
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
2025 年,数据如同数字时代的 DNA,编码着人类社会的未来图景,驱动着商业时代的运转。从全球互联网用户每天产生的2.5亿TB数据, ...
2025-05-27CDA数据分析师证书考试体系(更新于2025年05月22日)
2025-05-26解码数据基因:从数字敏感度到逻辑思维 每当看到超市货架上商品的排列变化,你是否会联想到背后的销售数据波动?三年前在零售行 ...
2025-05-23在本文中,我们将探讨 AI 为何能够加速数据分析、如何在每个步骤中实现数据分析自动化以及使用哪些工具。 数据分析中的AI是什么 ...
2025-05-20当数据遇见人生:我的第一个分析项目 记得三年前接手第一个数据分析项目时,我面对Excel里密密麻麻的销售数据手足无措。那些跳动 ...
2025-05-20在数字化运营的时代,企业每天都在产生海量数据:用户点击行为、商品销售记录、广告投放反馈…… 这些数据就像散落的拼图,而相 ...
2025-05-19在当今数字化营销时代,小红书作为国内领先的社交电商平台,其销售数据蕴含着巨大的商业价值。通过对小红书销售数据的深入分析, ...
2025-05-16Excel作为最常用的数据分析工具,有没有什么工具可以帮助我们快速地使用excel表格,只要轻松几步甚至输入几项指令就能搞定呢? ...
2025-05-15数据,如同无形的燃料,驱动着现代社会的运转。从全球互联网用户每天产生的2.5亿TB数据,到制造业的传感器、金融交易 ...
2025-05-15大数据是什么_数据分析师培训 其实,现在的大数据指的并不仅仅是海量数据,更准确而言是对大数据分析的方法。传统的数 ...
2025-05-14CDA持证人简介: 万木,CDA L1持证人,某电商中厂BI工程师 ,5年数据经验1年BI内训师,高级数据分析师,拥有丰富的行业经验。 ...
2025-05-13CDA持证人简介: 王明月 ,CDA 数据分析师二级持证人,2年数据产品工作经验,管理学博士在读。 学习入口:https://edu.cda.cn/g ...
2025-05-12CDA持证人简介: 杨贞玺 ,CDA一级持证人,郑州大学情报学硕士研究生,某上市公司数据分析师。 学习入口:https://edu.cda.cn/g ...
2025-05-09CDA持证人简介 程靖 CDA会员大咖,畅销书《小白学产品》作者,13年顶级互联网公司产品经理相关经验,曾在百度、美团、阿里等 ...
2025-05-07相信很多做数据分析的小伙伴,都接到过一些高阶的数据分析需求,实现的过程需要用到一些数据获取,数据清洗转换,建模方法等,这 ...
2025-05-06以下的文章内容来源于刘静老师的专栏,如果您想阅读专栏《10大业务分析模型突破业务瓶颈》,点击下方链接 https://edu.cda.cn/g ...
2025-04-30CDA持证人简介: 邱立峰 CDA 数据分析师二级持证人,数字化转型专家,数据治理专家,高级数据分析师,拥有丰富的行业经验。 ...
2025-04-29CDA持证人简介: 程靖 CDA会员大咖,畅销书《小白学产品》作者,13年顶级互联网公司产品经理相关经验,曾在百度,美团,阿里等 ...
2025-04-28CDA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,在数据分析就业和实践经验方面有着丰富的积累和经 ...
2025-04-27数据分析在当今信息时代发挥着重要作用。单因素方差分析(One-Way ANOVA)是一种关键的统计方法,用于比较三个或更多独立样本组 ...
2025-04-25