第十一章 聚类与判别分析SPSS基础教程.pptVIP

第十一章 聚类与判别分析 第一节 聚类基础知识回顾 第二节 系统聚类法 第三节 动态聚类法* 第四节 判别分析 第一节 聚类基础知识回顾 基本概念 聚类统计量 无量纲化方法 基本概念 聚类分析概念： 建立一种分类方法，它将一批样品或变量（指标），按照它们在性质上的相似、疏远程度进行科学的分类。 基本概念——聚类分析的方法 在实际应用中聚类的方法有多种，最常 用的是系统聚类法，除此之外还有： 1、动态聚类法 2、模糊聚类法 3、图论聚类法 4、有序样品聚类法 5、聚类预报法 聚类统计量 Q型聚类统计量 1、明氏距离（绝对距离、欧氏距离、切比雪夫距离） 未消除量纲影响，没考虑指标间的相关性 2、马氏距离 无量纲影响，无相关性干扰 3、兰氏距离 数据要求大于0，未考虑相关性干扰 R型聚类统计量 夹角余弦、相关系数 无量纲化方法1 极差正规化法 无量纲化方法2 功效系数法 第二节 系统聚类法 系统聚类又称为分层聚类，它的思想是首先 将各样品（指标）单独看成一类，然后根据所研究 的样品（指标）的相似性进行类的聚合，直到最后 将所有样品（指标）聚成一个大类。 实施步骤 选择参与分析的变量和标签变量 选择进行的是R或Q聚类 选择对数据进行无量纲化的方法 Q聚类选择样本点距离的计算方法，R聚类选择变量相关系数的计算公式 确定类与类距离的测量方法 选择使用其它附加功能 对输出结果进行合理的解释 应用实例-Q型聚类 数据背景 为研究山东省2002年农村居民生活消 费的分布规律，根据调查资料做类型划分。 数据文件: 农村居民消费支出2002.sav 要求： 应用实例-R型聚类 R型聚类是一种降维的方法，用于在变 量众多时寻找有代表性的变量。(例如衣服尺 寸变量的选择) 选择代表性指标的方法： 1.根据专业知识选择。 2.利用计算确定 应用实例-R型聚类 数据背景： 有10个测试项目，分别用变量x1~x10 表示，50名学生参加测试。(10项指标均为 百分数) 数据文件为：data14-03.sav 要求： 最长距离法、皮尔逊相关、输出相关阵、分成3组，找出3个代表性变量。 选取分成三类的第三组代表性指标 第三组包含的变量为X3、X8、X9、X10从相关系数矩阵中读取相关系数，计算各相关指数： 第三节 动态聚类法 动态聚类又叫快速聚类，其特点是 处理速度快，占用内存少，适用于大样 本的聚类分析。 基本思想 实施步骤 第一步：数据标准化（descriptives） 第二步：选择参与分析的变量和标签变量 第三步：确定分类数 第四步：输入聚类中心点（凝聚点） 第五步：确定迭代次数或收敛判据 第六步：其他功能设置 第七步：对输出结果进行合理的解释 应用实例及参数说明 数据背景： 为研究山东省2002年农村居民生活消 费的分布规律，根据调查资料做类型划分。 数据文件: 农村居民消费支出2002.sav 凝聚点文件: 标准化凝聚点.sav (注意文件格式) 注意问题 快速聚类使用的是欧氏距离平方 快速聚类变量必须是连续变量 对数据一定事先考察有无量纲影响 第四节 判别分析 含义: 判别分析就是解决在研究对象用某种法 方法已经分成若干类(组)的情况下，确定新 的观测数据（样本点）属于已知类别中哪一 类的多元统计分析方法。 基本思想： 通常建立判别函数，来描述新样本点与已知组别的接近程度，从而决定样本归属。 方法分类： 1、按判别组数分： 两组判别分析和多组判别分析 2、按区分总体所用数学模型分： 线性判别和非线性判别 3、按处理方法不同分： 逐步判别、序贯判别等 实例分析 数据背景： 有三种鸢尾花的花瓣、花萼的长、宽数 据。共搜集了三种鸢尾花，每种50个观测， 共150个观测量的数据。建立判别函数，并 判断花萼长50、花萼宽33、花瓣长14、花 瓣宽2的鸢尾花属于哪一种？ 数据文件：data14-04.sav 判别结果 将花萼长50、花萼宽33、花瓣长14、 花瓣宽2的鸢尾花数据代入三个判别函数中 得: F1=76.129 (刚毛鸢尾花) F2=33.572 (变色鸢尾花) F3=-9.547 (佛吉尼亚鸢尾花) F1最大，得出此种花属于刚毛鸢尾花。 无量纲化方法1 none不进行标准化 z scores 把数值标准化到Z分数 range 0 to 1 把数值标准