TREEPLAN使用详解.docx
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TREEPLAN使用详解.docx
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TREEPLAN使用详解
第一章安装
Treeplan(以下称决策树)是在excel中画决策树的一个加载工具。
是由旧金山大学教授米歇尔R.米德尔顿开发,并由杜克大学Fuqua商学院的詹姆斯E.史密斯教授改良使用。
一、安装方式
决策树的所有功能都在一个名为TreePlan.xla的文件中,根据你的使用情况,共有以下3种安装方式。
第1种,偶然使用
如果你只是偶然使用一次决策树,那么每次当你用的时候下载一次即可。
你也可以把TreePlan.xla文件放在一张软盘、电脑硬盘或网盘中。
直接双击“
”加载
第2种,选择性使用
在这种场景下,你可以使用excel的加载项功能来安装决策树。
步骤如下:
把TreePlan.xla保存在你电脑硬盘的某个地方。
如果你把TreePlan.xla文件保存在了excel或office子目录文件夹里,请直接到第三步。
否则,打开excel——单击office按钮——excel选项——加载项——转到——加载项对话框,单击浏览按钮,找到TreePlan.xla,单击确定。
在加载项对话框中,可以看到已经有TreePlan.xla选项,选中决策树前面的方框,单击确定。
如果你为了释放内存不再用决策树了,那么在加载项对话框中,去掉决策树前面的方框中的对勾。
当你要使用的时候,选择加载项,并选中决策树即可。
如果你要从加载项中移除决策树,直接在你保存TreePlan.xla文件的地方把它删除即可。
下次当你打开excel并使用加载项时,会出现一个“未找到加载的TreePlan.xla文件,是否从列表中删除?
”的对话框,单价确定即可。
1)首先把加载宏放入如下安装文件件“D:
\ProgramFiles\MicrosoftOffice\Office15\Library‘’
library英[ˈlaɪbrərɪ]美[laɪˌbrɛrɪ]n.图书馆,藏书室;文库
C:
\ProgramFiles\MicrosoftOffice\Office15\Library
2)加载:
文件-选项-加载项-加载项-treeplan-转到
第3种,经常使用
如果你希望只要打开excel就能够使用决策树,那么就把TreePlan.xla文件保存在ExcelXLStart文件夹里。
ExcelXLStart文件夹路径:
系统盘(通常为C盘)——DocumentsandSetting文件夹——ApplicationData文件夹——Microsoft文件夹——Excel文件夹——XLStart文件夹。
二、新建一个决策树
你可以通过选择加载项-决策树或者按快捷键ctrl+t来新建一个决策树。
如果你的工作表没有马上出现一个决策树,就会出现一个有三个选项的对话框,如图
,选择NewTree(新建树),就会出现一个决策树:
决策树将以你选中的左上方的单元格为基准画一个默认的决策树,上图就是选中B4单元格画的决策树。
(注意:
决策树在的区域将会改写工作表中已经存在的值;尽可能从你保存数据的右面的区域开始画决策树;并且不要添加或删除决策树覆盖区域的行或列)。
三、添加分支或修改分支和节点
对默认决策树添加分支或修改分支和节点来制作一个决策树。
1、如果要修改分支名称和概率,则单击包含分支名称和概率的单元格,直接修改即可。
2、如果要修改决策树的结构,比如添加或删除分支和节点,则选择那个节点或者包含节点的单元格进行修改,同时可以单击加载项中的决策树(decisiontree)或快捷键ctrl+t,决策树会提供一个可以使用的命令的对话框。
添加前添加后
1)添加分支:
选择节点(一定选择节点所在的单元格,不能选择节点上面的图形)-选择DecisionTree命令按钮-Addbranch---ok
branch英[brɑːn(t)ʃ]美[bræntʃ]
vt.分支;出现分歧vi.分支;出现分歧n.树枝,分枝;分部;支流
删除分支和节点
insertdicision:
插入决策;addbranch:
添加分支;changetoevent:
改变事件
2)删除分支:
选择要删除的分支节点单元格(一定选择节点所在的单元格,不能选择节点上面的图形)--选择DecisionTree命令按钮—Removepreviousbranch移除树枝
删除前删除后
previous英['priːvɪəs]美['privɪəs]adj.以前的;早先的;过早的adv.在先;在…以前
3)添加事件节点:
比如要为第一个事件添加一个新的事件节点,则选择紧挨着那个事件分支终点的空白单元格(G6),然后按ctrl+t。
决策树则出现如下对话框:
changetoeventnode:
改变活动节点
我们通过选择第二项Changetoeventnode(改为事件节点)来把选择的终点变为事件节点,选择分支数目,这里默认为2个。
然后单击OK,决策树就会在终点的地方出现两个新的分支事件。
如图:
4)节点类型
决策树将根据你选择的不同出现不同的对话框。
当你选中一个事件节点,并按ctrl+t时,会出现如下对话框:
当你选中一个决策节点时,会出现一个类似的对话框。
如果你想为此节点添加一个分支,则选择Addbranch(添加分支)——单击OK即可。
添加前添加后
5)节点之前插入决策/事件节点
如果你想在你选择的节点之前插入一个决策或事件节点,则单击Insertdecision(插入决策节点)或Insertevent(插入事件节点)——单击OK即可。
6)选择的节点移除
事件节点不能移除,要想移除,先转变为决策节点。
如果想把选择的节点移除:
选择节点--选择DecisionTree命令按钮—Shortentree-ok
删除后
shortentree:
缩短树;shorten英['ʃɔːt(ə)n]美['ʃɔrtn]vt.缩短;减少;变短vi.缩短;变短
7)帮助
如果想得到命令按钮的详细介绍,则单击Help按钮。
8)Copy subtree (复制子树)
对于Copy subtree (复制子树)这个按钮在建立大的决策树是很有帮助的。
如果有两个及以上的决策树是相似的,则可以用复制粘贴子树而不是分开添加各部分。
要复制一个子树,则单击你要复制的子树的根节点——单击Copy subtree按钮。
这表示要复制所选择的节点以及在这个节点后面所有的部分。
选择根节点—复制子树
要粘贴子树,则选择要粘贴的节点——选择Paste subtree(粘贴子树)即可。
选择根节点—粘贴子树
粘贴后
paste英[peɪst]美[pest]vt.张贴,裱糊;用浆糊粘n.面团,膏;糊状物,[胶粘]浆糊
9)用EXCEL的功能修改决策树格式
因为决策树是直接在Excel里做的,可以用EXCEL的功能修改决策树格式。
比如你可以对事件标签使用用粗体或斜体。
选择你需要修改格式的单元格,然后用excel格式按钮修改格式。
选中单元格-字体加粗
决策、事件节点图形格式调整
10)Select(选择)的对话框
有一点可能很有帮助,就是当你没有选中一个节点,按ctrl+t之后就会出现一个Select(选择)的对话框。
也可以在Node(节点)对话框中单击select按钮出现此对话框。
Cellsn.[细胞]细胞;单元格(cell的复数);牢房;小屋v.住在牢房中(cell的三单形式)
cell英[sel]美[sɛl]n.细胞;电池;蜂房的巢室;单人小室vi.住在牢房或小室中
branchnames:
分支机构名称
partialcashflows:
部分现金流
probabilities:
概率;probability英[prɒbə'bɪlɪtɪ]美['prɑbə'bɪləti]n.可能性;机率;
rollbackevs/ces:
回滚evs/ces
rollbackeus:
回滚eus
terminalvalues:
终端值
connector英[kə'nektə(r)]美[kə'nɛktɚ]n.连接器,连接头
diagonal英[daɪ'æg(ə)n(ə)l]美[daɪ'æɡənl]adj.斜的;对角线的;n.对角线;斜线
通过这个对话框,你可以选择决策树中具有同一特性的元素。
比如,如果你选择Probabilities(概率)并单击OK,决策树就会选中所有包含概率的单元格,你就可以对所有的概率值进行格式化。
(由于excel的限制,在大型决策树中,Select对话框是不可用的。
)
11)部位明细
Terminalvalue终端值
RollbackEVs/CEs( Expected Values:
使用期望值)(CollectiveEvolution:
集体进化)
Expected英[ɪk'spektɪd]美[ɪk'spektɪd]adj.预期的;预料的
collective英[kə'lektɪv]美[kə'lektɪv]adj.集体的;共同的n.集体
evolution英[,iːvə'luːʃ(ə)n;'ev-]美[ˌɛvəˈluʃən;(occas.)ˌivəˈluʃən]n.演变;进化论;进展
Partialcashflows:
部分现金流
Probabilties:
概率
Branchnames分支名称
回滚EUs(Exponential Utility :
指数效用)
exponential英[ˌekspə'nenʃl]美[ˌekspə'nenʃl]adj.指数的;幂的
utility英[juːˈtɪlɪtɪ]n.实用;效用;公共设施;功用adj.实用的;通用的;有多种用途的
四、决策树示例
下图是一个决策树的示例。
在这个事例中,这个公司需要作出如下决策:
(1)是否接受一个合同的提案;
(2)采用哪种方式满足合同的要求。
决策树包含由分支连起来的决策节点、事件节点和终结点。
每个分支由包含公式、单元格引用、标签的单元格环绕。
你可以编辑各分支的标签、概率及现金流。
每个分支上的现金流是这个公司做这一事件的所得或所支付。
比如,如果公司决定采用合同的提案,则需支付50000美元,签订合同后可得250000美元。
如果采用自动方式,需支付50000美元,如果自动方式失败,需支付120000美元,采用机械方式则需花费120000美元。
决策树的值由嵌入到工作表中的公式直接计算得出。
终结点的值是这个分支上所有现金流的和。
在事件节点旁边的返回值(上图中的90000)是决策树计算的期望值,在决策节点旁边的返回值则是两种选择的最大值。
在决策节点旁的值表明了哪种选择为最优决策。
比如,在1这个决策节点的值是20000,这表明接收提案是最优决策;在2这个决策节点的数值为90000,说明公司应该尝试自动方式,因为自动方式的收益90000大于采用机械方式的收益80000.
可以通过选项按钮来选择决策树的计算方式。
在任何决策树的对话框中,单击Options(选项)按钮,打开对话框。
第一个选择是Use Expected Values(使用期望值)、Use Exponential Utility Function(使用指数效用函数) 。
certainlyequivalents:
当然等价物
certainly英[ˈsəːt(ə)nli]美['sɝtnli]adv.当然;行(用于回答);必定
equivalent英[ɪ'kwɪv(ə)l(ə)nt]美[ɪ'kwɪvələnt]adj.等价的,相等的;n.等价物,
Use Expected Values:
使用期望值
expected英[ɪk'spektɪd]美[ɪk'spɛktɪd]
adj.预期的;预料的v.预期;盼望(expect的过去分词)
Use Exponential Utility Function(使用指数效用函数)
exponential英[ˌekspə'nenʃl]美[ˌekspə'nenʃl]adj.指数的;幂的
utility英[juːˈtɪlɪtɪ]n.实用;效用;公共设施;功用adj.实用的;通用的;有多种用途的
decisionnodeev/cechoices:
决定节点ev/ce的选择
maximize英['mæksɪmaɪz]美['mæksɪmaɪz]v.使增加至最大限度;充分利用
minimize英['mɪnɪmaɪz]美['mɪnɪmaɪz]v.将...减到最少;贬低
第二章决策树详细步骤指导
决策树可以用于在不确定环境下连续决策的模型。
决策树生动地描绘了做出的决策、可能发生的事件以及与决策、事件相关联的产出。
概率被指定给事件,收益依赖于各项产出。
决策树分析的目标便是找出最优决策。
决策树包含以下内容:
节点、分支、终点收益、策略、收益分配、确定均等值以及压值法。
下面的问题说明了一些基本的概念。
一、DriveTek研究院的问题
drive英[draɪv]美[draɪv]vi.开车;猛击;飞跑vt.推动,发动(机器等);驾驶(马车,汽车等);驱赶n.驱动器;驾车;[心理]内驱力,推进力;快车道
Tek:
技术评估套件(TechnologyEvaluationKit)
evaluation英[ɪˌvæljuˈeɪʃn]美[ɪ,væljʊ'eʃən]n.评价;[审计]评估;估价
kit英[kɪt]n.工具箱;成套工具vt.装备vi.装备
DriveTek研究院发现一个电脑公司需要一个适用于新电脑系统的磁盘驱动。
由于这个电脑公司没有可用的研发人员开发此磁盘驱动,所以他们将于一家独立的研发公司签订开发合同。
这个电脑公司将为最优的磁盘驱动的开发提供250000美元的费用。
研发公司则提供最优的技术方案,并享有较高的技术声誉。
DriveTek研究院计划参与此次投标。
管理层测算了一个50000美元花费提案,有50%的可能赢得此次投标。
然而,DriveTek的工程师们则不清楚签订合同后如何开发此磁盘驱动器。
有三种方式可以尝试。
第一种是机械方式,将花费120000美元,工程师们确定使用这种方式他们可以成功开发出模型。
第二种方式是包含了电子元素。
工程师们经过测算,电子方式开发的模型仅需要花费50000美元,但是只有50%的可能得到想要的结果。
第三种方式是采用磁元素,此方式将花费80000美元,有70%的可能成功。
DriveTek研究所在同一时间只能选择一种方式,但有时间尝试两种方式。
如果选择磁方式或电子方式,并且尝试失败,第二选择则必须是机械化方式以保证开发出成功模型。
DriveTek的管理层需要在综合这些信息并作出是否继续的决策。
二、节点和分支
decision英[dɪ'sɪʒ(ə)n]美[dɪ'sɪʒn]n.决定,决心;决议
决策树有3种节点和2种分支。
Decisionnode(决策节点)表示此处必须做出一个选择,用方框表示。
从决策节点延伸出来的分支称为决策分支,每个分支代表了一种方式选择或行动方案。
选择的设置要满足两个条件,一个是必须是排他的,即选择一个,其他的则不能选择;另一个必须是详尽的,即所有的可能选择都包括在内。
在DriveTek的案例中,涉及到两个主要决策:
第一个,需要决策是否准备提案;
第二个,如果准备了提案并赢得了合同,则选择三种方式中哪种方式满足合同要求。
事件节点能够解决事件的不确定性,即决策者在此能够知道事件发生的可能性。
事件节点,有时称为机会节点,用圆圈表示。
一个事件包含了从事件节点延伸出的事件分支,每个分支代表了这个节点上可能发生的事件。
事件的设置必须是排他的及详尽的。
每个事件都被指定了一个主观概率,一个节点包含的事件的概率之和必须是1.
对于DriveTek的案例有3个不确定性:
是否能够赢得合同;
电子的方式成功还是失败;
磁方式是成功还是失败。
一般来讲,决策节点及其分支表示了决策中可控制的因素;事件节点及其分支表示了不可控的因素。
决策节点及事件节点按照主观的时间顺序排序。
例如,一个事件节点的位置代表了决策者知道这个事件的产出的时候,不必等到事件发生。
第三种节点为终结点,代表了决策与事件的最终结果。
终节点代表了决策树的终止,在手绘决策图中,在分支的结尾显示;在电脑绘图中,以三角形表示。
下面的表格显示了决策树中3种节点和2种分支的涵义。
节点类型
手绘符号
电脑绘图符号
节点延伸
决策节点
方框
方框
决策分支
事件节点
圆圈
圆圈
事件分支
终结点
端点
三角形或线
最终收益
三、最终收益
每个终结点都有一个与之相关的终点值,有时称回报值、收益值或终点值。
每一个终点值测量了一种方式的结果:
从最开始的决策节点到特定的终结点一条不重复的决策和事件路径。
终结点值的得来:
一条路径会指定相应的cashflow(现金流)给每个决策分支和事件分支,然后会在到终结点的分支上自动计算现金流的总和。
在DriveTek的案例中,对于大部分决策和事件分支都有清晰的cashflow。
对于有些案例需要更精确的数据模型来得出终点值。
下图决策树显示了整理后的分支名称、概率、现金流:
你可以通过TreePlan的对话框来创建决策树的架构。
你可以在一个分部上面或下面的左边单元格键入分支名称、分支现金流、分支概率。
当你创建决策树时,决策树会在其他单元格自动生成公式。
四、创建决策树
1.打开一个新的工作表。
2.选择单元格A1。
从加载项中选择DecisionTree.在TreePlanNew的对话框中,单击NewTree(新建树)按钮。
将出现一个决策节点及两个决策分支的默认决策树。
3.不要在下面的提到的单元格中键入引号。
选择单元格D2,然后键入准备提案。
选择单元格D4,键入-50000.选择单元格D7,键入不准备提案。
4.选择单元格F3。
从加载项中,选择决策树。
在TreePlanTerminal的对话框中,选择ChangeToEventNode,选择TwoBranches,然后单击OK。
那个决策树会重新绘制如下:
5.选择单元格H2,然后键入赢得合同。
选择单元格H4,键入250000.选择单元格H7,键入没有赢得合同。
6.选择单元格J3。
从加载项中选择DecisionTree.在TreePlanTerminal对话框中,选择ChangeToDecisionNode,选择Three(三个分支),单击OK。
决策树如下:
7.选择单元格L2,然后键入采用机械方式。
选择单元格L4,然后键入-120000.选择单元格L7,键入尝试电子方式。
选择单元格L9,输入-50000.选择单元格L12,输入尝试磁方式。
选择单元格L14,键入-80000.
8.选择单元格N8。
从加载项中选择DecisionTree。
在TreePlanTerminal对话框中,选择ChangetoeventNode,选择Two,然后单击OK。
9.选择单元格P7,键入电子化方式成功。
选择单元格P12,键入电子方式失败。
选择单元格P14,键入-120000.
10.选择单元格N18。
从加载项中选择DecisionTree。
在TreePlanTerminal对话框中,选择ChangeToEventNode,选择Two,单击OK。
11.选择单元格P16,键入0.7.选择单元格P17,键入磁方式成功。
选择单元格P21,键入0.3.选择单元格P22,键入磁方式失败。
选择单元格P24,键入-120000.
12.双击那个工作表标签,或者右击工作表标签,然后从菜单中选择重命名,键入Original。
保存工作簿。
original英[ə'rɪdʒɪn(ə)l;ɒ-]美[ə'rɪdʒənl]
n.原件;原作;原物;原型adj.原始的;最初的;独创的;新颖的
五、结果解释
在决策树最右面的单元格S13中的终点值30000主要与下面的方式有关:
分支类型
分部名称
现金流
决策分支
准备提案
-50000
事件分支
赢得合同
250000
决策分支
尝试自动方式
-50000
事件分支
电子方式失败(采用机械方式)
-120000
终点值
30000
单元格S13公式为=sum(P14,L11,H12,D20),此公式确定了终点值。
其他在节点左下方单元格中的公式都称为回滚公式。
这些公式主要用于为每个决策节点确定最优选择。
在单元格B26中,公式的结果为1,表明第一个分支为最优选择。
这里,第一个选择为准备提案。
在单元格J11,公式的结果为2,说明第二个分支(从上到下,为1、2、3)为最优选择。
如果赢得合同,DriveTek应该尝试电子方式。
下面的几章将会有详细的解释。
六、格式化决策树
以下的步骤演示了如何使用TreePlan和Excel功能来格式化决策树图表。
你也可以为你的决策树使用其他格式。
1.右键单击工作表名称,快捷菜单中选择移动或复制工作表。
在左下方的移动或复制工作表对话框中,把建立副本前面的框打勾。
然后单击确定。
2.在名为Original
(2)的工作表中,选择单元格H9。
从加载项中选择DecisionTree。
在TreePlanselect对话框中,选择Cells里的Probabilities,然后单击OK。
当所有的概率都被选中之后,单击左对齐按钮。
3.选择单元格H12。
从加载项中选择DecisionTree。
在TreePlanSelect对话框中,选择Cells中的PartialCashFlows(参与的现金流),然后单击OK。
当所有的PartialCashFlows都被选中,单击左对齐的按钮。
然后单击开始菜单中数字选项卡右下角的箭头,在分类中选择货币,小数点位数键入0,货币符号选择$,负数选择-$1,234,单击确定。
七、掩饰模型输入值
当你创建了一个决策树模型,你可能需要与你的同事或客户讨论这个模型及其假设条件。
对于这样的交流,也许把公式的结果和决策节点的选择结果隐藏起来会更好些。
下面的步骤说明了如何只显示模型的输入值:
1.在Original
(2)工作表中,选择单元格B1.从加载项中选择DecisionTree。
在TreePlanSelect对话框中,在Columns中选择Nodes,然后单击OK。
当所有的节点列被选中,单击开始菜单中数字选项卡右下角的小图标。
在分类列表中,选择自定义,在类型编辑框中,键入三个分号;;;,然后单击确定。
备注:
一个数字的自定义格式包含4部分格式代码。
这4部分由分号分开,从左至右,分别表示正数、负数、0值和文本。
当你对这4部分未输入任何格式代码,仅3个分号,EXCEL则不显示正数、负数、0值和文本。
其实那个公式还被保存在那些单元格中,只是结果不显示出来而已。
后面如果你想显示结果,不需要再次键入公式,只需改变一下格式就可以了。
编辑一个已经存在的格式,不需
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