Entscheidungsbaum

Was ist der Entscheidungsbaum?

Ein Entscheidungsbaum ist ein Diagramm, das von Entscheidungsträgern zur Bestimmung von Aktionsprozessen oder zur Darstellung statistischer Wahrscheinlichkeiten eingesetzt wird. Er bietet eine effektive und einfache Möglichkeit, Menschen potentielle Wahlmöglichkeiten in Rahmen der Entscheidungsfindung sowie das Spektrum der möglichen Ergebnisse auf Grundlage einer Reihe von Problemen zu vermitteln. Entscheidungsbäume beginnen in der Regel mit einem einzelnen Knoten und teilen sich dann in weitere Knoten auf, die mehrere Möglichkeiten aufzeigen (z.B. die Wahl der zwei Seiten einer Münze). Der am weitesten entfernte Ast des Baumes stellt das Endergebnis dar. Die Entscheidungsträger wägen schließlich jeden der Aktionspläne gegen die jeweiligen Risiken ab, um so die endgültige Entscheidung zu treffen. Darüber hinaus kann ein Baum je nach Bedarf länger oder kürzer angelegt werden.

Schauen wir uns für das bessere Verständnis das Entscheidungsbaum-Modell anhand eines Alltagsbeispiels an

Hier möchten wir Ihnen anhand eines einfachen Beispiels zeigen, wie das Modell funktioniert. Stellen Sie sich vor, Sie wollen eine neue Mind Mapping-Software für den alltäglichen Gebrauch testen. Es gibt zwei Möglichkeiten für Sie: Sie können eine kostenpflichtige Software kaufen oder Sie laden einfach eine kostenlose Software herunter. Für den kommerziellen Pfad können Sie sich entweder für Softwaremarke 1 oder 2 entscheiden, Sie können sich für eine Einmalzahlung in voller Höhe oder für eine monatliche Zahlung mit entsprechenden Raten entscheiden (70% oder 30% in unserem Beispiel). Wenn Sie jedoch Geld sparen möchten, können Sie eine kostenlose Software verwenden oder die kommerzielle Software Ihrer Freunde nutzen (z.B. von David oder Jake). Wenn David seine Software gerade nicht verwendet(hier beträgt die Wahrscheinlichkeit 75%), können Sie seine Software vielleicht nutzen. Klicken Sie auf das Bild, um mehr zu erfahren, und laden Sie die Originaldatei herunter. Nun können Sie sie an Ihre Bedürfnisse anpassen.

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Die wichtigsten Entscheidungsbaum-Symbole

Um ein Entscheidungsbaumdiagramm einfach ablesen zu können, sollten Sie zunächst die folgenden Knoten und Symbole verstehen:

Name

Symbolform

Beschreibung

Entscheidungsknoten

werden normalerweise durch Quadrate dargestellt, die die zu treffenden Entscheidungen darstellen.

Wahrscheinlichkeitsknoten

werden in der Regel in einem Kreis dargestellt, um unsicheren Ergebnissen (mit Möglichkeiten) aufzuzeigen.

Endknoten

werden oft durch Dreiecke dargestellt, um die Endergebnisse eines Entscheidungsweges anzuzeigen.

Alternativer Zweig

stellt ein mögliches Ergebnis oder eine mögliche Aktion dar.

Abgelehnte Alternative

zeigt eine Option an, die nicht ausgewählt wurde.

Was sind die Vor- und Nachteile eines Entscheidungsbaums?

Das Entscheidungsbaummodell ist vor allem aufgrund der folgenden Punkte praktisch:

Obwohl das Modell Entscheidungsträgern viele Vorteile bietet, sollten die folgenden Nachteile berücksichtigt werden:

Empirische Anwendungen für Entscheidungsbäume

Das Entscheidungsbaummodell wird insbesondere in folgenden Bereichen verwendet:

Finanzen und Unternehmensführung

Das Modell wird an Wirtschaftsschulen und Wirtschaftsstudenten gelehrt. Einzelpersonen oder Organisationen können mithilfe von Entscheidungsbäumen Kosten, Wahrscheinlichkeiten und Nutzen bewerten. yDarüber hinaus können Banken auf diesem Wege Kunden beim Gewähren von Krediten bewerten, indem sie die Kreditwürdigkeit anhand einer Reihe von Fragen evaluieren, die auf einem Entscheidungsbaumdiagramm basieren, unter anderem zum persönlichen Einkommen, zum Arbeitslebens, zu Kreditkartendaten und so weiter.            

Deep Learning/Maschinelles Lernen/Programmierung 

Entscheidungsbäume können außerdem zum Erstellen automatischer Vorhersagemodelle verwendet werden, zum Durchführen von Datamining und zur Auswertung mehrfacher Ausgaberesultate. Diese Methode wird als Entscheidungsbaum-Lernen bezeichnet. In diesem Fall stellen die Knoten eher Daten statt Entscheidungen dar. Manchmal bilden die vorhergesagten Variablen reale Zahlen ab, zum Beispiel Preise.            

Bioinformatik

Ein Entscheidungsbaum kann dabei helfen, diverse Arten genetischer Daten für die Untersuchung von Interaktion und Sequenzähnlichkeiten zwischen Genen zu aggregieren. Ein Beispiel aus der Praxis: Krebsforscher klassifizieren Krankheiten in verschiedene Typen, indem sie Patientendaten beobachten, um so Krankheiten zu verhindern. In diesem Fall stellt ein Entscheidungsbaum ein einfaches und praktisches Hilfsmittel zur Klassifizierung dar.

Weitere kostenlose Entscheidungsbaum-Diagramm-Vorlagen

Um Ihrem Team beim Erstellen besserer Entscheidungsbaumdiagramme zu helfen, können Sie die folgenden Vorlagen kostenlos herunterladen. Klicken Sie auf einen der Namen, um weitere Einzelheiten zu sehen.

Einfache Vorlage	Wirtschaftsanwendungs-Vorlage	„Freunde besuchen“-Entscheidungsbeispiel

Wie erstellen und analysierenSie IhrEntscheidungsbaum-Diagramm?

Sie können ein Entscheidungsbaumdiagramm entweder von Hand oder mithilfe einer einfachen Diagrammsoftware erstellen. Unabhängig von Ihrem gewählten Weg sollten Sie sich an die folgenden Schritte 1, 2 und 3 halten. Hier zeigen wir Ihnen anhand eines einfachen Beispiels den gesamten Ablauf. Auf Basis dieses einfachen Beispiels können Sie sich anschließend an komplexeren Fällen versuchen.

Schritt 1: Treffen Sie Ihre erste Entscheidung

Sie beginnen mit einer bestimmten Entscheidung für Ihr Diagramm, z.B. entscheiden Sie sich für die Technologie A oder B für die Herstellung Ihres neuen Mobiltelefons. Sobald Sie Ihre Entscheidung getroffen haben, zeichnen Sie ein kleines Quadrat auf der linken Seite der Leinwand. Zeichnen Sie als Nächstes eine Reihe von Linien vom Quadrat, die zur rechten Seite führen und Beschriftungen für weitere mögliche Ergebnisse enthalten. In unserem Beispiel können Sie jeweils das Ergebnis eines hohen oder geringen Gewinns addieren.

Schritt 2: Zufalls-/Entscheidungsknoten hinzufügen

Erweitern Sie Ihren Entscheidungsbaum nun Stück für Stück, indem Sie weitere Entscheidungsknoten oder Wahrscheinlichkeitsknoten einfügen, bis jede Linie einen Endpunkt erreicht hat (d.h. wenn keine weiteren Entscheidungen mehr berücksichtigt werden müssen). Lassen Sie den Platz frei, sobald das Problem gelöst ist, und fügen Sie Dreiecke zur Kennzeichnung der Endpunkte hinzu. Wenn Sie Optionen numerisch analysieren möchten, sollten Sie jede Möglichkeit in das Endergebnisses mit einschließen.

Im obigen Beispiel liegt die Wahrscheinlichkeit, die Technologie A mit einem hohen Gewinnresultat zu verwenden, bei 60 %, während die Wahrscheinlichkeit für das niedrige Gewinnresultat einen Wert von 40 % aufweist. Die Wahrscheinlichkeit, die Technologie B mit einem hohen Gewinnresultat zu verwenden, liegt bei 70%, mit einem geringen Gewinnresultat bei 30%. Außerdem sollten Sie das bestmögliche Ergebnis für jeden der Endpunkte prognostizieren, in unserem Beispiel beträgt das Ergebnis bei einem hohen Gewinn nach Anwendung der Technologie A beispielsweise 400.000 $.

Schritt 3: Bewerten Sie Ihren Entscheidungsbaum

Nun müssen Sie Ihren Entscheidungsbaum analysieren. Multiplizieren Sie dazu einfach den Wert der Ergebnisse anhand ihrer jeweiligen Wahrscheinlichkeit. Summieren Sie nun den Gesamtwert jedes Knotens von rechts nach links im Entscheidungsbaumdiagramm, um ihn zu vergleichen, und treffen Sie die endgültige Entscheidung. Hier ist unser Beispiel mit dem Berechnungsergebnis:

Da die Summe des Gewinns von Option A (320.000 $) höher ist als die von Option B (255.000 $), sollte sich das Unternehmen theoretisch also für Technologie A entscheiden. Denken Sie dabei auch daran, dass die Risikopräferenzen (niedriges oder hohes Risiko) des Entscheidungsträgers auch zu einer anderen finalen Entscheidung führen können.

Wie erstellen Sie ein Entscheidungsbaum-Diagramm mit einer einfachen Software?

Dieser Ablauf gestaltet sich recht einfach, selbst wenn Sie keine Erfahrungen mit dem Erstellen von Diagrammen haben. Halten Sie sich einfach an die folgenden Schritte:

Schritt 1 – Beginnen Sie mit der Arbeit

Öffnen Sie Edraw Max und gehen Sie auf „Verfügbare Vorlagen“ – „Projektverwaltung“ – „Entscheidungsbaum“und doppelklicken Sie, um ein neues Zeichenblatt zu öffnen. Alternativ können Sie eine der voreingestellten Vorlagen für Ihre Arbeit verwenden.

Schritt 2 – Inhalt hinzufügen

Nun können Sie Knoten und Symbole des Entscheidungsbaums einfach auf Ihre Zeichenfläche ziehen, um Ihre Struktur zu entwerfen. Fügen Sie bei Bedarf auch Details zu Möglichkeiten und Zweigbeschreibung ein. Erweitern Sie Ihr Entscheidungsbaumdiagramm, indem Sie weitere Knoten und Verzweigungslinien hinzufügen, bis Sie schließlich die Endpunkte erreichen.

Schritt 3 – Formatieren Sie Ihr Diagramm

Jetzt können Sie für eine noch attraktivere visuelle Präsentation die Standardfarben und -größen, das Diagramm-Theme, Hintergrundbild und mehr anpassen. Nach dem Abschluss Ihrer Arbeit können Sie Ihre Dateien mit nur wenigen Klicks exportieren, drucken oder teilen.

Versuchen Sie es jetzt!

Damit kennen Sie nun alle wichtigen Punkte zu Entscheidungsbäumen. Warum versuchen Sie es nicht selbst mit einer Software, die Sie kostenlos herunterladen können? Klicken Sie darauf auf eine der voreingestellten Vorlagen und ziehen Sie dann alle mitgelieferten Entscheidungsbaum-Symbole und -Knoten auf Ihr Zeichenblatt. Sie können auch das Standarddiagramm-Theme mithilfe der Werkzeuge zur automatischen Erstellung ändern. Sobald Ihre Arbeit abgeschlossen ist, können Sie sie schnell in verschiedene Formate exportieren oder in der Edraw-Team-Cloud zur Diskussion mit Ihrem Team teilen. Klicken Sie auf PC-Version oder Mac-Version herunterladen am Ende dieser Seite, um sofort loszulegen.