聚类分析法

时间:2024-03-29 22:41:28编辑:奇事君

聚类分析方法有哪些

问题一:什么是聚类分析?聚类算法有哪几种 聚类分析又称群分析,它是研究(样品或指标)分类问题的一种统计分析方法。聚类分析起源于
分类学,在古老的分类学中,人们主要依靠经验和专业知识来实现分类,很少利用数学工具进行
定量的分类。随着人类科学技术的发展,对分类的要求越来越高,以致有时仅凭经验和专业知识
难以确切地进行分类,于是人们逐渐地把数学工具引用到了分类学中,形成了数值分类学,之后又
将多元分析的技术引入到数值分类学形成了聚类分析。
聚类分析内容非常丰富,有系统聚类法、有序样品聚类法、动态聚类法、模糊聚类法、图论
聚类法、聚类预报法等。
聚类分析计算方法主要有如下几种:分裂法(partitioning methods):层次法(hierarchical
methods):基于密度的方法(density-based methods): 基于网格的方法(grid-based
methods): 基于模型的方法(model-based methods)。

问题二:聚类分析方法有什么好处 5分 聚类分析:将个体(样品)或者对象(变量)按相似程度(距离远近)划分类别,使得同一类中的元素之间的相似性比其他类的元素的相似性更强。目的在于使类间元素的同质性最大化和类与类间元素的异质性最大化。其主要依据是聚到同一个数据集中的样本应该彼此相似,而属于不同组的样本应该足够不相似。
常用聚类方法:系统聚类法,K-均值法,模糊聚类法,有序样品的聚类,分解法,加入法。
注意事项:
1. 系统聚类法可对变量或者记录进行分类,K-均值法只能对记录进行分类;
2. K-均值法要求分析人员事先知道样品分为多少类;
3. 对变量的多元正态性,方差齐性等要求较高。
应用领域:细分市场,消费行为划分,设计抽样方案等
优点:聚类分析模型的优点就是直观,结论形式简明。
缺点:在样本量较大时,要获得聚类结论有一定困难。由于相似系数是根据被试的反映来建立反映珐试间内在联系的指标,而实践中有时尽管从被试反映所得出的数据中发现他们之间有紧密的关系,但事物之间却无任何内在联系,此时,如果根据距离或相似系数得出聚类分析的结果,显然是不适当的,但是,聚类分析模型本身却无法识别这类错误。

问题三:什么是聚类分析? 聚类分析又称群分析,它是研究(样品或指标)分类问题的一种统计分析方法。聚类分析起源于
分类学,在古老的分类学中,人们主要依靠经验和专业知识来实现分类,很少利用数学工具进行
定量的分类。随着人类科学技术的发展,对分类的要求越来越高,以致有时仅凭经验和专业知识
难以确切地进行分类,于是人们逐渐地把数学工具引用到了分类学中,形成了数值分类学,之后又
将多元分析的技术引入到数值分类学形成了聚类分析。
聚类分析内容非常丰富,有系统聚类法、有序样品聚类法、动态聚类法、模糊聚类法、图论
聚类法、聚类预报法等。
聚类分析计算方法主要有如下几种:分裂法(partitioning methods):层次法(hierarchical
methods):基于密度的方法(density-based methods): 基于网格的方法(grid-based
methods): 基于模型的方法(model-based methods)。

问题四:常用的聚类方法有哪几种?? 1.k-mean聚类分析 适用于样本聚类;
2.分层聚类 适用于对变量聚类;
3.两步搐类 适用于分类变量和连续变量聚类;
4.基于密度的聚类算法;
5.基于网络的聚类;
6.机器学习中的聚类算法;
前3种,可用spss简单操作实现;

问题五:spss聚类分析方法有哪些 首先,k-means你每次算的结果都会不一样,因为结果跟初始选取的k个点有关

问题六:聚类分析方法是什么? 5分 聚类分析:将个体(样品)或者对象(变量)按相似程度(距离远近)划分类别,使得同一类中的元素之间的相似性比其他类的元素的相似性更强。目的在于使类间元素的同质性最大化和类与类间元素的异质性最大化。

问题七:聚类分析的算法 聚类分析是数据挖掘中的一个很活跃的研究领域,并提出了许多聚类算法。传统的聚类算法可以被分为五类:划分方法、层次方法、基于密度方法、基于网格方法和基于模型方法。1 划分方法(PAM:PArtitioning method) 首先创建k个划分,k为要创建的划分个数;然后利用一个循环定位技术通过将对象从一个划分移到另一个划分来帮助改善划分质量。典型的划分方法包括:k-means,k-medoids,CLARA(Clustering LARge Application),CLARANS(Clustering Large Application based upon RANdomized Search).FCM2 层次方法(hierarchical method) 创建一个层次以分解给定的数据集。该方法可以分为自上而下(分解)和自下而上(合并)两种操作方式。为弥补分解与合并的不足,层次合并经常要与其它聚类方法相结合,如循环定位。典型的这类方法包括:BIRCH(Balanced Iterative Reducing and Clustering using Hierarchies) 方法,它首先利用树的结构对对象集进行划分;然后再利用其它聚类方法对这些聚类进行优化。CURE(Clustering Using REprisentatives) 方法,它利用固定数目代表对象来表示相应聚类;然后对各聚类按照指定量(向聚类中心)进行收缩。ROCK方法,它利用聚类间的连接进行聚类合并。CHEMALOEN方法,它则是在层次聚类时构造动态模型。3 基于密度的方法,根据密度完成对象的聚类。它根据对象周围的密度(如DBSCAN)不断增长聚类。典型的基于密度方法包括:DBSCAN(Densit-based Spatial Clustering of Application with Noise):该算法通过不断生长足够高密度区域来进行聚类;它能从含有噪声的空间数据库中发现任意形状的聚类。此方法将一个聚类定义为一组“密度连接”的点集。OPTICS(Ordering Points To Identify the Clustering Structure):并不明确产生一个聚类,而是为自动交互的聚类分析计算出一个增强聚类顺序。。4 基于网格的方法,首先将对象空间划分为有限个单元以构成网格结构;然后利用网格结构完成聚类。STING(STatistical INformation Grid) 就是一个利用网格单元保存的统计信息进行基于网格聚类的方法。CLIQUE(Clustering In QUEst)和Wave-Cluster 则是一个将基于网格与基于密度相结合的方法。5 基于模型的方法,它假设每个聚类的模型并发现适合相应模型的数据。典型的基于模型方法包括:统计方法COBWEB:是一个常用的且简单的增量式概念聚类方法。它的输入对象是采用符号量(属性-值)对来加以描述的。采用分类树的形式来创建一个层次聚类。CLASSIT是COBWEB的另一个版本.。它可以对连续取值属性进行增量式聚类。它为每个结点中的每个属性保存相应的连续正态分布(均值与方差);并利用一个改进的分类能力描述方法,即不象COBWEB那样计算离散属性(取值)和而是对连续属性求积分。但是CLASSIT方法也存在与COBWEB类似的问题。因此它们都不适合对大数据库进行聚类处理.传统的聚类算法已经比较成功的解决了低维数据的聚类问题。但是由于实际应用中数据的复杂性,在处理许多问题时,现有的算法经常失效,特别是对于高维数据和大型数据的......>>

问题八:主成分分析法和聚类分析法的区别

问题九:聚类分析方法具体有哪些应用?可不可以举个例子? 比如说现在要把n个产品按产品的m个指标继续聚类,因为产品可能之前的特色是不一样的。而这个时候影响产品的因素有m个,不可能一个一个的考虑,那样是分不出类来的。所以只能对产品的m个指标综合考虑,采用SPSS中的样本聚类方法,就可以直接将产品分好类。并且从分析结果还可以看出各类产品的特色分别是什么。。就是最主要的分类标准是什么。
聚类分析不仅可以用于样本聚类,还可以用于变量聚类,就是对m个指标进行聚类。因为有时指标太多,不能全部考虑,需要提取出主要因素,而往往指标之间又有很多相关联的地方,所以可以先对变量聚类,然后从每一类中选取出一个代表型的指标。这样就大大减少了指标,并且没有造成巨大的信息丢失。


常见的几种聚类方法

作为无监督学习的一个重要方法,聚类的思想就是把属性相似的样本归到一类。对于每一个数据点,我们可以把它归到一个特定的类,同时每个类之间的所有数据点在某种程度上有着共性,比如空间位置接近等特性。多用于数据挖掘、数据分析等一些领域。

下面简单介绍一下几种比较常见的聚类算法。

K-means聚类方法大家应该都听说过,在各种机器学习书籍教程中也是无监督学习部分非常经典的例子。其核心主要为两个部分:其一是K,K在这里代表着类的数目,我们要把数据聚为多少类。其二是means,表示在每一次计算聚类中心的时候采取的是计算平均值。

我们假设样本总数为n,K-means聚类法可以简单表示为一下几个步骤:

1. 在样本中随机选取K个点,作为每一类的中心点。

2. 计算剩下 n-K 个样本点到每个聚类中心的距离(距离有很多种,假设这里采用欧式距离)。对于每一个样本点,将它归到和他距离最近的聚类中心所属的类。

3. 重新计算每个聚类中心的位置:步骤 2 中得到的结果是 n 个点都有自己所属的类,将每一个类内的所有点取平均值(这里假设是二维空间,即对 x 和 y 坐标分别取平均),计算出新的聚类中心。

4. 重复步骤 2 和 3 的操作,直到所有的聚类中心不再改变。

分析一下,算法本身的思想并不难。但是K值如何选择就见仁见智了,这里可以引入类内距离 J,每一类都会对应一个 J 值,其计算就是把类内所有点之间的距离累加起来。我们肯定希望 J 越小越好,因为小的类内间距代表这一类样本的相似程度更高(离得更近)。

如果 K 很小,则聚类可能不彻底,即隔着很远的两波点也被聚为一类,会使 J 变得很大;相反的,过大的 K 虽然会降低类内间距 J ,但有时候分得过细会对数据的泛化性造成损害,没有必要弄这么多类。因此 K 的选择应该是具体问题具体分析。

还有一个问题就是初始聚类中心的选择。不当的初始化会给算法的收敛带来更多的计算开销。试想一下,如果一开始把离得很近的 K 个点都设为聚类中心,那么算法的迭代次数会更多一些。

HAC也是一种比较经典的聚类方法,其主要思想是先把每一个样本点归为一类,再通过计算类间的距离,来对最相似或者距离最近的类进行归并,合成位一个新的类。反复循环,直到满足特定的迭代条件即可。

HAC的核心思想主要分为如下几个步骤:

1. 将每个样本点都视作一类,一共有n个类。

2. 计算所有类之间两两的类间距离(类间距离计算方式多种多样,可以取最近、最远、找重心等等,这里不做详述),然后把距离最近的两个类进行合并,组成一个新的更大的类。

3. 重复步骤 2 中的操作,直到达到特定的迭代条件(例如当前类的数目是初始时的 10% ,即 90% 的类都得到了合并;最小的类间距离大于预先设定的阈值等等),算法结束。

和K-means算法中的 K 值选取一样,HAC中如何选择迭代的终止条件也是一个比较复杂的问题,需要根据一定的经验,并且具体问题具体分析。

这种方法的核心思想是先计算出聚类中心,再把所有的样本点按照就近原则,归到离自身最近的聚类中心所对应的类。最大最小是指在所有的最小距离中选取最大的。其主要的算法步骤如下:

1. 随机选择一个点,作为第一个类的聚类中心 Z1。

2. 选择与步骤 1 中距离最远的样本点,作为第二个类的聚类中心 Z2。

3. 逐个计算每个点到所有聚类中心的距离,并把所有的最短的距离记录下来。

4. 在这些最短距离中挑选最大的值,如果这个最大值大于 ,其中 ,那么将这个最大距离所对应的另一个样本点作为新的聚类中心;否则整个算法结束。

5. 重复步骤 3 和 4 的操作,直到 4 中不再出现新的聚类中心。

6. 将所有的样本归到与他自身最近的聚类中心。




参考:

https://www.jianshu.com/p/4f032dccdcef

https://www.jianshu.com/p/bbac132b15a5

https://blog.csdn.net/u011511601/article/details/81951939


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