基于MATLAB的决策树DT的数据分类预测方法应用

发布于:2025-07-18 ⋅ 阅读:(13) ⋅ 点赞:(0)

说明:这是一个机器学习实战项目(附带数据+代码+文档),如需数据+代码+文档可以直接到文章最后关注获取 或者私信获取。

1.项目背景

在当今数据驱动的决策环境中,利用先进的数据分析技术提高分类预测的准确性显得尤为重要。决策树(Decision Tree, DT)作为一种直观且强大的机器学习算法,在处理复杂的分类问题方面展现了其独特的优势。通过构建树形结构模型,决策树能够有效地识别数据中的关键特征及其阈值,进而实现对新样本的精准分类。本项目基于MATLAB平台,旨在探索和应用决策树算法于实际的数据分类预测任务中。借助MATLAB丰富的工具箱支持,我们将进行数据预处理、模型训练与验证,并最终评估模型性能。通过该项目的实施,不仅可以深入理解决策树算法的工作机制,还能提升解决实际分类问题的能力,为相关领域的智能决策提供有力的技术支撑。 

本项目实现了基于MATLAB的决策树DT的数据分类预测方法应用。              

2.数据获取

本次建模数据来源于网络(本项目撰写人整理而成),数据项统计如下:

编号 

变量名称

描述

1

x1

2

x2

3

x3

4

x4

5

x5

6

x6

7

x7

8

x8

9

x9

10

x10

11

y

因变量  

数据详情如下(部分展示):

3.数据预处理

3.1 查看数据

使用head()方法查看前五行数据:

关键代码:

3.2数据缺失查看与描述统计

使用summary()方法查看数据信息: 

从上图可以看到,总共有11个变量,数据中无缺失值,共2000条数据。

关键代码:

4.探索性数据分析

4.1 变量柱状图

用bar()方法绘制柱状图:

4.2 y=1样本x1变量分布直方图

用histogram()方法绘制直方图:

4.3 相关性分析

数据变量的相关性分析:从上图中可以看到,数值越大相关性越强,正值是正相关、负值是负相关。

5.特征工程

5.1 建立特征数据和标签数据

关键代码如下:

5.2 数据集拆分

按照80%训练集、20%验证集进行划分,关键代码如下:

5.3 数据标准化

关键代码如下:

6.构建决策树分类模型 

主要实现了基于MATLAB的决策树DT的数据分类预测方法应用。              

6.1 构建模型

构建分类模型。  

模型名称

模型参数

决策树分类模型    

X_train_selected

y_train

7.模型评估 

7.1评估指标及结果   

评估指标主要包括准确率、查准率、查全率、F1分值等等。 

模型名称

指标名称

指标值

测试集

决策树分类模型  

准确率

0.9675

查准率

0.9653

查全率

0.9701

F1分值 

0.9677 

从上表可以看出,F1分值为0.9677,说明模型效果良好。               

关键代码如下:      

7.2 混淆矩阵

从上图可以看出,实际为0预测不为0的 有7个样本,实际为1预测不为1的 有6个样本,模型效果良好。     

8.结论与展望

综上所述,本项目实现了基于MATLAB的决策树DT的数据分类预测方法应用,最终证明了我们提出的模型效果良好。此模型可用于日常产品的建模工作。     


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