统计分析 -- 聚类算法模型

2022/8/24 1:22:52

本文主要是介绍统计分析 -- 聚类算法模型,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

统计分析 -- 聚类算法模型

距离分析

聚类分析1.png

数据标准化

欧氏距离与量纲有关,因此,有时需要对数据进行预处理,
如标准化等。
在MATLAB中的命令是zscore,调用格式

Z = zscore(X)
输入X表示N行p列的原始观测矩阵,行为个体,列为指标。

输出Z为X的标准化矩阵:
Z = (X–ones(N,1)*mean(X)) ./(ones(N,1)* std(X)),

mean(X)为行向量,表示各个指标的均值估计,
std(X)表示指标的标准差估计。./表示对应元素相除,
ones(N,1)表示元素全为1的行向量,向量的长度为N。

K-means聚类

K-means聚类的算法流程:

  1. 指定需要划分的簇的个数K值(类的个数)
  2. 随机地选择K个数据对象作为初始的聚类中心(不一定要是我们的样本点)
  3. 计算其余的各个数据对象到这K个初始聚类中心的距离,把数据对象划归到距离它最近的那个中心所处在的簇类中;
  4. 调整新类并且重新计算出新类的中心;
  5. 循环步骤3和4,看中心是否收敛(不变)如果敛或达到迭代次数则停止循环;
  6. 结束。

K-means聚类特点

聚类分析2.png

K-means++聚类算法

聚类分析3.png

SPSS软件使用

聚类分析spss.png

code

%% 
% K-means 算法MATLAB实现
%-------------------------------------------------------------
%{
利用Matlab软件中的命令: kmeans,可以实现k-means聚类
对于要处理的数据 构造矩阵,矩阵X的每一行为每个个体的实际数据,每一列都是不同的指标
如果提供的数据不是按照规范模式,需要进行矩阵转置
x=y';     %矩阵x的行为个体,列为指标  
[a,b]=kmeans(x,2)  %分为2类,输出:  a为聚类的结果,b为聚类重心, 每一行表示一个类的重心
使用kmeans进行处理 
%}
%% 数据准备和初始化
clc
clear
load kdata.mat


[a,b]=kmeans(x,3);  %%分为3类输出
x1=x(find(a==1),:)   %提取第1类里的样品
x2=x(find(a==2),:)   %提取第2类里的样品
x3=x(find(a==3),:)   %提取第3类里的样品
sd1=std(x1)
sd2=std(x2)  
sd3=std(x3)  % 分别计算第1类和第2类第3类的标准差
plot(x(a==1,1),x(a==1,2),'r.',x(a==2,1),x(a==2,2),'b.',x(a==3,1),x(a==3,2),'g.','MarkerSize',10)  %作出聚类的散点图
title('k-means聚类分析散点图');

title__k-means聚类分析散点图___.png



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