python 分类变量xgboost_XGBoost的介绍、应用、调参、知识点

XGBoost

XGBoost是一个优化的分布式梯度增强库，旨在实现高效，灵活和便携。

安装

python库文件安装:pip install xgboost

高阶安装可以参考：

这里​xgboost.apachecn.org

简介

XGBoost，Extreme Gradient Boosting。其基于梯度提升决策树 gradient boosted tree（GBDT/GBRT/GBM）。主要应用于监督学习中，是数据比赛中常用的大杀器。

CART，分类与回归树 Classification and Regression Tree，从名字就可以看出既可以处理分类也可以处理回归问题。CART能够通过对变量进行划分来不断分裂生成一个二叉树，首先对一维数据排序，然后对排序的特征进行切分，最终的切分点由评估指标确定，分类指标为基尼指数，回归指标是最小平方和，找到切分点后生成左右子树。

基尼指数 Gini指数

基尼值用来描述数据集的纯度，当这个值越小的时候说明整个数据集的纯度越高。直观的说，就是随机从数据集中抽两个样本，它们的标记不一致的概率。

我们就可以计算基尼指数：

在整个属性集合中，会选择使得划分后基尼指数最小的那个属性作为最优的分割属性。

梯度提升树

Boosting的思想即是“三个臭皮匠赛过一个诸葛亮”，将多个弱分类器转化为强分类器。这需要怎么做呢？最简单的方法就是将多个分类器的结果进行加权。再结合到决策树就得到了提升数Boosting Tree。

以损失函数MSE为例，

，对于过个不同参数的弱分类器，无法使用传统的梯度下降直接优化，故有

对于第一个弱分类器，我们的目标是

；

对于第二个弱分类器，我们的目标是

；

对于第t个弱分类器，我们的目标是

；

那么，对于第t+1个弱分类器，我们的目标是

为r，则有

即，

这就得到了提升树算法。

虽然这样能解决优化问题，但是对于其他一些损失函数，这种方法并不是很友好，有些情况下很难再去进行残差拟合了，所以就有了梯度提升树。重新回到我们的目标，最小化

，似乎我们只要

比

小就可以了。那么就可以重新定义损失函数为：