京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
R语言聚类算法比较
在使用不同的聚类算法完成数据聚类操作后,我们可以对算法的性能进行评估,绝大多数情况下,我们即可以使用簇内距离也可以使用簇间距离作为评价标准。使用fpc算法包的cluster.stat函数来比较不同的聚类算法。
操作
导入fpc包,选择层次聚类算法,距离计算采用single方法(最短距离法),将得到簇存放在hc_single中:
library(fpc)
single_c = hclust(dist(customer),method = "single")
hc_single = cutree(single_c,k = 4)
选择层次聚类算法,距离计算采用complete方法(最长距离法),将得到的簇存放在hc_complete:
complete_c = hclust(dist(customer),method = "complete")
hc_complte = cutree(complete_c,k = 4)
选择k均值聚类算法,将得到的簇存放km对象中:
set.seed(22)
km = kmeans(customer,4)
获得km聚类算法聚类结果的基本统计信息:
cs = cluster.stats(dist(customer),km$cluster)
通常我们习惯使用within.cluster.ss和avg.silwidth这两个函数来验证聚类算法:
cs[c("within.cluster.ss","avg.silwidth")]
$within.cluster.ss
[1] 61.3489
$avg.silwidth
[1] 0.4640587
将得到的不同方法生成聚类结果的统计信息并以列表显示:
sapply(list(kmeans = km$cluster,hc_single = hc_single,hc_complte = hc_complte), function(c)cluster.stats(dist(customer),c)[c("within.cluster.ss","avg.silwidth")])
kmeans hc_single hc_complte
within.cluster.ss 61.3489 136.0092 65.94076
avg.silwidth 0.4640587 0.2481926 0.4255961
原理
聚类结果的验证通常采用两种技术:簇内距离和簇间距离。其中,簇间距离距离越大,聚类效果越好,而簇内距离越小,聚类效果越理想。使用fpc包中的cluster.stat函数来计算训练好的聚类对象的相关统计信息。
从输出结果可以得知,within.cluster.ss计算的是每个聚类内部的距离平方程,而avg.silwidth计算的是平均轮廓值。within.cluster.ss的计算结果体现了同一个簇之间对象的相关程度,该值越小,簇内对象的相关性越大。而avg.silwidth值则同时考虑了簇内对象的聚合度和簇内对象的聚合度簇间对象的分离度。数学上对于每个点x可以采用下列公式计算其轮廓系数:
轮廓系数(x) = [b(x) - a(x)]/max([b(x),a(x)])
其中,a(x)是点x到所有与它在同一簇中的其他点的平均距离,而b(x)则是点x到所有与它不在同一簇的点平均距离的最小值。通常轮廓系数取值范围为0~1,越接近于1说明聚类效果越好。
从最后产生的结果可以知道,在within.cluster.ss和avg.silwidth测量长度下基于最长距离的层次聚类算法的聚类效果要优于最短距离层次聚类算法和k均值算法。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在Python数据分析中,Pandas库的DataFrame是最核心、最常用的结构化数据表对象,类似于Excel的二维表格,具备规整的行列结构、字 ...
2026-09-07在数据分析、经营复盘、业绩预测与经济统计工作中,平均增速(平均增长率)是衡量数据长期变化趋势、业务发展快慢的核心指标。不 ...
2026-09-07 很多数据分析师精通Excel单元格操作,但当被问到“表结构数据的基本处理单位是什么”“字段和记录的本质区别”“为什么表结 ...
2026-09-07随着大数据技术的快速发展,商业竞争逐步从传统的经验式经营转变为数据驱动的精细化运营。海量的用户行为数据、交易数据、运营数 ...
2026-09-04CDA数据分析师 出品 作者:李诗怡 1. 波士顿矩阵(BCG Matrix) 定义: BCG于1970年提出的业务组合分析工具,以"市场增长率"(纵 ...
2026-09-04 数据分析师八成以上的时间在和数据表格打交道,但许多人拿到Excel后习惯性地先算、先分析,结果回头发现漏了一列关键数据, ...
2026-09-04数据透视表是Excel与Power BI中最核心的数据分析工具,具备快速汇总、维度拆分、动态筛选的能力,可高效完成数据归类与统计展示 ...
2026-09-03在Power BI数据分析可视化场景中,堆积柱状图+折线图是最常用的复合图表组合。堆积柱状图适合展示各细分维度当期数值、结构占比 ...
2026-09-03 很多数据分析师每天与Excel打交道,但当被问到“表格结构数据的基本处理单位是什么”“数据类型误判会引发哪些分析错误”“ ...
2026-09-03CDA数据分析师 出品 作者:李诗怡 一、8个核心数据清洗函数 1. TRIM:一键清除多余空格(最常用) 作用:仅保留文本中"单词/字 ...
2026-09-02数据分析的核心并非单纯操作工具、整理报表或绘制图表,而是依靠科学的思维逻辑挖掘数据价值、解释业务现象、指导经营决策。在完 ...
2026-09-02在社会经济、产业研究、区域治理与大数据实证分析中,面板数据是最具研究价值的数据类型。面板数据同时包含截面维度与时间维度信 ...
2026-09-02 很多数据分析师能熟练计算均值、标准差,但当被问到“如何用一张图让业务方3秒内看懂核心结论”“面对不同数据类型该怎么选 ...
2026-09-02在数据驱动决策的体系中,数据分析按照分析目的可分为描述性分析、诊断性分析、预测性分析与指导性分析四大类型。其中,诊断性分 ...
2026-09-01网络请求是Python爬虫开发、接口测试、数据拉取的核心基础功能,Python生态中主要依靠 urllib 和 requests 两大库实现HTTP请求操 ...
2026-09-01 很多数据分析师面对业务问题时,常常感到“知道要分析,却不知道用什么方法”。其实,数据分析并非无章可循——从三大基础范 ...
2026-09-01在数据库设计与业务数据维护中,自增ID是数据表最常用的主键字段,用于唯一标识每一条业务数据,正常状态下ID应保持连续递增。但 ...
2026-08-31在数理统计、数据分析、经济测算与日常量化评估中,平均值是刻画数据集中趋势、反映整体水平的基础核心指标。在实际应用中,最常 ...
2026-08-31在数据驱动的时代,数据分析早已不是“凭经验、靠感觉”的零散操作,而是一套具备固定逻辑、标准化流程的系统方法——这就是数据 ...
2026-08-31在大数据时代背景下,海量行业数据亟需通过专业化工具挖掘潜在价值,辅助企业业务决策、优化运营模式、规避经营风险。Python凭借 ...
2026-08-28