聚类分析是一种常用的无监督学习方法,旨在将样本数据划分为相似的群组或簇。在R中,有多种聚类分析方法可供选择,包括层次聚类和K均值聚类等。本文将介绍如何使用R进行聚类分析。
在进行聚类分析之前,需要先准备好要分析的数据集。数据通常以矩阵或数据框的形式呈现,其中每行代表一个样本,每列代表一个特征。在这里,我们将使用UCI Machine Learning Repository上的Iris数据集作为示例。该数据集包含150个样本,每个样本有4个特征:花萼长度、花萼宽度、花瓣长度和花瓣宽度。首先,我们需要从网络上下载数据集并导入到R中:
iris <- read.csv("https://archive.ics.uci.edu/ml/machine-learning-databases/iris/iris.data", header = FALSE)
colnames(iris) <- c("Sepal.Length", "Sepal.Width", "Petal.Length", "Petal.Width", "Species")
层次聚类是一种将样本逐步分组的方法,可以形成一个树形结构,称为树状图。在R中,可以使用hclust
函数来执行层次聚类分析。hclust
函数需要一个距离矩阵或相似性矩阵作为输入,因此我们需要首先计算样本之间的距离或相似性矩阵。在这里,我们将使用欧几里得距离来度量样本之间的距离:
dist_mat <- dist(iris[, 1:4], method = "euclidean")
接下来,我们可以使用hclust
函数对距离矩阵进行聚类分析:
hc_res <- hclust(dist_mat, method = "ward.D2")
其中,method = "ward.D2"
表示使用Ward方法进行聚类分析。Ward方法尝试最小化群组内方差的增加量,因此通常能够产生更紧密的群组。执行完聚类分析后,我们可以使用plot
函数来绘制树状图:
plot(hc_res)
从树状图中可以看出,Iris数据集可以被分成3个主要簇。我们还可以使用cutree
函数将每个样本分配到不同的簇中:
cluster_labels <- cutree(hc_res, k = 3)
其中,k = 3
表示我们期望将数据分为3个簇。可以通过以下方式查看每个样本所属的簇:
head(cluster_labels)
#> [1] 1 1 1 1 1 1
K均值聚类是一种迭代方法,旨在将样本分为k个不同的簇,使得每个簇内部的样本之间的距离最小化。在R中,可以使用kmeans
函数来执行K均值聚类分析。kmeans
函数需要指定要分成的簇数,并且通常需要多次运行以避免收敛于局部最小值。
kmeans_res <- kmeans(iris[, 1:4], centers = 3, nstart = 20)
其中,centers = 3
表示我们期望将数据分为3个簇,nstart = 20
表示我们希
望执行20次随机初始化来避免局部最小值。
K均值聚类分析的输出包括每个样本所属的簇标签和每个簇的中心点。我们可以通过以下方式查看分配到每个簇的样本数量:
table(kmeans_res$cluster)
#>
#> 1 2 3
#> 38 50 62
从结果可以看出,Iris数据集被成功地分成了3个主要簇,每个簇都有相似的特征值。
除了树状图之外,我们还可以使用其他方法来可视化聚类结果。例如,我们可以使用ggplot2包中的函数绘制散点图,并使用不同的颜色表示不同的簇:
library(ggplot2)
iris_clustered <- cbind(iris, cluster_labels)
ggplot(iris_clustered, aes(x = Sepal.Length, y = Petal.Width, color = factor(cluster_labels))) +
geom_point()
从散点图可以看出,不同簇的样本在花萼长度和花瓣宽度之间存在明显的差异。
聚类分析是一种有用的无监督学习方法,可以帮助我们发现数据中隐藏的结构。在R中,我们可以使用层次聚类和K均值聚类等多种方法进行聚类分析。在进行聚类分析之前,我们需要准备好要分析的数据集,并选择合适的聚类算法和参数。最后,我们可以通过树状图、散点图等方式来可视化聚类结果。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
CDA持证人简介:居瑜 ,CDA一级持证人,国企财务经理,13年财务管理运营经验,在数据分析实践方面积累了丰富的行业经验。 一、 ...
2025-04-16持证人简介: CDA持证人刘凌峰,CDA L1持证人,微软认证讲师(MCT)金山办公最有价值专家(KVP),工信部高级项目管理师,拥有 ...
2025-04-15持证人简介:CDA持证人黄葛英,ICF国际教练联盟认证教练,前字节跳动销售主管,拥有丰富的行业经验。在实际生活中,我们可能会 ...
2025-04-14在 Python 编程学习与实践中,Anaconda 是一款极为重要的工具。它作为一个开源的 Python 发行版本,集成了众多常用的科学计算库 ...
2025-04-14随着大数据时代的深入发展,数据运营成为企业不可或缺的岗位之一。这个职位的核心是通过收集、整理和分析数据,帮助企业做出科 ...
2025-04-11持证人简介:CDA持证人黄葛英,ICF国际教练联盟认证教练,前字节跳动销售主管,拥有丰富的行业经验。 本次分享我将以教培行业为 ...
2025-04-11近日《2025中国城市长租市场发展蓝皮书》(下称《蓝皮书》)正式发布。《蓝皮书》指出,当前我国城市住房正经历从“增量扩张”向 ...
2025-04-10在数字化时代的浪潮中,数据已经成为企业决策和运营的核心。每一位客户,每一次交易,都承载着丰富的信息和价值。 如何在海量客 ...
2025-04-09数据是数字化的基础。随着工业4.0的推进,企业生产运作过程中的在线数据变得更加丰富;而互联网、新零售等C端应用的丰富多彩,产 ...
2025-04-094月7日,美国关税政策对全球金融市场的冲击仍在肆虐,周一亚市早盘,美股股指、原油期货、加密货币、贵金属等资产齐齐重挫,市场 ...
2025-04-08背景 3月26日,科技圈迎来一则重磅消息,苹果公司宣布向浙江大学捐赠 3000 万元人民币,用于支持编程教育。 这一举措并非偶然, ...
2025-04-07在当今数据驱动的时代,数据分析能力备受青睐,数据分析能力频繁出现在岗位需求的描述中,不分岗位的任职要求中,会特意标出“熟 ...
2025-04-03在当今数字化时代,数据分析师的重要性与日俱增。但许多人在踏上这条职业道路时,往往充满疑惑: 如何成为一名数据分析师?成为 ...
2025-04-02最近我发现一个绝招,用DeepSeek AI处理Excel数据简直太爽了!处理速度嘎嘎快! 平常一整天的表格处理工作,现在只要三步就能搞 ...
2025-04-01你是否被统计学复杂的理论和晦涩的公式劝退过?别担心,“山有木兮:统计学极简入门(Python)” 将为你一一化解这些难题。课程 ...
2025-03-31在电商、零售、甚至内容付费业务中,你真的了解你的客户吗? 有些客户下了一两次单就消失了,有些人每个月都回购,有些人曾经是 ...
2025-03-31在数字化浪潮中,数据驱动决策已成为企业发展的核心竞争力,数据分析人才的需求持续飙升。世界经济论坛发布的《未来就业报告》, ...
2025-03-28你有没有遇到过这样的情况?流量进来了,转化率却不高,辛辛苦苦拉来的用户,最后大部分都悄无声息地离开了,这时候漏斗分析就非 ...
2025-03-27TensorFlow Datasets(TFDS)是一个用于下载、管理和预处理机器学习数据集的库。它提供了易于使用的API,允许用户从现有集合中 ...
2025-03-26"不谋全局者,不足谋一域。"在数据驱动的商业时代,战略级数据分析能力已成为职场核心竞争力。《CDA二级教材:商业策略数据分析 ...
2025-03-26