yggdrasil-decision-forests
Yggdrasil Decision Forests 是一个用于训练、评估和部署决策树森林模型的开源库,支持随机森林、梯度提升树、CART 和孤立森林等多种算法。它帮助用户从数据中构建高性能的机器学习模型,尤其擅长处理结构化表格数据,如用户行为、金融记录或医疗数据。相比传统方法,Yggdrasil Decision Forests 在保持模型可解释性的同时,兼顾了训练速度与预测精度,解决了复杂模型“黑箱”难调试、部署效率低的问题。无论是数据科学家、机器学习工程师,还是希望快速验证模型效果的研究人员,都能轻松上手。它提供 Python 和 C++ 双接口,支持一键保存模型、自动分析特征重要性、生成可视化报告,并内置推理性能基准测试功能。项目由 Google 团队开发,代码开源、文档完善,已在 KDD 2023 被学术界认可为高效可扩展的决策森林解决方案。适合需要稳定、高效、可解释模型的实战场景。
使用场景
某金融科技公司风控团队正在构建一个信贷违约预测模型,用于实时评估个人贷款申请人的还款风险。团队需要快速迭代模型、解释特征重要性,并将模型部署到生产环境,但受限于现有工具链的复杂性和低效性。
没有 yggdrasil-decision-forests 时
- 需要手动整合多个库(如scikit-learn、XGBoost、LightGBM),代码碎片化,维护成本高。
- 模型训练后难以快速生成特征重要性分析和部分依赖图,业务方无法理解“为什么拒绝某笔贷款”。
- 模型导出格式不统一,部署到线上服务需额外封装,耗时2–3天。
- 缺乏内置的推理性能基准测试,线上服务响应延迟波动大,影响用户体验。
- 模型版本管理混乱,回滚和对比实验困难,导致上线风险高。
使用 yggdrasil-decision-forests 后
- 仅用一行代码即可训练梯度提升树模型,支持Pandas数据直接输入,开发效率提升70%。
- 通过
model.analyze()一键生成变量重要性、偏依赖图和置信区间,风控经理可直观理解模型决策逻辑。 - 模型可直接保存为标准格式(如SavedModel),并自动兼容TensorFlow Serving,部署时间从3天缩短至2小时。
- 内置
model.benchmark()快速测试推理速度,确保每笔请求响应低于50ms,满足实时风控要求。 - 模型版本自动记录训练参数与评估指标,支持多版本并行测试,上线前可快速回滚至最优版本。
yggdrasil-decision-forests 让风控团队从“模型搬运工”转变为“可解释决策设计师”,实现从实验到生产的无缝衔接。
运行环境要求
- Linux
- macOS
- Windows
未说明
未说明

快速开始
YDF(尤格德拉希尔决策森林)是一个用于训练、评估、解释和部署随机森林、梯度提升决策树、CART 和孤立森林模型的库。
更多关于 YDF 的信息,请参阅 文档。
安装
要从 PyPI 安装 YDF,请运行:
pip install ydf -U
使用示例
import ydf
import pandas as pd
# 使用 Pandas 加载数据集
ds_path = "https://raw.githubusercontent.com/google/yggdrasil-decision-forests/main/yggdrasil_decision_forests/test_data/dataset/"
train_ds = pd.read_csv(ds_path + "adult_train.csv")
test_ds = pd.read_csv(ds_path + "adult_test.csv")
# 训练一个梯度提升树模型
model = ydf.GradientBoostedTreesLearner(label="income").train(train_ds)
# 查看模型(输入特征、训练日志、结构等)
model.describe()
# 评估模型(例如 ROC、准确率、混淆矩阵、置信区间)
model.evaluate(test_ds)
# 生成预测
model.predict(test_ds)
# 分析模型(例如部分依赖图、变量重要性)
model.analyze(test_ds)
# 测量模型的推理速度
model.benchmark(test_ds)
# 保存模型
model.save("/tmp/my_model")
使用 C++ API 的示例。
auto dataset_path = "csv:train.csv";
// 列出训练数据集中的列
DataSpecification spec;
CreateDataSpec(dataset_path, false, {}, &spec);
// 创建训练配置
TrainingConfig train_config;
train_config.set_learner("RANDOM_FOREST");
train_config.set_task(Task::CLASSIFICATION);
train_config.set_label("my_label");
// 训练模型
std::unique_ptr<AbstractLearner> learner;
GetLearner(train_config, &learner);
auto model = learner->Train(dataset_path, spec);
// 导出模型
SaveModel("my_model", model.get());
(基于 examples/beginner.cc)
下一步
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引用
如果您在科学出版物中使用了尤格德拉希尔决策森林,请引用以下论文: Yggdrasil Decision Forests:一种快速且可扩展的决策森林库。
Bibtex
@inproceedings{GBBSP23,
author = {Mathieu Guillame{-}Bert and
Sebastian Bruch and
Richard Stotz and
Jan Pfeifer},
title = {Yggdrasil Decision Forests: {A} Fast and Extensible Decision Forests
Library},
booktitle = {Proceedings of the 29th {ACM} {SIGKDD} Conference on Knowledge Discovery
and Data Mining, {KDD} 2023, Long Beach, CA, USA, August 6-10, 2023},
pages = {4068--4077},
year = {2023},
url = {https://doi.org/10.1145/3580305.3599933},
doi = {10.1145/3580305.3599933},
}
原始
尤格德拉希尔决策森林:一种快速且可扩展的决策森林库,Guillame-Bert 等人,KDD 2023:4068-4077。doi:10.1145/3580305.3599933
联系方式
您可以通过 decision-forests-contact@google.com 联系核心开发团队。
致谢
尤格德拉希尔决策森林和 TensorFlow Decision Forests 由以下人员开发:
- Mathieu Guillame-Bert (gbm AT google DOT com)
- Richard Stotz (richardstotz AT google DOT com)
- Jan Pfeifer (janpf AT google DOT com)
- Sebastian Bruch (sebastian AT bruch DOT io)
- Arvind Srinivasan (arvnd AT google DOT com)
贡献
欢迎为 TensorFlow Decision Forests 和尤格德拉希尔决策森林做出贡献。如果您想参与贡献,请查看 贡献指南。
许可证
版本历史
pydf_0.16.12026/03/26pydf_0.16.02026/03/17pydf_0.15.02026/02/04pydf_0.14.02026/01/09pydf_0.13.02025/07/15pydf_0.12.02025/05/20v1.11.02025/03/12pydf_0.11.02025/03/12pydf_0.10.02025/02/11pydf_0.9.02024/12/02pydf_0.8.02024/09/23v1.10.02024/08/21pydf_0.7.02024/08/21pydf_v0.6.02024/07/26pydf_0.5.02024/06/18pydf_0.4.32024/05/08pydf_v0.4.12024/04/19pydf_v0.4.02024/04/12yggdrasil_decision_forests/port/python/v0.3.02024/03/15v1.9.02024/03/12常见问题
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