一种电脑辅助直肠癌治疗反应预测系统，用于预测直肠癌患者在治疗后达成病理完成反应(pathological complete response，pCR)的机率，包括：具有至少一个二元决策树模型的随机森林模型。每个二元决策树模型具有至少一特征节点，每个特征节点根据一特征门槛值产生两个分支，其中每个分支接续另一特征节点或对应一初步pCR预测机率。该随机森林模型整合每个二元决策树模型所产生的该初步pCR预测机率，进而产生一最终pCR预测机率。