京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
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
CDA数据分析师 出品 作者:李诗怡 1. 用户标签体系 定义: 通过一系列高度精炼的特征标识,对用户属性、行为与偏好进行量化刻画 ...
2026-09-24Pandas是Python生态中用于表格数据处理的核心库,广泛应用于数据清洗、统计运算、报表输出、数据分析建模等场景。在处理极大数值 ...
2026-09-24随着数字经济快速发展,数据已成为核心生产要素,各行各业的业务沉淀、用户行为、设备运行、市场交易均产生海量数据。数据处理作 ...
2026-09-24 很多分析师每天和数据打交道,但当被问到“标签是什么”“标签和指标有什么区别”“标签体系如何设计”时,却常常答不上来。 ...
2026-09-24在时序数据分析中,大部分业务数据并非持续平稳变化,而是会在某些时间节点出现突然抬升、断崖下跌、趋势反转、波动异变等现象, ...
2026-09-23在统计学与数据分析中,研究多组数据差异最常用的方法为单因素方差分析与事后多重比较。很多数据分析初学者容易混淆两者功能,认 ...
2026-09-23 很多数据分析师每天都在写 SQL,但当被问到“DQL 的本质是什么”“SELECT 子句的书写顺序与执行顺序为何不同”“INNER JOIN ...
2026-09-23 很多数据分析师写过无数个SELECT查询,但当被问到“如何新建一张表来固化中间数据”“创建视图和创建物理表有什么区别”“视 ...
2026-09-22CDA数据分析师 出品 作者:李诗怡 1. 金字塔原理 定义: 一种“先总后分、先结论后原因”的思考和表达方式。顶层为核心观点,中 ...
2026-09-22数据收集是数据分析、数据挖掘与数字化运营的源头工作,数据收集的完整性、准确性、时效性直接决定后续数据分析结果的可信度与业 ...
2026-09-21箱线图是数据分析中用于识别数据分布、判断离散程度、筛查异常值的核心图表。相比于直方图、趋势图,箱线图可以精准区分正常数据 ...
2026-09-21 很多数据分析师精通Excel函数和数据透视表,但当被问到“数据从哪里来”“表和视图有什么区别”“数据库管理系统和SQL是什么 ...
2026-09-21在数据库数据查询与数据分析工作中,日期时间是最常用的数据类型之一。原始数据库中存储的日期格式多为标准时间戳、年月日时分秒 ...
2026-09-20在时序数据分析中,增长率是衡量数据涨跌幅度、研判发展趋势、识别周期波动的核心指标,主要分为环比增长率与同比增长率。传统Ex ...
2026-09-20 很多企业团队并非缺乏指标,而是陷入“指标失控”:仪表盘上堆满实时跳动的数据,却无法回答“当前瓶颈在哪、下一步该做什么 ...
2026-09-20CDA数据分析师 出品 作者:李诗怡 STP模型(营销战略三步法) 定义: 现代营销战略核心框架,通过市场细分(S)、目标市场选择( ...
2026-09-18在互联网产品迭代、运营优化、界面改版与策略升级过程中,主观经验判断容易造成决策偏差、盲目改版、资源浪费等问题。AB实验(AB ...
2026-09-18 很多企业并不缺少指标,缺少的是让指标“串起来、动起来、用起来”的体系。零散指标像散落一地的珠子,指标体系则是那根把珠 ...
2026-09-18在电商行业精细化运营时代,流量红利逐步消退,粗放式投流、广撒网营销模式已无法适配市场竞争需求。依托用户点击、加购、收藏、 ...
2026-09-17在数据可视化与数据分析工作中,图表是将零散数据转化为直观业务规律的核心工具。不同图表拥有专属的数据逻辑与分析维度,能够从 ...
2026-09-17