京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
1.用party包构建决策树
以iris数据集为例。
用ctree()建立决策树,用predict()对新数据进行预测。
训练集与测试集划分:
[ruby] view plain copy
> str(iris)
'data.frame': 150 obs. of 5 variables:
$ Sepal.Length: num 5.1 4.9 4.7 4.6 5 5.4 4.6 5 4.4 4.9 ...
$ Sepal.Width : num 3.5 3 3.2 3.1 3.6 3.9 3.4 3.4 2.9 3.1 ...
$ Petal.Length: num 1.4 1.4 1.3 1.5 1.4 1.7 1.4 1.5 1.4 1.5 ...
$ Petal.Width : num 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.4 0.3 0.2 0.2 0.1 ...
$ Species : Factor w/ 3 levels "setosa","versicolor",..: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ...
> set.seed(1234)
> ind <- sample(2, nrow(iris), replace=TRUE, prob=c(0.7, 0.3))
> trainData <- iris[ind==1,]
> testData <- iris[ind==2,]
用默认参数来建立决策树:
[ruby] view plain copy
> library(party)
> myFormula <- Species ~ Sepal.Length + Sepal.Width + Petal.Length + Petal.Width
> iris_ctree <- ctree(myFormula, data=trainData)
> # check the prediction
> table(predict(iris_ctree), trainData$Species)
setosa versicolor virginica
setosa 40 0 0
versicolor 0 37 3
virginica 0 1 31
输出规则并绘制已构建好的决策树以便查看。
[ruby] view plain copy
> print(iris_ctree)
Conditional inference tree with 4 terminal nodes
Response: Species
Inputs: Sepal.Length, Sepal.Width, Petal.Length, Petal.Width
Number of observations: 112
1) Petal.Length <= 1.9; criterion = 1, statistic = 104.643
2)* weights = 40
1) Petal.Length > 1.9
3) Petal.Width <= 1.7; criterion = 1, statistic = 48.939
4) Petal.Length <= 4.4; criterion = 0.974, statistic = 7.397
5)* weights = 21
4) Petal.Length > 4.4
6)* weights = 19
3) Petal.Width > 1.7
7)* weights = 32
> plot(iris_ctree)
> # 图略
[ruby] view plain copy
> plot(iris_ctree, type="simple")
[ruby] view plain copy
> #图略
用测试集对构建好的决策树进行测试:
[ruby] view plain copy
> # predict on test data
> testPred <- predict(iris_ctree, newdata = testData)
> table(testPred, testData$Species)
testPred setosa versicolor virginica
setosa 10 0 0
versicolor 0 12 2
virginica 0 0 14
几点值得注意的地方:
① ctree()不能很好地处理缺失值,含有缺失值的观测有时被划分到左子树,有时划到右子树,这是由缺失值的替代规则决定的。
② 训练集和测试集需出自同一个数据集,即它们的表结构、含有的变量要一致,无论决策树最终是否用到了全部的变量。
③ 如果训练集和测试集的分类变量的水平值不一致,对测试集的预测会识别。解决此问题的方法是根据测试集中的分类变量的水平值显式地设置训练数据。
2.用rpar包构建决策树
以bodyfat数据集为例。用rpart()构建决策树,允许选择具有最小预测误差的决策树,再使用predict()对新数据进行预测。
首先查看数据:
[ruby] view plain copy
> data("bodyfat", package = "TH.data")
> dim(bodyfat)
[1] 71 10
> attributes(bodyfat)
$names
[1] "age" "DEXfat" "waistcirc" "hipcirc" "elbowbreadth"
[6] "kneebreadth" "anthro3a" "anthro3b" "anthro3c" "anthro4"
$row.names
[1] "47" "48" "49" "50" "51" "52" "53" "54" "55" "56" "57" "58" "59" "60"
[15] "61" "62" "63" "64" "65" "66" "67" "68" "69" "70" "71" "72" "73" "74"
[29] "75" "76" "77" "78" "79" "80" "81" "82" "83" "84" "85" "86" "87" "88"
[43] "89" "90" "91" "92" "93" "94" "95" "96" "97" "98" "99" "100" "101" "102"
[57] "103" "104" "105" "106" "107" "108" "109" "110" "111" "112" "113" "114" "115" "116"
[71] "117"
$class
[1] "data.frame"
> bodyfat[1:5,]
age DEXfat waistcirc hipcirc elbowbreadth kneebreadth anthro3a anthro3b anthro3c
47 57 41.68 100.0 112.0 7.1 9.4 4.42 4.95 4.50
48 65 43.29 99.5 116.5 6.5 8.9 4.63 5.01 4.48
49 59 35.41 96.0 108.5 6.2 8.9 4.12 4.74 4.60
50 58 22.79 72.0 96.5 6.1 9.2 4.03 4.48 3.91
51 60 36.42 89.5 100.5 7.1 10.0 4.24 4.68 4.15
anthro4
47 6.13
48 6.37
49 5.82
50 5.66
51 5.91
训练集与测试集划分,和模型训练:
[ruby] view plain copy
> set.seed(1234)
> ind <- sample(2, nrow(bodyfat), replace=TRUE, prob=c(0.7, 0.3))
> bodyfat.train <- bodyfat[ind==1,]
> bodyfat.test <- bodyfat[ind==2,]
> # train a decision tree
> library(rpart)
> myFormula <- DEXfat ~ age + waistcirc + hipcirc + elbowbreadth + kneebreadth
> bodyfat_rpart <- rpart(myFormula, data = bodyfat.train,
+ control = rpart.control(minsplit = 10))
> attributes(bodyfat_rpart)
$names
[1] "frame" "where" "call"
[4] "terms" "cptable" "method"
[7] "parms" "control" "functions"
[10] "numresp" "splits" "variable.importance"
[13] "y" "ordered"
$xlevels
named list()
$class
[1] "rpart"
> print(bodyfat_rpart$cptable)
CP nsplit rel error xerror xstd
1 0.67272638 0 1.00000000 1.0194546 0.18724382
2 0.09390665 1 0.32727362 0.4415438 0.10853044
3 0.06037503 2 0.23336696 0.4271241 0.09362895
4 0.03420446 3 0.17299193 0.3842206 0.09030539
5 0.01708278 4 0.13878747 0.3038187 0.07295556
6 0.01695763 5 0.12170469 0.2739808 0.06599642
7 0.01007079 6 0.10474706 0.2693702 0.06613618
8 0.01000000 7 0.09467627 0.2695358 0.06620732
> print(bodyfat_rpart)
n= 56
node), split, n, deviance, yval
* denotes terminal node
1) root 56 7265.0290000 30.94589
2) waistcirc< 88.4 31 960.5381000 22.55645
4) hipcirc< 96.25 14 222.2648000 18.41143
8) age< 60.5 9 66.8809600 16.19222 *
9) age>=60.5 5 31.2769200 22.40600 *
5) hipcirc>=96.25 17 299.6470000 25.97000
10) waistcirc< 77.75 6 30.7345500 22.32500 *
11) waistcirc>=77.75 11 145.7148000 27.95818
22) hipcirc< 99.5 3 0.2568667 23.74667 *
23) hipcirc>=99.5 8 72.2933500 29.53750 *
3) waistcirc>=88.4 25 1417.1140000 41.34880
6) waistcirc< 104.75 18 330.5792000 38.09111
12) hipcirc< 109.9 9 68.9996200 34.37556 *
13) hipcirc>=109.9 9 13.0832000 41.80667 *
7) waistcirc>=104.75 7 404.3004000 49.72571 *
绘制决策树图形:
[ruby] view plain copy
> plot(bodyfat_rpart)
> text(bodyfat_rpart, use.n=T)
> #图略
选择具有最小预测误差的决策树:
[ruby] view plain copy
> opt <- which.min(bodyfat_rpart$cptable[,"xerror"])
> cp <- bodyfat_rpart$cptable[opt, "CP"]
> bodyfat_prune <- prune(bodyfat_rpart, cp = cp)
> print(bodyfat_prune)
n= 56
node), split, n, deviance, yval
* denotes terminal node
1) root 56 7265.02900 30.94589
2) waistcirc< 88.4 31 960.53810 22.55645
4) hipcirc< 96.25 14 222.26480 18.41143
8) age< 60.5 9 66.88096 16.19222 *
9) age>=60.5 5 31.27692 22.40600 *
5) hipcirc>=96.25 17 299.64700 25.97000
10) waistcirc< 77.75 6 30.73455 22.32500 *
11) waistcirc>=77.75 11 145.71480 27.95818 *
3) waistcirc>=88.4 25 1417.11400 41.34880
6) waistcirc< 104.75 18 330.57920 38.09111
12) hipcirc< 109.9 9 68.99962 34.37556 *
13) hipcirc>=109.9 9 13.08320 41.80667 *
7) waistcirc>=104.75 7 404.30040 49.72571 *
> plot(bodyfat_prune)
> text(bodyfat_prune, use.n=T)
> #图略
用决策树模型进行预测,并与实际值进行对比。图中abline()绘制了一条对角线。一个好的预测模型,绝大多数的点应该落在对角线上或者越接近对角线越好。
[ruby] view plain copy
> DEXfat_pred <- predict(bodyfat_prune, newdata=bodyfat.test)
> xlim <- range(bodyfat$DEXfat)
> plot(DEXfat_pred ~ DEXfat, data=bodyfat.test, xlab="Observed",
+ ylab="Predicted", ylim=xlim, xlim=xlim)
> abline(a=0, b=1)
[ruby] view plain copy
> #图略
3.随机森林
以iris数据集为例。
使用randomForest()存在两个限制:第一个是该函数不能处理带有缺失值的数据,要事先对缺失值进行处理;第二是分类属性的水平划分数量最大值为32,大于32的分类属性需要事先转换。
另一种是使用party包中的cforest(),该函数没有限定分类属性的水平划分数。
训练集和测试集划分:
[ruby] view plain copy
> ind <- sample(2, nrow(iris), replace=TRUE, prob=c(0.7, 0.3))
> trainData <- iris[ind==1,]
> testData <- iris[ind==2,]
训练随机森林模型:
[ruby] view plain copy
> library(randomForest)
> rf <- randomForest(Species ~ ., data=trainData, ntree=100, proximity=TRUE)
> table(predict(rf), trainData$Species)
setosa versicolor virginica
setosa 36 0 0
versicolor 0 31 1
virginica 0 1 35
> print(rf)
Call:
randomForest(formula = Species ~ ., data = trainData, ntree = 100, proximity = TRUE)
Type of random forest: classification
Number of trees: 100
No. of variables tried at each split: 2
OOB estimate of error rate: 1.92%
Confusion matrix:
setosa versicolor virginica class.error
setosa 36 0 0 0.00000000
versicolor 0 31 1 0.03125000
virginica 0 1 35 0.02777778
> attributes(rf)
$names
[1] "call" "type" "predicted" "err.rate"
[5] "confusion" "votes" "oob.times" "classes"
[9] "importance" "importanceSD" "localImportance" "proximity"
[13] "ntree" "mtry" "forest" "y"
[17] "test" "inbag" "terms"
$class
[1] "randomForest.formula" "randomForest"
根据生成的随机森林中不同的树来绘制误差率:
[ruby] view plain copy
> plot(rf)
> #图略
查看变量重要性:
[ruby] view plain copy
> importance(rf)
MeanDecreaseGini
Sepal.Length 6.485090
Sepal.Width 1.380624
Petal.Length 32.498074
Petal.Width 28.250058
> varImpPlot(rf)
> #图略
最后使用测试集进行测试,用table()和margin()查看结果。图中数据点的边距为正确分类的比例减去被归到其他类别的最大比例。一般来说,边距为正数说明该数据点划分正确。
[ruby] view plain copy
> irisPred <- predict(rf, newdata=testData)
> table(irisPred, testData$Species)
irisPred setosa versicolor virginica
setosa 14 0 0
versicolor 0 17 3
virginica 0 1 11
> plot(margin(rf, testData$Species))
[ruby] view plain copy
> #图略
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
CDA数据分析师 出品 作者:李诗怡 1. VLOOKUP:按行跨区域找数据(最常用) 作用:在指定的表格或数据区域的第一列里找目标值, ...
2026-10-23数据敏感度不是天赋,也不是“看一眼数字就能发现问题”的直觉。对市场专员来说,它更接近一套可练习的工作习惯:看到投放ROI、 ...
2026-10-23市场营销专员转数据分析,不是从零重来。你已有的渠道投放、活动执行、线索跟进经验,本身就是分析工作的原料——缺的不是业务理 ...
2026-10-23先说结论:市场岗位并非必须考数据分析证书。招聘方更常看的是你能否把渠道效果、活动ROI、线索转化这些业务问题讲清楚,证书只 ...
2026-10-23市场分析师的职场知识提升,最怕两件事:一是把“学工具”当成学习本身,Excel、SQL、Python轮着学一遍,回到工作里还是不知道怎 ...
2026-10-23市场分析师的通用技能可以归为五块:业务与市场理解、调研与竞品分析、用户与渠道数据分析、指标与分析表达、工具操作。它们不是 ...
2026-10-23市场分析师的核心技能,可以先用一个框架回答:懂业务与市场、能取数与处理数据、会指标与分析方法、能把洞察讲清楚。这四块是共 ...
2026-10-23市场策划不是“会写文案、能办活动”这么简单。它本质上是一个用创意和资源撬动业务结果的岗位:先理解市场和人群,再形成方案, ...
2026-10-23社群运营不是“拉群、发通知、维护气氛”这么简单。它真正要对的结果是:用户进得来、留得住、愿意互动、最终产生转化或复购。因 ...
2026-10-23营销人的能力提升计划,最容易做成一张课程清单:报名几门课、读完几本书、考一个证,年底回头看,工作方式却没变。问题不在努力 ...
2026-10-23人力资源专员的职场价值,不由“做了多少事”决定,而由“解决什么问题、留下什么成果”决定。同样做招聘、算考勤、办入离职,有 ...
2026-10-23产品经理的职场价值,不主要由会画原型、会写文档决定,而由能否用业务结果证明自己的判断与推动决定。同一岗位的人价值差距大, ...
2026-10-23运营专员的能力提升,最容易走偏成两件事:一是把市面上所有工具都学一遍,二是把沟通、协作这类通用能力当成唯一答案。更有效的 ...
2026-10-23市场总监的沟通与管理,难点通常不在话术,而在三件事能否同时成立:向上用结论和数据对齐目标,平级用共同指标换取协同,向下用 ...
2026-10-23市场分析师的沟通失分,往往不是“嘴笨”,而是三件事没做好:结论没提炼出来、指标口径没对齐、建议没有落到决策上。所以提升沟 ...
2026-10-23社群运营做久了,很容易陷入一种忙碌:每天在群里发内容、回消息、做活动,热闹的时候很热闹,可一到月底复盘,说不清哪些动作带 ...
2026-10-23品牌运营的技能提升,最容易走偏的一步是先报课、先学工具。更有效的顺序是:先沿“品牌定位与策略—内容与传播—渠道与活动执行 ...
2026-10-23营销人员想赢得客户信任,单靠话术和关系维护越来越不够。客户在签约前会追问:你懂我的业务吗?方案里的数字怎么来的?承诺的效 ...
2026-10-23APP运营专员的能力提升,容易陷入两种误区:一是把“会用工具”当成能力全部,学了一堆Excel函数和SQL语法,回到岗位仍说不清一 ...
2026-10-23社群运营的沟通难点,不在于“会不会说话”,而在于同一件事要对三类人说清楚:对用户要安抚情绪、给出确定答复;对产品、活动、 ...
2026-10-23