京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
使用SAS进行简单的聚类分析讲解
聚类分析的目的是把分类对象按一定的规则分成若干类,这些类不是事先给定的,而是根据数据的特征确定的,对类的数目和类的结构不必作任何的假定。在同一类里的这些对象在某种意义上倾向于彼此相似,而在不同类里的对象倾向于彼此不相似。
聚类分析根据分类对象不同分为Q型聚类分析和R型聚类分析。Q型聚类是指对样品进行聚类,R型聚类分析是指对变量进行聚类。
聚类分析根据分类对象不同分为Q型聚类分析和R型聚类分析。Q型聚类是指对样品进行聚类,R型聚类分析是指对变量进行聚类。
SAS中用于判别分析的过程主要有以下四个:
PROC CLUSTER 谱系聚类(Q型聚类分析)
PROC FASTCLUS K均值快速聚类,适用于大样本(Q型聚类分析)
PROC MODECLUS 非参数聚类(Q型聚类分析)
PROC VARCLUS 变量聚类(R型聚类分析)
1. 用PROC CLUSTER进行样品聚类分析(Q型聚类分析)
[例1]
试根据1997年信息基础设施的发展情况,对世界20个国家和地区进行聚类分析。描述信息基础设施的变量主要有六个:
Cal-每千人拥有电话线数;
Cellphone-每千户居民移动电话数;
Fee-高峰时期每三分钟国际电话成本;
Computer-每千人拥有的计算机数;
Mips-每千人中计算机功率(每秒百万指令);
Net-每千人互联网络户主数。
data cluster1;
infile datalines;
input Country $ Cal Cellphone Fee Computer Mips Net;
datalines;
美国 631.6 161.9 0.36 403 26073 35.34
日本 498.4 143.2 3.57 176 10223 6.26
德国 557.6 70.6 2.18 199 11571 9.48
瑞典 684.1 281.8 1.4 286 16660 29.39
瑞士 644 93.5 1.98 234 13621 22.68
丹麦 620.3 248.6 2.56 296 17210 21.84
新加坡 498.4 147.5 2.5 284 13578 13.49
中国台湾 469.4 56.1 3.68 119 6911 1.72
韩国 434.5 73 3.36 99 5795 1.66
巴西 81.9 16.3 3.02 19 876 0.52
智利 138.6 8.2 1.4 31 1411 1.28
墨西哥 92.2 9.8 2.61 31 1751 0.35
俄罗斯 174.9 5 5.12 24 1101 0.48
波兰 169 6.5 3.68 40 1796 1.45
匈牙利 262.2 49.4 2.66 68 3067 3.09
马来西亚 195.5 88.4 4.19 53 2734 1.25
泰国 78.6 27.8 4.95 22 1662 0.11
印度 13.6 0.3 6.28 2 101 0.01
法国 559.1 42.9 1.27 201 11702 4.76
英国 521.1 122.5 0.98 248 14461 11.91
;
run;
PROC CLUSTER DATA=cluster1 STANDARD METHOD=CENTROID CCC PSEUDO UT=TREE;
PROC TREE DATA=TREE HORIZONTAL SPACES=1;
RUN;
[说明]
METHOD=的选项可以为:
AVERAGE(平均法)
CENTROID(重心法)
COMPLETE(最长距离法)
DENSITY(非参数概率密度估计法)
EML(最大似然法)
FLEXIBLE(flexible-beta法)
MCQUITTY(Mcquitty的相似分析法)
MEDIAN(中位数法)
SINGLE(最短距离法)
TWOSTAGE(两阶段密度法)
WARD(Ward最小方差法)
STANDARD 对变量实施标准化。
CCC、PSEUDO 为了计算一些统计量用以判别全部样品究竟聚成几类较为合适。CCC要求打印聚类判别据的立方及在一致无效假设下近似期望值R2,PSEUDO要求打印伪F(标志PSF)和t2(标志PST2)统计量。当分类数目不同时,它们就有不同的取值,CCC和PSF出现峰值所对应的分类数较合适、PST2出现峰值的前一行所对应的分类数较合适。
OUT=TREE 产生名为TREE的输出数据集,它可被TREE过程用来输出聚类结果的树状图。HORIZONTAL要求将树状图水平放置,SPACES=1要求各样品之间的间隔为1。
[结果及其解释]
如果聚为3类,其聚类结果为:一类是信息基础设施最为发达的美国,一类是一些发达国家,其他的国家和地区聚为另外一类。
2. 用PROC FASTCLUS进行大样本的样品聚类分析(Q型聚类分析)
处理大样本时一般采用非分层聚类法(快速聚类法)。聚类的个数k可以根据需要事先指定。与分层聚类方法相比,非分层聚类方法不必确定距离矩阵,不必存储基本数据,因此适用于处理很大的数据集。
下面仍使用[例1]的数据,对PROC FASTCLUS加以说明:
PROC FASTCLUS DATA=cluster1 UT=result MAXC=3 CLUSTER=c;
RUN;
[说明]
MAXC=3 要求总共聚为3类
OUT=result 结果输出到数据集result
CLUSTER=c 分类标志的变量名c,其取值为1,2,3
[结果及其解释]
聚类结果为:一类是信息基础设施最为发达的美国,一类是一些发达国家,其他的国家和地区聚为另外一类。
3. 用 PROC VARCLUS 进行变量聚类分析(R型聚类分析)
[例 2] 对1996年全国30个省市自治区经济发展基本情况的八项指标作变量聚类分析:
X1:GDP
X2:居民消费水平
X3:固定资产投资
X4:职工平均工资
X5:货物周转量
X6:居民消费价格指数
X7:商品零售价格指数
X8:工业总产值
data cluster2;
infile datalines;
input Province $ X1-X8;
datalines;
北京 1394.89 2505 519.01 8144 373.9 117.3 112.6 843.43
天津 920.11 2720 345.46 6501 342.8 115.2 110.6 582.51
河北 2849.52 1258 704.87 4839 2033.3 115.2 115.8 1234.85
山西 1092.48 1250 290.9 4721 717.3 116.9 115.6 697.25
内蒙 832.88 1387 250.23 4134 781.7 117.5 116.8 419.39
辽宁 2793.37 2397 387.99 4911 1371.1 116.1 114 1840.55
吉林 1129.2 1872 320.45 4430 497.4 115.2 114.2 762.47
黑龙江 2014.53 2334 435.73 4145 824.8 116.1 114.3 1240.37
上海 2462.57 5343 996.48 9279 207.1 118.7 113 1642.95
江苏 5155.25 1926 1434.95 5943 1025.5 115.8 114.3 2026.64
浙江 3524.79 2249 1006.39 6619 754.4 116.6 113.5 916.59
安徽 2003.58 1254 474 4609 908.3 114.8 112.7 824.14
福建 2160.52 2320 553.97 5857 609.3 115.2 114.4 433.67
江西 1205.11 1182 282.84 4211 411.7 116.9 115.9 571.84
山东 5002.34 1527 1229.55 5145 1196.6 117.6 114.2 2207.69
河南 3002.74 1034 670.35 4344 1574.4 116.5 114.9 1367.92
湖北 2391.42 1527 571.86 4685 849 120 116.6 1220.72
湖南 2195.7 1408 422.61 4797 1011.8 119 115.5 843.83
广东 5381.72 2699 1639.83 8250 656.5 114 111.6 1396.35
广西 1606.15 1314 382.59 5105 556 118.4 116.4 554.97
海南 364.17 1814 198.35 5340 232.1 113.5 111.3 64.33
四川 3534 1261 822.54 4645 902.3 118.5 117 1431.81
贵州 630.07 942 150.84 4475 301.1 121.4 117.2 324.72
云南 1206.68 1261 334 5149 310.4 121.3 118.1 716.65
西藏 55.98 1110 17.87 7382 4.2 117.3 114.9 5.57
陕西 1000.03 1208 300.27 4396 500.9 119 117 600.98
甘肃 553.35 1007 114.81 5493 507 119.8 116.5 468.79
青海 165.31 1445 47.76 5753 61.6 118 116.3 105.8
宁夏 169.75 1355 61.98 5079 121.8 117.1 115.3 114.4
新疆 834.57 1469 376.95 5348 339 119.7 116.7 428.76
;
run;
PROC VARCLUS DATA=cluster2 CENTROID MAXC=3;
VAR x1-x8;
RUN;
[说明]
CENTROID 聚类方法为重心法,默认聚类方法为主成分法
MAXC=3 要求总共聚为3类
[结果及其解释]
聚类结果为:第一类变量主要反映了生产状况;第二类变量主要反映了消费状况,第三类变量主要反映了价格状况。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在 MySQL 数据查询中,“按顺序计数” 是高频需求 —— 例如 “统计近 7 天每日订单量”“按用户 ID 顺序展示消费记录”“按产品 ...
2025-10-31在数据分析中,“累计百分比” 是衡量 “部分与整体关系” 的核心指标 —— 它通过 “逐步累加的占比”,直观呈现数据的分布特征 ...
2025-10-31在 CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的工作中,“二分类预测” 是高频需求 —— 例如 “预测用户是否会流失”“判断客户 ...
2025-10-31在 MySQL 实际应用中,“频繁写入同一表” 是常见场景 —— 如实时日志存储(用户操作日志、系统运行日志)、高频交易记录(支付 ...
2025-10-30为帮助教育工作者、研究者科学分析 “班级规模” 与 “平均成绩” 的关联关系,我将从相关系数的核心定义与类型切入,详解 “数 ...
2025-10-30对 CDA(Certified Data Analyst)数据分析师而言,“相关系数” 不是简单的数字计算,而是 “从业务问题出发,量化变量间关联强 ...
2025-10-30在构建前向神经网络(Feedforward Neural Network,简称 FNN)时,“隐藏层数目设多少?每个隐藏层该放多少个神经元?” 是每个 ...
2025-10-29这个问题切中了 Excel 用户的常见困惑 —— 将 “数据可视化工具” 与 “数据挖掘算法” 的功能边界混淆。核心结论是:Excel 透 ...
2025-10-29在 CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的工作中,“多组数据差异验证” 是高频需求 —— 例如 “3 家门店的销售额是否有显 ...
2025-10-29在数据分析中,“正态分布” 是许多统计方法(如 t 检验、方差分析、线性回归)的核心假设 —— 数据符合正态分布时,统计检验的 ...
2025-10-28箱线图(Box Plot)作为展示数据分布的核心统计图表,能直观呈现数据的中位数、四分位数、离散程度与异常值,是质量控制、实验分 ...
2025-10-28在 CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的工作中,“分类变量关联分析” 是高频需求 —— 例如 “用户性别是否影响支付方式 ...
2025-10-28在数据可视化领域,单一图表往往难以承载多维度信息 —— 力导向图擅长展现节点间的关联结构与空间分布,却无法直观呈现 “流量 ...
2025-10-27这个问题问到了 Tableau 中两个核心行级函数的经典组合,理解它能帮你快速实现 “相对位置占比” 的分析需求。“index ()/size ( ...
2025-10-27对 CDA(Certified Data Analyst)数据分析师而言,“假设检验” 绝非 “套用统计公式的机械操作”,而是 “将模糊的业务猜想转 ...
2025-10-27在数字化运营中,“凭感觉做决策” 早已成为过去式 —— 运营指标作为业务增长的 “晴雨表” 与 “导航仪”,直接决定了运营动作 ...
2025-10-24在卷积神经网络(CNN)的训练中,“卷积层(Conv)后是否添加归一化(如 BN、LN)和激活函数(如 ReLU、GELU)” 是每个开发者都 ...
2025-10-24在数据决策链条中,“统计分析” 是挖掘数据规律的核心,“可视化” 是呈现规律的桥梁 ——CDA(Certified Data Analyst)数据分 ...
2025-10-24在 “神经网络与卡尔曼滤波融合” 的理论基础上,Python 凭借其丰富的科学计算库(NumPy、FilterPy)、深度学习框架(PyTorch、T ...
2025-10-23在工业控制、自动驾驶、机器人导航、气象预测等领域,“状态估计” 是核心任务 —— 即从含噪声的观测数据中,精准推断系统的真 ...
2025-10-23