聚类分析

聚类分析软件是一款主要用于物品聚类分析的工具。软件功能强大，可对物品的杂合度、信息含量进行计算分析，并支持以图文的形式显示分析结果，方便用户查看，更详尽的表达出分析结果的情况。

官方介绍

软件主要用于血型、蛋白质多态、品种聚类等方面的统计分析，可自动进行杂合度、多态信息含量、遗传距离以及聚类的计算，并可自动画出聚类图。

聚类分析介绍

聚类分析指将物理或抽象对象的集合分组为由类似的对象组成的多个类的分析过程。它是一种重要的人类行为。

聚类分析的目标就是在相似的基础上收集数据来分类。聚类源于很多领域，包括数学，计算机科学，统计学，生物学和经济学。在不同的应用领域，很多聚类技术都得到了发展，这些技术方法被用作描述数据，衡量不同数据源间的相似性，以及把数据源分类到不同的簇中。

聚类方法

1、层次聚类（Hierarchical Clustering）

合并法、分解法、树状图

2、非层次聚类

划分聚类、谱聚类

聚类方法特征：

聚类分析简单、直观。

聚类分析主要应用于探索性的研究，其分析的结果可以提供多个可能的解，选择最终的解需要研究者的主观判断和后续的分析；

不管实际数据中是否真正存在不同的类别，利用聚类分析都能得到分成若干类别的解；

聚类分析的解完全依赖于研究者所选择的聚类变量，增加或删除一些变量对最终的解都可能产生实质性的影响。

研究者在使用聚类分析时应特别注意可能影响结果的各个因素。

异常值和特殊的变量对聚类有较大影响

当分类变量的测量尺度不一致时，需要事先做标准化处理。

当然，聚类分析不能做的事情是：

自动发现和告诉你应该分成多少个类——属于非监督类分析方法

期望能很清楚的找到大致相等的类或细分市场是不现实的；

样本聚类，变量之间的关系需要研究者决定；

不会自动给出一个最佳聚类结果；

我这里提到的聚类分析主要是谱系聚类（hierarchical clustering）和快速聚类（K-means）、两阶段聚类（Two-Step）；

根据聚类变量得到的描述两个个体间（或变量间）的对应程度或联系紧密程度的度量。

可以用两种方式来测量：

1、采用描述个体对（变量对）之间的接近程度的指标，例如“距离”，“距离”越小的个体（变量）越具有相似性。

2、采用表示相似程度的指标，例如“相关系数”，“相关系数”越大的个体（变量）越具有相似性。

计算聚类——距离指标D(distance)的方法非常多：按照数据的不同性质，可选用不同的距离指标。欧氏距离(Euclidean distance)、欧氏距离的平方(Squared Euclidean distance)、曼哈顿距离(Block)、切比雪夫距离(Chebychev distance)、卡方距离(Chi-Square measure) 等；相似性也有不少，主要是皮尔逊相关系数了！

聚类变量的测量尺度不同，需要事先对变量标准化；

聚类变量中如果有些变量非常相关，意味着这个变量的权重会更大

欧式距离的平方是最常用的距离测量方法；

聚类算法要比距离测量方法对聚类结果影响更大；

标准化方法影响聚类模式：

变量标准化倾向产生基于数量的聚类；

样本标准化倾向产生基于模式的聚类；

一般聚类个数在4－6类，不易太多，或太少；

统计量

群重心

群中心

群间距离

分层步骤

定义问题与选择分类变量

聚类方法

确定群组数目

聚类结果评估

结果的描述、解释

K-means

属于非层次聚类法的一种

（1）执行过程

初始化：选择（或人为指定）某些记录作为凝聚点

循环：

按就近原则将其余记录向凝聚点凝集

计算出各个初始分类的中心位置（均值）

用计算出的中心位置重新进行聚类

如此反复循环，直到凝聚点位置收敛为止

（2）方法特点

通常要求已知类别数

可人为指定初始位置

节省运算时间

样本量大于100时有必要考虑

只能使用连续性变量

过程

特点：

处理对象：分类变量和连续变量

自动决定最佳分类数

快速处理大数据集

前提假设：

变量间彼此独立

分类变量服从多项分布，连续变量服从正态分布

模型稳健

算法原理

第一步：逐个扫描样本，每个样本依据其与已扫描过的样本的距离，被归为以前的类，或生成一个新类

第二步，对第一步中各类依据类间距离进行合并，按一定的标准，停止合并

判别分析 Discriminant Analysis

介绍： 判别分析

分类学是人类认识世界的基础科学。聚类分析和判别分析是研究事物分类的基本方法，广泛地应用于自然科学、社会科学、工农业生产的各个领域。

判别分析DA

概述

DA模型

DA有关的统计量

两组DA

案例分析

判别分析

判别分析是根据表明事物特点的变量值和它们所属的类，求出判别函数。根据判别函数对未知所属类别的事物进行分类的一种分析方法。核心是考察类别之间的差异。

判别分析

不同：判别分析和聚类分析不同的在于判别分析要求已知一系列反映事物特征的数值变量的值，并且已知各个体的分类。

DA适用于定类变量（因）、任意变量（自）

两类：一个判别函数；

多组：一个以上判别函数

DA目的

建立判别函数

检查不同组之间在有关预测变量方面是否有显著差异

决定哪个预测变量对组间差异的贡献最大

根据预测变量对个体进行分类