思維模型 決策樹

本系列文章 主要是 分享 思維模型,涉及各個領域,重在提升認知


1 模型故事

相親決策樹:這一個姑娘的媽媽爲自己女兒的終身大事擔心,今天又給介紹對象了,以下是媽媽和自己女兒的對話:

  • 姑娘隨口一問:多大了?
  • 媽媽說:26。
  • 姑娘問:長得帥不帥?
  • 媽媽說:挺帥的
  • 姑娘問:收入高不高?
  • 媽媽說:不算很高,中等情況。
  • 姑娘問:是很上進,熱愛學習嗎?
  • 媽媽說:是。
  • 姑娘說:那好的,我去見見。

接下來我們仔細分析一下這個過程。當姑娘問:“多大了?”的時候,其實就開始啓動了“相親決策樹”的第一個決策節點。這個決策節點,有兩條分支:

  1. 大於30歲?哦,是大叔,那就不見了;
  2. 三十歲以下?哦,年齡還可以。然後,你纔會接着問“長得帥不帥?”這又是一個決策節點,不帥到醜之間的級別,就不見了。如果至少中等,那就再往下,走到第三個決策節點“收入高不高?”窮?那也不能忍。然後是第四個決策節點“是 熱外學習否”。是?太好了,小夥子很上進,那就見吧。

姑娘 通過四個決策節點“年齡、長相、收入、上進”,排除了“老、醜、窮還不上進的人”,選出“30歲以下,收入中等,但是很上進,有上進心的帥小夥”。這個過程就是使用了 一個模型:決策樹。

Offer的抉擇:小A近期開始了自己的求職之路。再經歷了2個星期左右的面試,非常幸運的拿到了3個offer,但3個offer給出的薪水略有差異,同時 發展方向也不盡相同,於是決定用“決策樹”的方式來進行選擇:

小A主要從薪水、加班情況、個人成長、公司行業優勢 四個維度進行決策,就是對A B C 三家公司分別從 這四個維度進行 量化,將上圖的得分進行計算,結果如下:

計算最終得分,將4個維度的分值加起來:

  • A公司:0.2275+0.075+0.09+0.45=0.8425
  • B公司:0.26+0.09+0.12+0.4=0.87
  • C公司:0.22+0.05+0.135+0.35=0.755

最終,小A選擇了B公司。

公司重大決策:南方醫院供應公司是一家制造醫護人員的工裝大褂的公司。該公司正在考慮擴大生產能力。它可以有以下幾個選擇:1、什麼也不做;2、建一個小廠;3、建一箇中型廠;4、建一個大廠。新增加的設備將生產一種新型的大褂,目前該產品的潛力或市場還是未知數。如果建一個大廠且市場較好就可實現$100,000的利潤。如果市場不好則會導致$90,000的損失。但是,如果市場較好,建中型廠將會獲得$ 60,000,小型廠將會獲得$40,000,市場不好則建中型廠將會損失$10,000,小型廠將會損失$5,000。當然,還有一個選擇就是什麼也不幹。最近的市場研究表明市場好的概率是0.4,也就是說市場不好的概率是0.6。如下圖所示:

在這些數據的基礎上,能產生最大的預期貨幣價值(EMV)的選擇就可找到。如下所示:

  • EMV(建大廠)=(0.4)*($100,000)+(0.6)*(-$90,000)=-$14,000
  • EMV(中型廠)=(0.4)*($ 600,000))+(0.6)* (-$10,000)=+$18,000
  • EMV(建小廠)=(0.4)*($40,000)+(0.6)*(-$5,000)=+$13,000
  • EMV(不建廠)=$0

根據EMV標準,最終 南方公司應該建一箇中型廠。

當然了,對於決策樹本身而言,它是幫助我們縷清了自己的思路,根據我們自己的需求選擇我們想要的答案,讓我們不再糾結。同時 決策樹本身是有嚴謹的定義的,上面兩個生活中的故事 主要是運用了 決策樹的思想,企業的實際應用 這個應用相對標準很多。最後請注意,決策樹只是整理了你的想法,而不是給出 所謂的正確答案。因爲所有的量化標準是由我們自己來設定的,如果我們的認知和真實情況有較大偏差,那麼決策樹是無法給出正確答案的,總之,決策樹的核心是整理你的想法,讓想法從模糊到清晰,而不是給出“所謂的正確答案”。

2 模型 決策樹

@1 決策樹的歷史起源

決策樹本身是一類算法,最初的ID3算法是由Ross Quinlan發明的用於生成決策樹的算法,此算法建立在奧卡姆剃刀上。奧卡姆剃刀又稱爲奧坎的剃刀,意爲簡約之法則,也就是假設越少越好,或者“用較少的東西,同樣可以做好的事情”,即越是小型的決策樹越優於大的決策樹。當然ID3它的目的並不是爲了生成越小的決策樹,這只是這個算法的一個哲學基礎。

@2 決策樹定義

決策樹(decision tree)是由一個決策圖和可能的結果(包括資源成本和風險組成),用來創建到達目的的規劃。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)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幹,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製成一張箭線圖,我們可以用下圖來表示。如下所示:

簡單來說,就是 如何多維度的認知和做出選擇。

@3 決策樹 四要素

決策樹的構成有四個要素:決策結點、方案枝、狀態結點、概率枝,如下圖所示:

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,方塊結點稱爲決策結點,由結點引出若干條細支,每條細支代表一個方案,稱爲方案枝;圓形結點稱爲狀態結點,由狀態結點引出若干條細支,表示不同的自然狀態,稱爲概率枝。每條概率枝代表一種自然狀態。在每條細枝上標明客觀狀態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。

@4 應用決策樹決策方法必須具備以下5個條件:

  1. 具有決策者期望達到的明確目標;
  2. 存在決策者可以選擇的兩個以上的可行備選方案;
  3. 存在着決策者無法控制的兩種以上的自然狀態(如氣候變化、市場行情、經濟發展動向等);
  4. 不同行動方案在不同自然狀態下的收益值或損失值(簡稱損益值)可以計算出來;
  5. 決策者能估計出不同的自然狀態發生概率;

@5 繪製決策樹決策模型圖 步驟:

  1. 繪製樹狀圖:根據已知條件排列出各方案的各種狀態;
  2. 標示損益值:將各狀態概率及損益值標於概率枝上;
  3. 計算期望值:計算各方案期望值並標於對應的狀態結點上;
  4. 剪枝做決策:進行剪枝,比較各方案期望值,並標於方案枝上,將期望值小的(即劣等方案剪掉)所剩最後方案即爲最佳方案。

繪製後,決策樹圖 效果 如下所示:

3 模型簡圖

 

 

 

 

 

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