608　決定木分析プログラム

決定木プログラムは、説明変数及び目的変数が、名義尺度や順序尺度の時、
変数の情報指標を計算し、目的変数を的確に分類する説明変数の選択の様子を
明らかにする時に使用します。
なおこのプログラムは、「可能性を考慮した決定木構築アルゴリズム」（※）を基に、Excel VBAで作成しています。
（※）2003/03：火の国シンポジウム：九州工業大学　和田　稔/平田耕一/原尾政輝（2014年1月現在リンク切れ）　→　Webarchiveにて

サンプルデータ

設定画面

アドイン接続を終え、メニューの「決定木分析」をクリックすると、次のように、設定画面が表示されます。

説明変数の範囲指定：

説明変数にあたるデータの範囲をマウスでドラッグして選択します。
サンプルデータでは青色部分を範囲選択します。
データラベル（変数名）を含めて範囲選択してください。
なお説明変数は最大で100変数まで分析可能です。

目的変数の範囲指定：

目的変数にあたるデータの範囲１列をマウスでドラッグして選択します。
サンプルデータではオレンジ色の部分を範囲選択します。
データラベル（変数名）を含めて範囲選択してください。

出力先の指定：

出力を開始したいセルを１か所マウスでクリックして選択します。

説明変数内での制限要素数：

最後の分岐数をいくつにするか、数字を入力して設定します。
最大50まで指定できます。

分析終了条件の細分化行数：

最後の分岐のデータ行数を何行にするかを設定します。

中間出力：

中間結果を同時に出力させる場合は、「有」をマウスでクリックして選択します。

展開図作成：

展開図を出力結果と同時に出力させる場合は、「有」をマウスでクリックして選択します。

設定が済んだら、「開始」ボタンをクリックします。
「中止」ボタンをクリックすると、操作を中止します。

出力結果

中間出力を「有」とした場合の出力結果は、次のようになります。

参考

分析方法は以下のとおりです。

Ａ．項目選択のための情報指標の計算

１．情報量の計算

目的変数の情報量ＤＩ

Σ-（ｐｋ/ｎｊ）*ｌｏｇ（ｐｋ／ｎｊ）
ｐｋ＝要素数
ｎｊ＝レコード数

説明変数（属性）の情報量Ｄｊ

-Σ（（ｐｊ／ｎｊ）*Σ（ｐｉ/ｐｊ）*ｌｏｇ（ｐｉ／ｐｊ））
ｐｊ＝属性での要素数
ｎｊ＝属性のレコード数
ｐｉ＝属性の要素の中の目的変数の要素数

２．利得の計算

属性の利得
ＤＩ-Ｄｊ

３．分割情報量（ＳＰＬ）

Σ-（ｐｊ/ｎｊ）*ｌｏｇ（ｐｊ／ｎｊ）

４．利得比

分割情報量/利得

５．非純粋性（ＧＩ，ＧＪ）

ＤＩの非純粋性ＧＩ

1-Σ（ｐｋ／ｎｊ）*（ｐｋ／ｎｊ）

属性の非純粋性Ｇｊ

Σ（（ｐｊ／ｎｊ）（1-Σ（ｐｉ/ｐｊ）*（ｐｉ／ｐｊ）））

６．ＧＩＮＩ指標

ＧＩ-Ｇｊ

Ｂ．項目の選択基準

分割判断基準＝利得比の大きい説明変数（属性）から順次選択しパスを作成する。

Ｃ．カテゴリの区間数の制限

要素の昇順を考慮した度数の累積割合を算定し、要素単位で度数を考慮して、制限区間の範囲に割り付ける。
制限数＝3の時は、設定範囲数＝3とする。

変換結果を出力

例）
ａ１　→　ａ１
ａ１　→　ａ１
ｂ１　→　ａ１
ｂ２　→　ｂ２
ｂ３　→　ｂ２
ｃ１　→　ｂ２
ｃ２　→　ｂ２

Ｄ．数量の区間数の制限

小さい数字順に並べる。
制限区間数の範囲に割付ける。
ただし同じ数量がある場合は、小さい方の範囲に含ませる。
制限数＝3の時は、設定範囲数＝3とする。
境界数字で変換結果を出力
境界の表現は次の通り。

＜＝ｎｎｎ
＜ｎｎｎ＜＝
ｎｎｎ＜

ただし、ｎｎｎは境界の（小+大）/2で表わす。

Ｅ．分割する最小のレコードの処理

全レコード*割合の整数より、分割するレコード数が少ない場合は、この範囲以下の分割処理は行わない。

Ｆ．目的変数の処理

１）カテゴリの場合は、種類と、その個数を出力

２）数量の場合は、個数とその合計を出力
　　即ち、決定木と回帰木の両方の処理ができる。

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