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标题: 数学建模常用模型:聚类分析法 [打印本页]

作者: 浅夏110    时间: 2018-10-30 10:28
标题: 数学建模常用模型:聚类分析法
       聚类分析是指标降维的一种,主要目的是将很多指标进行聚类,聚类和分类不同,区别是:分类是已经知道有哪些类别,然后将各个指标或者变量进行分类。
       聚类则是不知道有哪些类别,根据一定的规则进行聚类。
       例如Q型聚类分析(样本聚类)是,第一次的时候计算各个样本(一个样本是一类)之间的距离(这个距离可以是绝对距离,也可以是欧几里得距离等等,常用的是Minkowski距离),将距离最小的两个聚成一类,这个时候就少了一类,然后针对新的N个类重新进行聚类(对于刚才由两个类合并的那个类则可以根据一定的规则进行转化,这个规则包括最短举例法,最长距离法,重心法,类平均法,离差平方和法等等,),重新聚类后又少了一类,循环进行,一直到还有一类聚类结束。
       那么到底聚成多少类合适呢?这个由于评判标准不同,也不好说多少类合适。但是在每一次聚类后都会有一个指标,观察这个指标,如果这个指标突然变化,就可以认为聚类到这里就可以了。
       R型聚类和Q型聚类类似,R型聚类叫做变量聚类,因为是变量所以一个变量有很多数据,这个时候可以根据各个变量之间的相关性系数(就像Q型聚类的“距离”)确定。聚类分析建议使用spss进行,操作比较简单。还可以直接生成聚类图。点击上方的“分析”,有一个“分类”一般使用的是系统聚类。然后的操作就和主成分那些差不多了,只不过需要选择“方法”“绘制”个案(也可以叫做样本)还是变量。然后就出来结果了,看结果就行。
                        
       在“4”左右形成一类。因为橙色的线在聚类过程中,聚类的指标变化比较大,可以认为到这里聚类结束。(看图法,比较直观,但是不推荐)                  
       也可以看下面的聚类表,系数那一列,第二阶和第三阶对应的系数变化相比其他的比较明显,那么可以认为到这里聚类结束。但是这样聚类效果不好,再往下观察,寻找合适的阶数,确定聚类什么时候结束比较合适(我这里的数据是我随机生成的,聚类效果不好,一般的数据聚类效果会比较好。)具体聚成几类,需综合考虑题目背景与要求还有聚类的结果“系数”等
聚类表
群集组合
系数
首次出现阶群集
下一阶
群集 1
群集 2
群集 1
群集 2
1
1
2
123.984
0
0
2
2
1
11
127.201
1
0
3
3
1
15
137.055
2
0
9
4
3
9
140.043
0
0
6
5
10
13
140.314
0
0
10
6
3
14
140.833
4
0
8
7
4
5
141.046
0
0
16
8
3
17
141.053
6
0
10
9
1
16
141.915
3
0
14
10
3
10
142.562
8
5
11
11
3
18
142.780
10
0
12
12
3
6
143.108
11
0
13
13
3
12
143.122
12
0
14
14
1
3
143.346
9
13
15
15
1
8
143.611
14
0
16
16
1
4
144.167
15
7
17
17
1
7
147.010
16
0
0
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