【机器学习入门】7.1 决策树 —— 像 “判断流程图” 一样做分类

【机器学习入门】7.1 决策树 —— 像 “判断流程图” 一样做分类 - 教程

在机器学习的分类算法里，有一类算法特别 “直观”—— 它不用复杂的概率计算，也不用绕人的公式，而是像我们日常生活中的 “判断流程” 一样，一步一步得出结论。它就是决策树（Decision Tree）。

本文会从一个真实的银行贷款场景切入，帮你看懂决策树的判断逻辑，再抽象出决策树的核心定义和结构，终于讲清它如何帮我们解决分类问题。全程无复杂公式，纯入门友好，看完就能学会 “用决策树做判断”。

一、从银行贷款案例，看懂决策树的 “日常逻辑”

大家先从一个银行的实际挑战说起：银行给用户放贷款前，最关心的是 “该用户能不能按时还款”。如果凭感觉判断，很容易出错；但假设有一套固定的判断流程，就能高效又准确。

银行根据经验，总结出了三个影响 “还款能力” 的关键特征：

是否拥有房产（有 / 无）
是否结婚 / 否）就是（
平均月收入（>6000 元 / ≤6000 元）

一棵简单的决策树：就是然后，银行制定了一套判断流程 —— 这套流程，其实就

1. 详细判断流程（跟着走一遍就懂）

我们拿 3 个申请贷款的用户举例，跟着流程判断：

用户 A：没房产、没结婚、月收入 8000 元第一步：看 “是否有房产”→ 无；第二步：看 “是否结婚”→ 否；第三步：看 “月收入”→ >6000 元；结论：可以偿还贷款。
用户 B：没房产、没结婚、月收入 5000 元第一步：无房产；第二步：没结婚；第三步：月收入≤6000 元；结论：不能偿还贷款。
用户 C：没房产、已结婚、月收入 4000 元第一步：无房产；第二步：已结婚；结论：可以偿还贷款（不用看月收入了）。

2. 把流程画成 “树”：决策树的直观形态

我们把上面的判断流程，用 “树” 的形式画出来：

决策树最本质的样子。就是从这个 “树” 里，我们能清晰看到：每一步判断对应一个 “节点”，每一个选择对应一个 “分支”，末了的结论对应一个 “叶子”—— 这就

二、决策树的正式定义：拆解开的 “树结构”

从上面的贷款案例，大家能够抽象出决策树的正式定义：决策树是一种基于 “树结构” 的分类器，它通过对特征属性的逐步测试，将数据分到不同的类别中。整个树由 “非叶节点”“分支” 和 “叶节点” 三部分组成，每一部分都有明确的作用。

我们结合贷款案例，逐一拆解这三个核心组成部分：

1. 非叶节点：“大家要判断什么？”

非叶节点（也叫 “内部节点”）代表一个特征属性的测试—— 简单说，就是 “这一步我们要问哪个问题”。比如贷款案例中的 “是否拥有房产”“是否结婚”“平均月收入”，都是非叶节点：它们的作用是提出 “测试问题”，引导后续的判断方向。

非叶节点有个特点：它下面一定会分出多个分支（因为一个特征至少有 2 个取值，比如 “有房产” 和 “无房产”），不会直接出结论。

什么？”就是2. 分支：“这个问题的答案

分支代表非叶节点（特征测试）在某个值域上的输出—— 也就是 “问题的具体答案”。比如 “是否拥有房产” 这个非叶节点，分出的 “有” 和 “无” 就是两个分支；“平均月收入” 分出的 “>6k” 和 “≤6k” 也是分支。

每个分支都对应一个 “下一步方向”：要么指向另一个非叶节点（需要继续判断），要么指向叶节点（直接出结论）。

3. 叶节点：“最终结论是什么？”

叶节点是决策树的 “终点”，它存放着一个具体的类别—— 也就是我们最终要得到的分类结果。比如贷款案例中的 “可以偿还” 和 “不能偿还”，都是叶节点：一旦判断走到叶节点，就不用再往下走了，直接取叶节点的类别作为结果。

叶节点的特点：它下面没有任何分支，是 “判断的终点”。

三、决策树的核心作用：从 “训练” 到 “分类”

决策树不是天生就有的，它必须通过 “训练数据” 构建出来；构建好之后，就能用它对 “未知数据” 做分类。这两步是决策树的核心应用流程，我们结合贷款场景讲清楚：

1. 第一步：用训练数据 “构建决策树”

否还款”（类别）。就是银行不会凭空想出上面的判断流程，而是通过 “过去的贷款素材”（也就是训练数据）总结出来的。训练数据里包括很多 “历史用户” 的信息：每个用户的 “是否有房产、是否结婚、月收入”（特征），以及 “最终

比如训练数据里有 100 个用户，银行发现：

有房产的 80 个用户里，90% 都还款了 → 所以 “有房产” 直接对应 “可以偿还”；
没房产但结婚的 15 个用户里，80% 还款了 → 所以 “没房产 + 结婚” 对应 “可以偿还”；
没房产没结婚的 5 个用户里，只有月收入 > 6k 的 2 人还款了 → 于是要加 “月收入” 的判断。

“决策树的训练”。就是依据分析训练数据中 “特征” 和 “类别” 的关系，银行就能构建出前面那棵 “贷款决策树”—— 该过程就

2. 第二步：用构建好的决策树 “分类未知内容”

当有新用户（未知数据）申请贷款时，银行就用已经构建好的决策树做判断：从决策树的 “根节点”（第一个非叶节点，比如 “是否拥有房产”）开始，根据新用户的特征，一步步顺着分支往下走，直到走到叶节点，叶节点的类别就是 “这个用户是否能还款” 的分类结果。

通过比如新用户 “小李”：没房产、没结婚、月收入 7000 元。判断流程：根节点（无房产）→ 下一个节点（没结婚）→ 下一个节点（月收入 > 6k）→ 叶节点（可以偿还）。最终分类结果：小李能够偿还贷款。

这个过程就像 “顺着地图找终点”，非常直观，不用做任何复杂计算 —— 这也是决策树比其他算法（比如朴素贝叶斯）更易理解的原因。

四、入门必知的 2 个关键提示

1. 看懂决策树的核心：“从根到叶，一步一步走”

对入门者来说，不用一开始就纠结 “决策树怎么构建”，先学会 “怎么用现成的决策树做判断”。记住一个简单手段：从根节点（第一个判断）开始，根据数据的特征选分支，一直走到叶节点，叶节点的类别就是结果。就像走迷宫一样，跟着分支走，终点就是答案。

2. 决策树的本质：“分而治之” 的思想

决策树能解决分类问题，核心是 “分而治之”—— 把 “判断用户是否还款” 这个复杂疑问，拆成 “先看房产→再看婚姻→最后看收入” 这三个简单的小判断。每个小判断都很容易做，把这些小判断的结果汇总起来，就处理了复杂的大问题。这种 “拆复杂、做简单” 的思路，也是很多机器学习算法的核心，理解它能帮你更快入门其他算法。