聚类(Clustering)就是一种寻找数据之间内在结构的技术。聚类把全体数据实例组织成一些相似组,而这些相似组被称作簇。处于相同簇中的数据实例彼此相同,处于不同簇中的实例彼此不同。
聚类分析定义
聚类分析是根据在数据中发现的描述对象及其关系的信息,将数据对象分组。目的是,组内的对象相互之间是相似的(相关的),而不同组中的对象是不同的(不相关的)。组内相似性越大,组间差距越大,说明聚类效果越好。
聚类效果的好坏依赖于两个因素:1.衡量距离的方法(distance measurement) 2.聚类算法(algorithm)
聚类分析常见算法
K-Means
K-均值聚类也称为快速聚类法,在最小化误差函数的基础上将数据划分为预定的类数K。该算法原理简单并便于处理大量数据。
K-中心点
K-均值算法对孤立点的敏感性,K-中心点算法不采用簇中对象的平均值作为簇中心,而选用簇中离平均值最近的对象作为簇中心。
系统聚类
也称为层次聚类,分类的单位由高到低呈树形结构,且所处的位置越低,其所包含的对象就越少,但这些对象间的共同特征越多。该聚类方法只适合在小数据量的时候使用,数据量大的时候速度会非常慢。
案例
有20种12盎司啤酒成分和价格的数据,变量包括啤酒名称、热量、钠含量、酒精含量、价格。
问题一:选择那些变量进行聚类?——采用“R型聚类”
现在我们有4个变量用来对啤酒分类,是否有必要将4个变量都纳入作为分类变量呢?热量、钠含量、酒精含量这3个指标是要通过化验员的辛苦努力来测定,而且还有花费不少成本。
所以,有必要对4个变量进行降维处理,这里采用spss R型聚类(变量聚类),对4个变量进行降维处理。输出“相似性矩阵”有助于我们理解降维的过程。
4个分类变量各自不同,这一次我们先用相似性来测度,度量标准选用pearson系数,聚类方法选最远元素,此时,涉及到相关,4个变量可不用标准化处理,将来的相似性矩阵里的数字为相关系数。若果有某两个变量的相关系数接近1或-1,说明两个变量可互相替代。