Python數(shù)據(jù)科學(xué):決策樹
通過安裝graphviz和相應(yīng)的插件,便能實(shí)現(xiàn)決策樹的可視化輸出,具體安裝過程不細(xì)說。
# 設(shè)置graphviz路徑
os.environ["PATH"] += os.pathsep + 'C:/Program Files (x86)/Graphviz2.38/bin/'
# 決策樹的可視化
dot_data = tree.export_graphviz(clf, out_file=None, feature_names=data.columns, class_names=['0', '1'], filled=True)
graph = pydotplus.graph_from_dot_data(dot_data)
Image(graph.create_png())
# 將決策樹模型輸出為圖片
graph.write_png(r'pang.png')
# 將決策樹模型輸出為PDF
graph.write_pdf('tree.pdf')
可視化結(jié)果如下。
可以看見決策樹根節(jié)點(diǎn)以fico_score <= 683.5為分割標(biāo)準(zhǔn)。
全體樣本的基尼系數(shù)為0.483,在3284個(gè)樣本中,被預(yù)測變量為0的有2671個(gè),為1的有1839個(gè)。
使用scikit-learn提供的參數(shù)搜索進(jìn)行調(diào)優(yōu)(GridSearchCV)。
# 設(shè)置樹的最大深度
max_depth = [None, ]
# 設(shè)置樹的最大葉節(jié)點(diǎn)數(shù)
max_leaf_nodes = np.a(chǎn)range(5, 10, 1)
# 設(shè)置樹的類標(biāo)簽權(quán)重
class_weight = [{0: 1, 1: 2}, {0: 1, 1: 3}]
# 設(shè)置參數(shù)網(wǎng)格param_grid = {'max_depth': max_depth,
'max_leaf_nodes': max_leaf_nodes,
'class_weight': class_weight}
# 對參數(shù)組合進(jìn)行建模和效果驗(yàn)證
clf_cv = GridSearchCV(estimator=clf,
param_grid=param_grid,
cv=5,
scoring='roc_auc')
# 輸出網(wǎng)格搜索的決策樹模型信息
print(clf_cv.fit(train_data, train_target))
輸出網(wǎng)格搜索的決策樹模型信息。
使用得到的“最優(yōu)”模型對測試集進(jìn)行評估。
# 輸出優(yōu)化后的決策樹模型的決策類評估指標(biāo)
print(metrics.classification_report(test_target, clf_cv.predict(test_data)))
# 輸出優(yōu)化后的決策樹模型的參數(shù)組合
print(clf_cv.best_params_)
輸出結(jié)果。
計(jì)算模型在不同閾值下的靈敏度和特異度指標(biāo),繪制ROC曲線。
# 使用模型進(jìn)行預(yù)測
train_est = clf_cv.predict(train_data)
train_est_p = clf_cv.predict_proba(train_data)[:, 1]
test_est = clf_cv.predict(test_data)
test_est_p = clf_cv.predict_proba(test_data)[:, 1]
# 繪制ROC曲線
fpr_test, tpr_test, th_test = metrics.roc_curve(test_target, test_est_p)
fpr_train, tpr_train, th_train = metrics.roc_curve(train_target, train_est_p)
plt.figure(figsize=[3, 3])
plt.plot(fpr_test, tpr_test, 'b--')
plt.plot(fpr_train, tpr_train, 'r-')
plt.title('ROC curve')
plt.show()
# 計(jì)算AUC值
print(metrics.roc_auc_score(test_target, test_est_p))
ROC曲線圖如下,其中訓(xùn)練集的ROC曲線(實(shí)線)與測試集的ROC曲線(虛線)很接近,說明模型沒有過擬合。
模型的ROC曲線下面積為0.7358,模型效果一般。

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