聚类分析Word版
- 格式:doc
- 大小:64.50 KB
- 文档页数:5
1聚类分析内涵1.1聚类分析定义聚类分析(Cluste.Analysis)是一组将研究对象分为相对同质的群组(clusters)的统计分析技术.也叫分类分析(classificatio.analysis)或数值分类(numerica.taxonomy), 它是研究(样品或指标)分类问题的一种多元统计方法, 所谓类, 通俗地说, 就是指相似元素的集合。
聚类分析有关变量类型:定类变量,定量(离散和连续)变量聚类分析的原则是同一类中的个体有较大的相似性, 不同类中的个体差异很大。
1.2聚类分析分类聚类分析的功能是建立一种分类方法, 它将一批样品或变量, 按照它们在性质上的亲疏、相似程度进行分类.聚类分析的内容十分丰富, 按其聚类的方法可分为以下几种:(1)系统聚类法: 开始每个对象自成一类, 然后每次将最相似的两类合并, 合并后重新计算新类与其他类的距离或相近性测度. 这一过程一直继续直到所有对象归为一类为止. 并类的过程可用一张谱系聚类图描述.(2)调优法(动态聚类法): 首先对n个对象初步分类, 然后根据分类的损失函数尽可能小的原则对其进行调整, 直到分类合理为止.(3)最优分割法(有序样品聚类法): 开始将所有样品看成一类, 然后根据某种最优准则将它们分割为二类、三类, 一直分割到所需的K类为止. 这种方法适用于有序样品的分类问题, 也称为有序样品的聚类法.(4)模糊聚类法: 利用模糊集理论来处理分类问题, 它对经济领域中具有模糊特征的两态数据或多态数据具有明显的分类效果.(5)图论聚类法: 利用图论中最小支撑树的概念来处理分类问题, 创造了独具风格的方法.(6)聚类预报法:利用聚类方法处理预报问题, 在多元统计分析中, 可用来作预报的方法很多, 如回归分析和判别分析. 但对一些异常数据, 如气象中的灾害性天气的预报, 使用回归分析或判别分析处理的效果都不好, 而聚类预报弥补了这一不足, 这是一个值得重视的方法。
04聚类分析范文聚类分析是一种常用的数据挖掘技术,用于将一组数据点根据它们的相似性分组到不同的类别中。
聚类分析可以帮助我们发现数据的内在结构和模式,并从中获得有关数据的洞察力。
聚类分析的目标是将数据点划分为不同的类别,使得同一类别内的数据点彼此相似,而不同类别之间的数据点之间有很大的不相似性。
聚类分析通常有两种方法:层次聚类和划分聚类。
层次聚类是一种从底层开始逐渐合并类别的方法。
该方法不需要事先确定类别的数量,而是根据数据点之间的相似性逐渐合并类别,形成一个类别的层次结构。
层次聚类可以通过聚合聚类或分裂聚类来实现。
聚合聚类是从每个数据点作为一个单独的类别开始,并将相似的类别逐渐合并。
分裂聚类则是从一个包含所有数据点的类别开始,然后逐渐分裂成更小的类别,直到每个数据点都是一个单独的类别。
划分聚类是一种将数据点划分为预定数量的类别的方法。
该方法需要事先确定类别的数量,并且试图将数据点分配到这些类别中。
划分聚类通常使用迭代算法来优化类别的划分。
最常用的划分聚类算法是K均值聚类。
K均值聚类从随机选择的K个聚类中心开始,然后迭代地将每个数据点分配到最近的聚类中心,并更新聚类中心的位置,直到达到收敛。
聚类分析的应用广泛,可以用于许多领域。
在市场营销中,聚类分析可以帮助企业发现不同市场细分中的潜在客户群体,以制定有针对性的营销策略。
在医学领域,聚类分析可以帮助研究人员将患者分为不同的亚型,以便更好地理解疾病的发病机制并制订个性化的治疗方案。
在社交网络分析中,聚类分析可以帮助研究人员发现不同的社区结构,并研究信息传播的模式和机制。
然而,聚类分析也面临一些挑战和限制。
首先,聚类分析需要预先确定参数或类别的数量,这对于一些数据集可能是困难的。
其次,聚类结果的质量高度依赖于所选择的相似性度量和聚类算法的选择。
不同的相似性度量和聚类算法可能会得出不同的聚类结果。
此外,聚类分析是一种无监督学习方法,它不会给出有关类别之间差异的解释。
层次聚类分析算法的思考及实现一.概述对急剧增长的数据加以组织和从数据中学习有价值信息的需要,使得聚类成为一个非常活跃的研究领域。
不采用概括技术,人们很难从充斥着大量信息的数据库中发现知识。
基本的统计量(如均值、方差)或者直方图可以提供对于数据的初步感觉。
然而,聚类分析可以解释对象之间、特征之间以及对象和特征之间错综复杂的关系.它是数据挖掘中研究和应用的一个重要部分.聚类分析简单来讲就是将数据对象分组成多个类或簇,在同一个簇中的对象之间具有较高的相似度,而不同簇中的对象差别较大.聚类分析是无指导学习。
它与数据挖掘中的的分类不同,在分类模块中,对于目标数据库中存在哪些类这一信息我们是知道的,在那里要做的就是将每一条记录属于哪一类标记出来;与此相似但又不同的是,聚类是在预先不知道目标数据库到底有多少类的情况下,希望将所有的纪录组成不同的类或者说“聚类"(cluster)并且使得在这种分类情况下,以某种度量为标准的相异度,在同一聚类之间最小化,而在不同聚类之间最大化.二.算法分析1.传统算法介绍聚类分析方法主要有以下几种:划分方法,层次方法,基于密度的方法,基于网格的方法和基于模型的方法。
本文主要讨论层次聚类方法.层次聚类方法是聚类分析的一个重要方法。
这种方法对给定的数据集合进行层次的分解,根据层次的分解如何形成,它又可分为凝聚法(也称自底向上方法)和分裂法(也称为从上向下方法),而凝聚的层次聚类方法应用得更多,该方法采用自底向上的策略,首先将每个对象作为一个簇,然后合并这些原子簇为越来越大的簇,直到所有的对象都在一个簇中,或者某个终结条件被满足。
资格广泛采用的簇间距离度量方法分别为:最小距离、最大距离、平均值的距离、平均距离.本文主要讨论层次聚类算法中的平均距离算法。
层次聚类算法基本思想及其分析:假定有N个对象被聚类,其距离矩阵大小为N*N,采用平均距离的凝聚层次聚类方法的基本过程如下:1)将每一个数据对象视为一类,每类仅一个对象,计算它们之间的最短距离D,类与类之间的距离就是她们所包含对象之间的距离,得到初始化距离矩阵;(或者初始化矩阵作为已知参数给出)2)将距离最近的两个类合并成一个新的类;3)重新计算所有类之间的距离;4)重复2和3步,知道所有类最后合并成一个类或者达到结束条件(该条件可人为指定)层次聚类算法每合并完一个类后,就必须重新计算合并后类之间的距离,也就是重新计算距离矩阵,对于有大量数据的数据库而言,该计算量是惊人的。
聚类分析例子Word版案例数据源:有20种12盎司啤酒成分和价格的数据,变量包括啤酒名称、热量、钠含量、酒精含量、价格。
【一】问题一:选择那些变量进行聚类?——采用“R型聚类”1、现在我们有4个变量用来对啤酒分类2、先确定用相似性来测度,度量标准选用pearson系数,聚类方法选最远元素,将来的相似性矩阵里的数字为相关系数。
若果有某两个变量的相关系数接近1或-1,说明两个变量可互相替代。
3、只输出“树状图”就可以了,从proximity matrix表中可以看出热量和酒精含量两个变量相关系数0.903,最大,二者选其一即可,没有必要都作为聚类变量,导致成本增加。
至于热量和酒精含量选择哪一个作为典型指标来代替原来的两个变量,可以根据专业知识或测定的难易程度决定。
(与因子分析不同,是完全踢掉其中一个变量以达到降维的目的。
)这里选用酒精含量,至此,确定出用于聚类的变量为:酒精含量,钠含量,价格。
【二】问题二:20中啤酒能分为几类?——采用“Q型聚类”1、现在开始对20中啤酒进行聚类。
开始不确定应该分为几类,暂时用一个3-5类范围来试探,这一回用欧式距离平方进行测度。
2、主要通过树状图和冰柱图来理解类别。
最终是分为4类还是3类,这是个复杂的过程,需要专业知识和最初的目的来识别。
我这里试着确定分为4类。
选择“保存”,则在数据区域内会自动生成聚类结果。
【三】问题三:用于聚类的变量对聚类过程、结果又贡献么,有用么?——采用“单因素方差分析”1、聚类分析除了对类别的确定需讨论外,还有一个比较关键的问题就是分类变量到底对聚类有没有作用有没有贡献,如果有个别变量对分类没有作用的话,应该剔除。
2、这个过程一般用单因素方差分析来判断。
注意此时,因子变量选择聚为4类的结果,而将三个聚类变量作为因变量处理。
方差分析结果显示,三个聚类变量sig值均极显著,我们用于分类的3个变量对分类有作用,可以使用,作为聚类变量是比较合理的。
模糊聚类分析及matlab 程序实现采用模糊数学语言对按一定的要求进行描述和分类的数学方法称为模糊聚类分析。
聚类分析主要经过标定和聚类两步骤。
【1】 1 标定(建立模糊相似矩阵)城市居民食品零售价格,第t 时刻第i 种食品的零售价记为),(t i x 。
相似矩阵R 的构建方法:NTV 法设时间序列),(j i A 表示食品i 在时间t 的价格,其中i=1,2…42;t=1,2…39。
∑∑==--=mk jk ik m k jk ik x xx x j i R 11),max (1),((其中i,j,k=1,2…42,m=39) 42*42),(j i R R = 2 聚类2.1 计算R 的传递闭包:对模糊相似矩阵R,依次用平方法计算,2R ,4R ,…,t2R ,…,当第一次出现k k k R R R =*时,则称k R 为传递闭包。
【1】2.2 开始聚类:【2】 (1)令T={1,2,3…42},取)1(xi T ∈ ,令X 、Q 为空集;(2)令0=j ;(3)若λ>=),(j xi R 且X x j ∉,则令}{j X X ⋃=,}{j Q Q ⋃=;(4)1+=j j ;(5)若n j <,返回(1);(6)若Q 为空集,怎输出聚类x,X -T T =;(7))1(xi Q =,}{xi Q Q -=,返回(2)。
设置不同的置信水平λ值,就可以得到不同的分类。
Matlab 程序实现:A=data;[N M] = size(A);for i = 1:Nfor j = 1:NR(i,j)=abs(1-sum(abs(A(i,:)-A(j,:)))/sum(max([A(i,:);A(j,:)])));endendfor j=1:42for i=1:42y(i,j)=0;for k=1:42mn(k)=min(R(i,k),R(k,j));endy(i,j)=max(mn);endendnumda=[1 0.9 0.95 0.85 0.8 0.75 0.55 0.7 0.655 0.65 0.6 0.55 0.5 0.45 0.454 0.4 0.45 0.3 0.35 0.255 0.25 0.2 0.15 0.1];for i=1:42TT(i)=i;endfor i=1:length(numda)disp ('当分类系数是');disp(numda(i));a=numda(i);T=TT;disp ('分类为');while 1if ~isempty(T)xi=T(1);endX=[];Q=[];while 1for j=1:42if (y(xi,j)>=a)&isempty(intersect(X,j))X=union(X,j);Q(length(Q)+1)=j;endendif isempty(Q)disp(X);breakelsexi=Q(1);Q(1)=[];endendT=setdiff(T,X); if isempty(T) breakendendend。
附件5模板二
目录
第一章系统需求 (2)
第二章分析方法原理 (2)
第三章分析数据说明 (2)
第四章算法实现 (2)
第五章预测结果分析 (2)
5.1 聚类成两个簇: (2)
5.2 聚类成三个簇 (5)
结论 (5)
参考文献 (5)
结束语 (5)
(注:此目录应该是自动生成的)
系统需求
介绍选题的背景以及意义
第一章分析方法原理
介绍使用的相关分析方法的理论基础
第二章分析数据说明
介绍各分析数据的含义,各数值的分布情况等第三章算法实现
依据分析方法原理介绍各关键的实现步骤
第四章预测结果分析
对聚类的各个情况进行分析:
5.1 聚类成两个簇:
划分为两个簇,每个簇区分其他簇特征是:
图5.4 聚类中心聚类结果
通过分类总结特征如表5.6
根据上面的统计信息特征描述信息,对聚类结果进行归纳概括,总结出10个客户群的特征,根据特征类型对用户群命名,并提出相应的营销策略.
第1类:本地中高价值群,总通话次数大于平均通话次数,客户入网时间长人数虽不多但也要保留改客户群,以提高企业的竞争力.应该提供本地套餐,向其提供体验式的服务,引导他们进行增值业务方面的消费.以保留改客户群,本群对长话漫游不敏感,我们应该提升他们的长话消费.以提高总体消费,具体方式可以采用促销和体验式服务.
第2类:业务中高价值群,本群的特点是,长途,漫游通话,本地通话一般,工作时通话占比大.针对此类客户,我们应该提供好的套餐,这套餐要适合长话和漫游的同时也适应本地通话.提供全套服务,以提升客户的消费,达到保留客户的目的.
第3类:典型低价值群体,该群体所占比例大,也是高危群体, 人数占总预流样本中数的85.7%以上,所以要特别关注,应该促进该客户群的月消费,多提供套餐服务,提高客户的月通话数.我们可以通过市话套餐的推广提升他们的月均消费额,向其提供体验式的服务,引导他们进行增值业务方面的消费.
第4类:本地业务型中价值,本地通话量较大,通话时间长,工作时间通话量大,基本无长途和漫游通话,主要通过主动联系他人,很少得到他人联系.客户忠诚度相对较高.针对此用户群我们应该提供工作型服务套餐,促进客户消费来保留该客户群.
第5类:商务中价值,国内长途通话多,本地通话一般,优惠时间通话较多.提供好的优惠政策,采用漫游优惠类套餐,稳定客户长期在网.
第6类:典型的商务型中价值,该预流客户类型的本地通话一般,但是漫游通话比较多,所以要保留这一类客户要采用漫游优惠类套餐,为客户提供好的漫游服务,稳定客户长期在网;漫游通话次数多,表明该类客户长期在外,因此可以提供机场绿色通道、预订酒店等类辅助服务
第7类:本地工作群高价值,该类型客户通话时间长,本地通话占总通话的90%以上,工作通话多,基本无漫游通话,客户入网时间短.该类型客户的发展对公司的发展很有帮助,该类型客户要需要好的本地服务,所以我们应该采取本地套餐服务,来改善客户对企业的看法,从而保留客户.
第8类:本地中价值,本地中价值客户是一个很大的消费群体,我们应该以提升他们的月消费为主,提高IP通话的使用率,培养他们的消费需求,具体方式可以采用促销和体验式服务.,
第9类:中低价值,长途和漫游通话相对较多,本地通话一般,工作通话占总通话的一半.客户入网时间较长.该类型客户是元老级的,对电信的原有服务了如指掌.所以要留住该类型客户只有提出新型的客服服务,来激发客户的兴趣.以为该客户的漫游、长途和IP电话较多,要提供好的长话漫游服务,来保留该类型客户.
第10类:本地和长途通话都一般,工作通话占比大,客户群体也占的多,该类客户上班期间通话多,我们应该提供好的忙时服务,提供客户消费,来保留客户.
经过上面对每类的分析也了解到,上面10类客户主要业务是主叫,被叫的所占比例小,流失的可能性大.所针对上面的所以客户我们应该提供好的套餐和彩铃服务,以提高他们的被叫率来达到保留客户的目的.
5.2 聚类成三个簇
结论
参考文献
结束语
友情提示:本资料代表个人观点,如有帮助请下载,谢谢您的浏览!。