点,通常用方格或方块表示,在该点表示决策者必须做出某种选择;机会点,用圆圈表示,通常表示有机会存在。先画一个方框作为出发点,叫做决策点; (2)从决策点向右引出若干条支线(树枝线),每条支线代表一个方案,叫做方案枝; (3)在每个方案枝的末端画一个圆圈,叫做状态点; (4)估计每个方案发生的概率,并把它注明在在该种方案的分支上,称为概率枝; (5)估计每个方案发生后产生的损益值,收益用正值表示,损失用负值表示; (6)计算每个方案的期望价值,期望价值=损益值x该方案的概率; (7)如果问题只需要一级决策,在概率枝末端画△表示终点,并写上各个自然状态的损益值; (8)如果是多级决策,则用决策点□代替终点△重复上述步骤继续画出决策树,如图1所示。 (9)计算决策期望值,决策期望值=由此决策而发生的所有方案期望价值之和; (10)根据决策期望值做出决策。

多值决策表的最小决策树生成

Computer Science and Application 计算机科学与应用, 2016, 6(10), 617-628 Published Online October 2016 in Hans. https://www.360docs.net/doc/ec7360200.html,/journal/csa https://www.360docs.net/doc/ec7360200.html,/10.12677/csa.2016.610076 文章引用: 乔莹, 许美玲, 钟发荣, 曾静, 莫毓昌. 多值决策表的最小决策树生成[J]. 计算机科学与应用, 2016, 6(10): Minimal Decision Tree Generation for Multi-Label Decision Tables Ying Qiao, Meiling Xu, Farong Zhong, Jing Zeng, Yuchang Mo Zhejiang Normal University, Jinhua Zhejiang Received: Oct. 5th , 2016; accepted: Oct. 23rd , 2016; published: Oct. 28th , 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.360docs.net/doc/ec7360200.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Decision tree is a widely used classification in data mining. It can discover the essential knowledge from the common decision tables (each row has a decision). However, it is difficult to do data mining from the multi-label decision tables (each row has a set of decisions). In a multi-label deci-sion tables, each row contains several decisions, and several decision attributes are represented using a set. By testing the existing heuristic algorithms, such as greedy algorithms, their perfor-mance is not stable, i.e ., the size of the decision tree might become very large. In this paper, we propose a dynamic programming algorithm to minimize the size of the decision trees for a multi- label decision table. In our algorithm, the multi-label decision table is divided into several sub-tables, and the decision tree is constructed by using all subtables of the multi-label decision table, then useful information can be discovered from the multi-label decision tables. Keywords Multi-Label Decision Tables, Decision Trees, Dynamic Programming Algorithm 多值决策表的最小决策树生成 乔 莹,许美玲,钟发荣,曾 静,莫毓昌 浙江师范大学,浙江 金华 收稿日期:2016年10月5日;录用日期:2016年10月23日;发布日期:2016年10月28日 Open Access

《管理系统中计算机应用》-决策表、决策树

1.某商业企业根据用户欠款时间长短和现有库存量情况处理用户订贷,具体如下: (1)当用户欠款时间小于等于1个月时:如果需求量小于等于库存量,则立即发货;如果需 求量大于库存量,则先进货后再发货。 (2)当用户欠款时间大于1个月时:如果需求量小于等于库存量,则先付款,再发货;如果 需求量大于库存量,则不发货。 请按要求绘制决策表和决策树。(浙江省2002年1) 2.某运输公司收取运费的标准如下:①本地客户每吨5元。②外地客户货物重量W在100 吨以内(含),每吨8元。③外地客户货物100吨以上时,距离L在500公里以内(含)超过部分每吨再增加7元,距离500公里以上时超过部分每吨再增加10元。 试画出决策表和决策树,反映运费策略。(200204) 1

3.某次入学考试科目为英语、数学、政治三门课,录取规则是: (1)总分必须200分(含)以上,200分以下不录取。 (2)在总分200分以上情况下,单科要求如下: ①英语、数学都60分(含)以上的录取; ②英语70分(含)以上,数学55分(含)以上的需参加复试决定是否录取; ③其他情况一律不录取。 请用决策树和决策表写出录取策略。(200210) 4.某公司货运收费标准是:(200510) 本地货运每吨运费10元。外地货运每吨运费20元,距离500公里(含)以上每吨加运费5元。外地货运量100吨(含)以上时运费增加5%。 设货运量为N吨,距离为L公里,运费为W元。用决策树和决策表表达运费的计算方法。 2

5.某地区电话收费标准为:(200801) (1)市内电话:每分钟0.1元; (2)长途电话:A区间每分钟0.3元,B区间每分钟0.5元,夜间及节假日A、B区间话 费减半。 要求:用决策树和决策表表达此项处理逻辑。 6.某学生选课系统根据学生本学期选课学分的不同,采取不同的处理:(201101) (1)学分总数小于等于0分,则进行“异常”处理: (2)学分总数大于0分,小于或等于4分,则直接进行“补选课”处理; (3)学分总数大于20分,则进行“调选课”处理; (4)其他情况为正常,选课结束。 请用决策树和决策表表示该决策过程。 3

MIS决策树&决策表

1、某企业仓库发货方案如下:在欠款时间30天(含)以内的,如果需求量不大于库存量,则立即发货,否则先按库存发货,进货后再补发;欠款时间在30天以上60天(含)以内的,如果需求量不大于库存量,先付款再发货,否则不发货;欠款时间在60天以上的,通知先交欠款。画出反映此方法的判定表和判定树。 参考答案: 2、请根据以下描述的逻辑关系绘出决策树和决策表: 移动通信公司为促进业务的发展发行各种优惠卡,其中包括金卡、银卡和普通卡三种,用户可以根据其信用度享受不同额度的透支。其中金卡、银卡和普通卡允许透支的额度分别为1000元、500元和100元。发卡的规则如下: 从未发生过话费拖欠,且每月通话费在300元(含)以上者可获金卡,每月通话费在150元(含)以上者可获银卡,低于150元者可获普通卡;发生过话费拖欠,能在规定时间内补清欠款,每月通话费在300元(含)以上者可获银卡,每月通话费在150元(含)以上者可获普通卡;发生过话费拖欠,并未能在规定时间内补清欠款,无论每月话费多少均不能获得优惠卡。

参考答案: 3、邮寄包收费标准如下:若收件地点在1000公里以内,普通件每公斤2元,挂号件每公斤3元。若收件地点在1000公里以外,普通件每公斤2.5元,挂号件每公斤3.5元;若重量大于30公斤,超重部分每公斤加收0.5元。请绘制确定收费决策树、决策表(重量用w 表示)。 参考答案:

4.将下面的判定表改成判定树。 学生奖励处理的判定表

5.请根据以下描述的逻辑关系绘出决策树和决策表: 移动通信公司为促进业务的发展发行各种优惠卡,其中包括金卡、银卡和普通卡三种,用户可以根据其信用度享受不同额度的透支。其中金卡、银卡和普通卡允许透支的额度分别为1000元、500元和100元。发卡的规则如下: 从未发生过话费拖欠,且每月通话费在300元(含)以上者可获金卡,每月通话费在150元(含)以上者可获银卡,低于150元者可获普通卡;发生过话费拖欠,能在规定时间内补清欠款,每月通话费在300元(含)以上者可获银卡,每月通话费在150元(含)以上者可获普通卡;发生过话费拖欠,并未能在规定时间内补清欠款,无论每月话费多少均不能获得优惠卡。 6、某车间对每个工人发月奖金的方法如下:如果产品数量N不超过50件,则按每件10元发奖金;如果超过50件但不超过100件,则超过50件的部分按每件20元发奖金;如果超过100件,则超过100件的部分按每件50元发奖金。试绘制该处理的决策树和结构式语言。

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