聚类分析课件

聚类和聚类分析指导老师：任俊玲成员：宋小舟金铭胡锐豪程亚兵.目录1.聚类的概念2.聚类分析的原理3.聚类分析的分类4.距离和相似系数5.系统聚类分析6.快速聚类7.致谢.什么是聚类早在孩提时代，人就通过不断改进下意识中的聚类模式来学会如何区分猫和狗，动物和植物.

什么是聚类聚类（Clustering）就是将数据分组成为多个类（Cluster）。在同一个类内对象之间具有较高的相似度，不同类之间的对象差别较大。.聚类分析的原理聚类分析的基本原理：我们分析的样本或指标之间存在着程度不同的相似性（亲疏关系）。.聚类分析法的分类Q型聚类分析是对样本进行分类处理的R型聚类分析是对变量(指标)进行分类处理的。R型聚类分析的特点(1)R型聚类分析不但可以了解个别变量之间的亲疏程度，而且可以了解各个变量组合之间的亲疏程度。

(2)根据变量的分类结果以及它们之间的关系，可以选择主要变量进行回归分析。.Q型聚类分析的特点

(1)可以综合利用多个变量的信息对样本进行分类。

(2)分类结果是直观的，聚类谱系图非常清楚地表现其数值分类结果。

(3)聚类分析所得到的结果比传统的分类方法更细致，全面，合理。.聚类分析的分类.距离和相似系数为了将样品（或指标）进行分类，就需要研究样品之间关系。目前用得最多的方法有两个：一种方法：相似系数；另一种方法：距离；.距离的定义方式绝对值距离欧氏(Euclidean)距离切比雪夫(Chebychev)距离明氏(Minkowski)距离.相似系数夹角余弦Pearson相关系数指数相似系数.系统聚类分析的原理于是根据一批样本的多个观测指标，具体找出一些能够度量样本或指标之间相似程度的统计量，以这些统计量为划分类型的依据，把一些相似程度较大的样本（或指标）聚合为一类，把另外一些彼此之间相似程度较大的样本（或指标）又聚合为另一类，关系密切的聚合到一个小的分类单位，关系疏远的聚合到一个大的分类单位，直到所有的样本（或指标）都聚合完毕.把不同的类型一一划分出来，形成一个由小到大的分类系统，最后在把所有的样品（或指标）间的亲疏关系表示出来，这种方法称为系统聚类分析法把.系统聚类的基本步骤构造n个类，每个类包含且只包含一个样品。计算n个样品两两间的距离，构成距离矩阵，记作D0。合并距离最近的两类为一新类。计算新类与当前各类的距离。若类的个数等于1，转到步骤(5)，否则回到步骤(3)。画聚类图。决定类的个数，及各类包含的样品数，并对类作出解释。.系统聚类(Hierarchicalclustering)最短距离法(singlelinkage)最长距离法(completelinkage)中间距离法(medianmethod)可变距离法(flexiblemedian)重心法(centroid)类平均法(average)可变类平均法(flexibleaverage)Ward最小方差法(Ward’sminimumvariance).类间距离S1S3S2S4S5最短距离(singlelinkage).最长距离(completelinkage)类间距离S1S3S4S5.类间距离S1S3S2S4S5重心间距离(centroid).类间距离S1S3S2S4S5平均距离(average).类间距离S1S3S2S4S5最短距离.例6个不同民族的标化死亡率与出生时的期望寿命

.各民族之间的欧氏距离(标准化资料)D0

满族朝鲜族蒙古族维吾尔族藏族哈萨克族G1={S1}G2={S2}G3={S3}G4={S4}G5={S5}G6={S6}满族G1={S1}0朝鲜族G2={S2}1.2020蒙古族G3={S3}1.7320.5320维吾尔族G4={S4}3.5702.3741.8510藏族G5={S5}3.2242.0481.5390.4220哈萨克族G6={S6}3.1731.9731.4480.4060.3110.D1

G1={S1}G2={S2}G3={S3}G4={S4}G7={S5,S6}G1={S1}0G2={S2}1.2020G3={S3}1.7320.5320G4={S4}3.5702.3741.8510G7={S5,S6}3.1731.9731.4480.4060.D2G1={S1}G2={S2}G3={S3}G8={S4,S5,S6}G1={S1}0G2={S2}1.2080G3={S3}1.7320.5320G8={S4,S5,S6}3.1731.9731.4480.D3G1={S1}G9={S2,S3}G8={S4,S5,S6}G1={S1}0G9={S2,S3}1.2020G8={S4,S5,S6}3.1731.4480.D4G10={S1,S2,S3}G8={S4,S5,S6}G10={S1,S2,S3}0G8={S4,S5,S6}1.4480.例资料的谱系聚类图(最短距离法)

藏族哈萨克族维吾尔族朝鲜族蒙古族满族Dendrograms(clustertrees)0.3110.4060.5321.2021.448.例资料的谱系聚类图(最长距离法)

藏族哈萨克族维吾尔族朝鲜族蒙古族满族Dendrograms(clustertr