
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
在人工智能领域,“大模型” 已成为近年来的热点标签:从参数超 1750 亿的 GPT-3,到万亿级参数的 PaLM,再到多模态大模型 GPT-4 ...
2025-10-22在 MySQL 数据库的日常运维与开发中,“更新数据是否会影响读数据” 是一个高频疑问。这个问题的答案并非简单的 “是” 或 “否 ...
2025-10-22在企业数据分析中,“数据孤岛” 是制约分析深度的核心瓶颈 —— 用户数据散落在注册系统、APP 日志、客服记录中,订单数据分散 ...
2025-10-22在神经网络设计中,“隐藏层个数” 是决定模型能力的关键参数 —— 太少会导致 “欠拟合”(模型无法捕捉复杂数据规律,如用单隐 ...
2025-10-21在特征工程流程中,“单变量筛选” 是承上启下的关键步骤 —— 它通过分析单个特征与目标变量的关联强度,剔除无意义、冗余的特 ...
2025-10-21在数据分析全流程中,“数据读取” 常被误解为 “简单的文件打开”—— 双击 Excel、执行基础 SQL 查询即可完成。但对 CDA(Cert ...
2025-10-21在实际业务数据分析中,我们遇到的大多数数据并非理想的正态分布 —— 电商平台的用户消费金额(少数用户单次消费上万元,多数集 ...
2025-10-20在数字化交互中,用户的每一次操作 —— 从电商平台的 “浏览商品→加入购物车→查看评价→放弃下单”,到内容 APP 的 “点击短 ...
2025-10-20在数据分析的全流程中,“数据采集” 是最基础也最关键的环节 —— 如同烹饪前需备好新鲜食材,若采集的数据不完整、不准确或不 ...
2025-10-20在数据成为新时代“石油”的今天,几乎每个职场人都在焦虑: “为什么别人能用数据驱动决策、升职加薪,而我面对Excel表格却无从 ...
2025-10-18数据清洗是 “数据价值挖掘的前置关卡”—— 其核心目标是 “去除噪声、修正错误、规范格式”,但前提是不破坏数据的真实业务含 ...
2025-10-17在数据汇总分析中,透视表凭借灵活的字段重组能力成为核心工具,但原始透视表仅能呈现数值结果,缺乏对数据背景、异常原因或业务 ...
2025-10-17在企业管理中,“凭经验定策略” 的传统模式正逐渐失效 —— 金融机构靠 “研究员主观判断” 选股可能错失收益,电商靠 “运营拍 ...
2025-10-17在数据库日常操作中,INSERT INTO SELECT是实现 “批量数据迁移” 的核心 SQL 语句 —— 它能直接将一个表(或查询结果集)的数 ...
2025-10-16在机器学习建模中,“参数” 是决定模型效果的关键变量 —— 无论是线性回归的系数、随机森林的树深度,还是神经网络的权重,这 ...
2025-10-16在数字化浪潮中,“数据” 已从 “辅助决策的工具” 升级为 “驱动业务的核心资产”—— 电商平台靠用户行为数据优化推荐算法, ...
2025-10-16在大模型从实验室走向生产环境的过程中,“稳定性” 是决定其能否实用的关键 —— 一个在单轮测试中表现优异的模型,若在高并发 ...
2025-10-15在机器学习入门领域,“鸢尾花数据集(Iris Dataset)” 是理解 “特征值” 与 “目标值” 的最佳案例 —— 它结构清晰、维度适 ...
2025-10-15在数据驱动的业务场景中,零散的指标(如 “GMV”“复购率”)就像 “散落的零件”,无法支撑系统性决策;而科学的指标体系,则 ...
2025-10-15在神经网络模型设计中,“隐藏层层数” 是决定模型能力与效率的核心参数之一 —— 层数过少,模型可能 “欠拟合”(无法捕捉数据 ...
2025-10-14