
使用SAS进行简单的聚类分析讲解
聚类分析的目的是把分类对象按一定的规则分成若干类,这些类不是事先给定的,而是根据数据的特征确定的,对类的数目和类的结构不必作任何的假定。在同一类里的这些对象在某种意义上倾向于彼此相似,而在不同类里的对象倾向于彼此不相似。
聚类分析根据分类对象不同分为Q型聚类分析和R型聚类分析。Q型聚类是指对样品进行聚类,R型聚类分析是指对变量进行聚类。
聚类分析根据分类对象不同分为Q型聚类分析和R型聚类分析。Q型聚类是指对样品进行聚类,R型聚类分析是指对变量进行聚类。
SAS中用于判别分析的过程主要有以下四个:
PROC CLUSTER 谱系聚类(Q型聚类分析)
PROC FASTCLUS K均值快速聚类,适用于大样本(Q型聚类分析)
PROC MODECLUS 非参数聚类(Q型聚类分析)
PROC VARCLUS 变量聚类(R型聚类分析)
1. 用PROC CLUSTER进行样品聚类分析(Q型聚类分析)
[例1]
试根据1997年信息基础设施的发展情况,对世界20个国家和地区进行聚类分析。描述信息基础设施的变量主要有六个:
Cal-每千人拥有电话线数;
Cellphone-每千户居民移动电话数;
Fee-高峰时期每三分钟国际电话成本;
Computer-每千人拥有的计算机数;
Mips-每千人中计算机功率(每秒百万指令);
Net-每千人互联网络户主数。
data cluster1;
infile datalines;
input Country $ Cal Cellphone Fee Computer Mips Net;
datalines;
美国 631.6 161.9 0.36 403 26073 35.34
日本 498.4 143.2 3.57 176 10223 6.26
德国 557.6 70.6 2.18 199 11571 9.48
瑞典 684.1 281.8 1.4 286 16660 29.39
瑞士 644 93.5 1.98 234 13621 22.68
丹麦 620.3 248.6 2.56 296 17210 21.84
新加坡 498.4 147.5 2.5 284 13578 13.49
中国台湾 469.4 56.1 3.68 119 6911 1.72
韩国 434.5 73 3.36 99 5795 1.66
巴西 81.9 16.3 3.02 19 876 0.52
智利 138.6 8.2 1.4 31 1411 1.28
墨西哥 92.2 9.8 2.61 31 1751 0.35
俄罗斯 174.9 5 5.12 24 1101 0.48
波兰 169 6.5 3.68 40 1796 1.45
匈牙利 262.2 49.4 2.66 68 3067 3.09
马来西亚 195.5 88.4 4.19 53 2734 1.25
泰国 78.6 27.8 4.95 22 1662 0.11
印度 13.6 0.3 6.28 2 101 0.01
法国 559.1 42.9 1.27 201 11702 4.76
英国 521.1 122.5 0.98 248 14461 11.91
;
run;
PROC CLUSTER DATA=cluster1 STANDARD METHOD=CENTROID CCC PSEUDO UT=TREE;
PROC TREE DATA=TREE HORIZONTAL SPACES=1;
RUN;
[说明]
METHOD=的选项可以为:
AVERAGE(平均法)
CENTROID(重心法)
COMPLETE(最长距离法)
DENSITY(非参数概率密度估计法)
EML(最大似然法)
FLEXIBLE(flexible-beta法)
MCQUITTY(Mcquitty的相似分析法)
MEDIAN(中位数法)
SINGLE(最短距离法)
TWOSTAGE(两阶段密度法)
WARD(Ward最小方差法)
STANDARD 对变量实施标准化。
CCC、PSEUDO 为了计算一些统计量用以判别全部样品究竟聚成几类较为合适。CCC要求打印聚类判别据的立方及在一致无效假设下近似期望值R2,PSEUDO要求打印伪F(标志PSF)和t2(标志PST2)统计量。当分类数目不同时,它们就有不同的取值,CCC和PSF出现峰值所对应的分类数较合适、PST2出现峰值的前一行所对应的分类数较合适。
OUT=TREE 产生名为TREE的输出数据集,它可被TREE过程用来输出聚类结果的树状图。HORIZONTAL要求将树状图水平放置,SPACES=1要求各样品之间的间隔为1。
[结果及其解释]
如果聚为3类,其聚类结果为:一类是信息基础设施最为发达的美国,一类是一些发达国家,其他的国家和地区聚为另外一类。
2. 用PROC FASTCLUS进行大样本的样品聚类分析(Q型聚类分析)
处理大样本时一般采用非分层聚类法(快速聚类法)。聚类的个数k可以根据需要事先指定。与分层聚类方法相比,非分层聚类方法不必确定距离矩阵,不必存储基本数据,因此适用于处理很大的数据集。
下面仍使用[例1]的数据,对PROC FASTCLUS加以说明:
PROC FASTCLUS DATA=cluster1 UT=result MAXC=3 CLUSTER=c;
RUN;
[说明]
MAXC=3 要求总共聚为3类
OUT=result 结果输出到数据集result
CLUSTER=c 分类标志的变量名c,其取值为1,2,3
[结果及其解释]
聚类结果为:一类是信息基础设施最为发达的美国,一类是一些发达国家,其他的国家和地区聚为另外一类。
3. 用 PROC VARCLUS 进行变量聚类分析(R型聚类分析)
[例 2] 对1996年全国30个省市自治区经济发展基本情况的八项指标作变量聚类分析:
X1:GDP
X2:居民消费水平
X3:固定资产投资
X4:职工平均工资
X5:货物周转量
X6:居民消费价格指数
X7:商品零售价格指数
X8:工业总产值
data cluster2;
infile datalines;
input Province $ X1-X8;
datalines;
北京 1394.89 2505 519.01 8144 373.9 117.3 112.6 843.43
天津 920.11 2720 345.46 6501 342.8 115.2 110.6 582.51
河北 2849.52 1258 704.87 4839 2033.3 115.2 115.8 1234.85
山西 1092.48 1250 290.9 4721 717.3 116.9 115.6 697.25
内蒙 832.88 1387 250.23 4134 781.7 117.5 116.8 419.39
辽宁 2793.37 2397 387.99 4911 1371.1 116.1 114 1840.55
吉林 1129.2 1872 320.45 4430 497.4 115.2 114.2 762.47
黑龙江 2014.53 2334 435.73 4145 824.8 116.1 114.3 1240.37
上海 2462.57 5343 996.48 9279 207.1 118.7 113 1642.95
江苏 5155.25 1926 1434.95 5943 1025.5 115.8 114.3 2026.64
浙江 3524.79 2249 1006.39 6619 754.4 116.6 113.5 916.59
安徽 2003.58 1254 474 4609 908.3 114.8 112.7 824.14
福建 2160.52 2320 553.97 5857 609.3 115.2 114.4 433.67
江西 1205.11 1182 282.84 4211 411.7 116.9 115.9 571.84
山东 5002.34 1527 1229.55 5145 1196.6 117.6 114.2 2207.69
河南 3002.74 1034 670.35 4344 1574.4 116.5 114.9 1367.92
湖北 2391.42 1527 571.86 4685 849 120 116.6 1220.72
湖南 2195.7 1408 422.61 4797 1011.8 119 115.5 843.83
广东 5381.72 2699 1639.83 8250 656.5 114 111.6 1396.35
广西 1606.15 1314 382.59 5105 556 118.4 116.4 554.97
海南 364.17 1814 198.35 5340 232.1 113.5 111.3 64.33
四川 3534 1261 822.54 4645 902.3 118.5 117 1431.81
贵州 630.07 942 150.84 4475 301.1 121.4 117.2 324.72
云南 1206.68 1261 334 5149 310.4 121.3 118.1 716.65
西藏 55.98 1110 17.87 7382 4.2 117.3 114.9 5.57
陕西 1000.03 1208 300.27 4396 500.9 119 117 600.98
甘肃 553.35 1007 114.81 5493 507 119.8 116.5 468.79
青海 165.31 1445 47.76 5753 61.6 118 116.3 105.8
宁夏 169.75 1355 61.98 5079 121.8 117.1 115.3 114.4
新疆 834.57 1469 376.95 5348 339 119.7 116.7 428.76
;
run;
PROC VARCLUS DATA=cluster2 CENTROID MAXC=3;
VAR x1-x8;
RUN;
[说明]
CENTROID 聚类方法为重心法,默认聚类方法为主成分法
MAXC=3 要求总共聚为3类
[结果及其解释]
聚类结果为:第一类变量主要反映了生产状况;第二类变量主要反映了消费状况,第三类变量主要反映了价格状况。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
MySQL 服务器内存碎片:成因、检测与内存持续增长的解决策略 在 MySQL 运维中,“内存持续增长” 是常见且隐蔽的性能隐患 —— ...
2025-09-24人工智能重塑工程质量检测:核心应用、技术路径与实践案例 工程质量检测是保障建筑、市政、交通、水利等基础设施安全的 “最后一 ...
2025-09-24CDA 数据分析师:驾驭通用与场景指标,解锁数据驱动的精准路径 在数据驱动业务的实践中,指标是连接数据与决策的核心载体。但并 ...
2025-09-24在数据驱动的业务迭代中,AB 实验系统(负责验证业务优化效果)与业务系统(负责承载用户交互与核心流程)并非独立存在 —— 前 ...
2025-09-23CDA 业务数据分析:6 步闭环,让数据驱动业务落地 在企业数字化转型中,CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的核心价值,并 ...
2025-09-23CDA 数据分析师:以指标为钥,解锁数据驱动价值 在数字化转型的浪潮中,“用数据说话” 已成为企业决策的共识。但数据本身是零散 ...
2025-09-23当 “算法” 成为数据科学、人工智能、业务决策领域的高频词时,一种隐形的认知误区正悄然蔓延 —— 有人将分析结果不佳归咎于 ...
2025-09-22在数据分析、金融计算、工程评估等领域,“平均数” 是描述数据集中趋势最常用的工具之一。但多数人提及 “平均数” 时,默认指 ...
2025-09-22CDA 数据分析师:参数估计助力数据决策的核心力量 在数字化浪潮席卷各行各业的当下,数据已成为驱动业务增长、优化运营效率的核 ...
2025-09-22训练与验证损失骤升:机器学习训练中的异常诊断与解决方案 在机器学习模型训练过程中,“损失曲线” 是反映模型学习状态的核心指 ...
2025-09-19解析 DataHub 与 Kafka:数据生态中两类核心工具的差异与协同 在数字化转型加速的今天,企业对数据的需求已从 “存储” 转向 “ ...
2025-09-19CDA 数据分析师:让统计基本概念成为业务决策的底层逻辑 统计基本概念是商业数据分析的 “基础语言”—— 从描述数据分布的 “均 ...
2025-09-19CDA 数据分析师:表结构数据 “获取 - 加工 - 使用” 全流程的赋能者 表结构数据(如数据库表、Excel 表、CSV 文件)是企业数字 ...
2025-09-19SQL Server 中 CONVERT 函数的日期转换:从基础用法到实战优化 在 SQL Server 的数据处理中,日期格式转换是高频需求 —— 无论 ...
2025-09-18MySQL 大表拆分与关联查询效率:打破 “拆分必慢” 的认知误区 在 MySQL 数据库管理中,“大表” 始终是性能优化绕不开的话题。 ...
2025-09-18DSGE 模型中的 Et:理性预期算子的内涵、作用与应用解析 动态随机一般均衡(Dynamic Stochastic General Equilibrium, DSGE)模 ...
2025-09-17Python 提取 TIF 中地名的完整指南 一、先明确:TIF 中的地名有哪两种存在形式? 在开始提取前,需先判断 TIF 文件的类型 —— ...
2025-09-17CDA 数据分析师:解锁表结构数据特征价值的专业核心 表结构数据(以 “行 - 列” 规范存储的结构化数据,如数据库表、Excel 表、 ...
2025-09-17Excel 导入数据含缺失值?详解 dropna 函数的功能与实战应用 在用 Python(如 pandas 库)处理 Excel 数据时,“缺失值” 是高频 ...
2025-09-16深入解析卡方检验与 t 检验:差异、适用场景与实践应用 在数据分析与统计学领域,假设检验是验证研究假设、判断数据差异是否 “ ...
2025-09-16