rpart 决策树中的 rel error 和 x error 有什么区别?

What is the difference between rel error and x error in a rpart decision tree?

我有一个来自 UCI 机器学习数据库的纯分类数据框 https://archive.ics.uci.edu/ml/datasets/Diabetes+130-US+hospitals+for+years+1999-2008

我正在使用 rpart 根据患者是否 return 30 天前(新的失败类别)的新类别形成决策树。

我正在为我的决策树使用以下参数

    tree_model <- rpart(Failed ~ race + gender + age+ time_in_hospital+ medical_specialty + num_lab_procedures+ num_procedures+num_medications+number_outpatient+number_emergency+number_inpatient+number_diagnoses+max_glu_serum+ A1Cresult+metformin+glimepiride+glipizide+glyburide+pioglitazone+rosiglitazone+insulin+change,method="class", data=training_data, control=rpart.control(minsplit=2, cp=0.0001, maxdepth=20, xval = 10), parms = list(split = "gini"))

打印结果:

       CP     nsplit rel error  xerror     xstd
1 0.00065883      0   1.00000  1.0000   0.018518
2 0.00057648      8   0.99424  1.0038   0.018549
3 0.00025621     10   0.99308  1.0031   0.018543
4 0.00020000     13   0.99231  1.0031   0.018543

我看到随着决策树的分支,相对误差正在下降,但是 xerror 上升了——我不明白,因为我认为错误会减少更多的分支,并且树更复杂。

我认为 xerror 是最重要的,因为大多数修剪树的方法都会在根部切割树。

为什么修剪树时会关注xerror? 而当我们总结决策树分类器的误差是多少时,误差是0.99231还是1.0031?

x-error 是交叉验证错误(rpart 有内置的交叉验证)。您一起使用 3 列 rel_error、xerror 和 xstd 来帮助您选择在哪里 p运行e 树。

每一行代表树的不同高度。一般来说,树中的层次越多意味着它在训练中的分类误差越小。但是,你 运行 有过度拟合的风险。通常,交叉验证错误实际上会随着树获得更多级别(至少在 'optimal' 级别之后)而增长。

一个经验法则是选择最低级别,其中rel_error + xstd < xerror

如果你 运行 plotcp 你的输出它也会告诉你 p运行e 树的最佳位置。

另请参阅 SO 线程 How to compute error rate from a decision tree?

我想在@Harold Ship 的回答中添加一些信息。实际上,有3种方法可以select剪枝的最佳cp值:

  1. 使用具有最小 xerror 的第一级(即最小 nsplit)。第一级仅在多个级别具有相同的最小 xerror 时才会启动。这是最常用的方法。

  2. 使用xerror落在min(xerror)±1 xstd范围内的第一个level,即xerror < min(xerror) + xstd,xerror等于或低于水平线的level .此方法考虑了交叉验证产生的 xerror 的可变性。

    注意:rel_error 不应在修剪中使用。

  3. (很少使用的方法)使用xerror ± xstd 与min(xerror) ± xstd 重叠的第一级。即下限等于或低于水平线的水平。