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
在当今以数据为导向的商业环境中,数据分析师的角色变得越来越重要。无论是揭示消费者行为的趋势,还是优化企业运营的效率,数据 ...
2024-11-17金融数学是一门充满挑战和机遇的专业,它将数学、统计学和金融学的知识有机结合,旨在培养能够运用数学和统计方法解决复杂金融市 ...
2024-11-16在信息时代的浪潮中,大数据已成为推动创新的重要力量。无论是在商业、医疗、金融,还是在日常生活中,大数据扮演的角色都愈发举 ...
2024-11-16随着大数据技术的迅猛发展,数据已经成为现代商业、科技乃至生活各个方面的重要资产。大数据专业的毕业生在这一变革背景下,拥有 ...
2024-11-15随着大数据技术的迅猛发展,数据已经成为现代商业、科技乃至生活各个方面的重要资产。大数据专业的毕业生在这一变革背景下,拥有 ...
2024-11-15在快速演变的数字时代,数据分析已成为多个行业的核心驱动力。无论你是刚刚踏入数据分析领域,还是寻求进一步发展的专业人士,理 ...
2024-11-15Python作为一种通用编程语言,以其简单易学、功能强大等特点,成为众多领域的核心技术驱动者。无论是初学者还是有经验的编程人员 ...
2024-11-15在当今数据驱动的世界中,数据分析已成为许多行业的基础。无论是商业决策,产品开发,还是市场策略优化,数据分析都扮演着至关重 ...
2024-11-15数据分析作为现代商业和研究领域不可或缺的一部分,吸引了越来越多的初学者。然而,自学数据分析的过程中,初学者常常会遇到许多 ...
2024-11-15在当今的数据驱动世界中,机器学习方法在数据挖掘与分析中扮演着核心角色。这些方法通过从数据中学习模式和规律来构建模型,实现 ...
2024-11-15随着数据在各个行业的重要性日益增加,数据分析师在商业和技术领域的角色变得至关重要。其核心职责之一便是通过数据可视化,将复 ...
2024-11-15数据分析师的职责不仅仅局限于解析数据和得出结论,更在于将这些复杂的信息转换为清晰、易懂且具有影响力的沟通。良好的沟通能力 ...
2024-11-15数字化转型是企业提升竞争力和实现可持续发展的关键路径。面对快速变化的市场环境,以及技术的飞速发展,企业在数字化转型过程中 ...
2024-11-15CDA数据分析师认证:CDA认证分为三个等级:Level Ⅰ、Level Ⅱ和Level Ⅲ,每个等级的报考条件如下: Le ...
2024-11-14自学数据分析可能是一条充满挑战却又令人兴奋的道路。随着数据在现代社会中的重要性日益增长,掌握数据分析技能不仅能提升你的就 ...
2024-11-14数据分析相关职业选择 数据分析领域正在蓬勃发展,为各种专业背景的人才提供了丰富的职业机会。从初学者到有经验的专家,每个人 ...
2024-11-14数据挖掘与分析在金融行业的使用 在当今快速发展的金融行业中,数据挖掘与分析的应用愈发重要,成为驱动行业变革和提升竞争力的 ...
2024-11-14学习数据挖掘需要掌握哪些技能 数据挖掘是一个不断发展的领域,它结合了统计学、计算机科学和领域专业知识,旨在从数据中提取有 ...
2024-11-14统计学作为一门基于数据的学科,其广泛的应用领域和多样的职业选择,使得毕业生拥有丰厚的就业前景。无论是在政府还是企业,统计 ...
2024-11-14在当今高速发展的技术环境下,企业正在面临前所未有的机遇和挑战。数字化转型已成为企业保持竞争力和应对市场变化的必由之路。要 ...
2024-11-13