MATLAB基于14種聚類方法的分析

猿友 2020-08-22 14:35:53 瀏覽數(shù) (6795)

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聚類分析又稱群分析，它是用來(lái)研究樣品分類問(wèn)題的統(tǒng)計(jì)分析方法，同時(shí)也是一種重要的數(shù)據(jù)挖掘算法。聚類分析是由若干模式組成的，通常，模式是一個(gè)度量的向量，聚類分析以相似性為基礎(chǔ)，在一個(gè)聚類中的模式之間比不在同一聚類中的模式之間具有更多的相似性。

對(duì)于聚類算法，大多數(shù)用SPSS軟件實(shí)現(xiàn)，通常導(dǎo)入數(shù)據(jù)，并且選擇聚類方法即可實(shí)現(xiàn)，本文借用MATLAB軟件，基于14種不同的聚類分析方法，實(shí)現(xiàn)樣品聚類。

14種聚類方法

(1)最長(zhǎng)距離法

X=[16.21492 2000 -8.2 6.2;
   15.7 970 2209 -20.6 1.9;
   16.3 1260 2085 -17.3 2.8;
   17.2 14221726 -9.5 4.6;
   18.8 1874 1709 -4.9 8.0;
   17.9 1698 1848 -4.5 7.5;
   16.3 976 1239-4.6 5.6];
D=pdist(X,'euclid');
M=squareform(D);
Z=linkage(D,'complete');
H=dendrogram(Z);
xlabel('City');
ylabel('Scale');
C=cophenet(Z,D);
T=cluster(Z,3);

最長(zhǎng)距離法

(2) 最短距離法

X=[16.21492 2000 -8.2 6.2;
   15.7 970 2209 -20.6 1.9;
   16.3 1260 2085 -17.3 2.8;
   17.2 14221726 -9.5 4.6;
   18.8 1874 1709 -4.9 8.0;
   17.9 1698 1848 -4.5 7.5;
   16.3 976 1239-4.6 5.6];
D=pdist(X,'euclid');
M=squareform(D);
Z=linkage(D,'single')
;H=dendrogram(Z);
xlabel('City');
ylabel('Scale');
C=cophenet(Z,D);
T=cluster(Z,'cutoff',0.8);

最短距離法

（3）綜合聚類子程序

X=[16.21492 2000 -8.2 6.2;
   15.7 970 2209 -20.6 1.9;
   16.3 1260 2085 -17.3 2.8;
   17.2 14221726 -9.5 4.6;
   18.8 1874 1709 -4.9 8.0;
   17.9 1698 1848 -4.5 7.5;
   16.3 976 1239-4.6 5.6];
T=clusterdata(X,0.8);
Re=find(T=5)

（4）重心法&標(biāo)準(zhǔn)歐氏距離

S=['福岡';'合肥';'武漢';'長(zhǎng)沙';'桂林';'溫州';'成都'];
X=[16.21492 2000 -8.2 6.2;
   15.7 970 2209 -20.6 1.9;
   16.3 1260 2085 -17.3 2.8;
   17.2 14221726 -9.5 4.6;
   18.8 1874 1709 -4.9 8.0;
   17.9 1698 1848 -4.5 7.5;
   16.3 976 1239-4.6 5.6];
D=pdist(X,'seuclid');
M=squareform(D);
Z=linkage(D,'centroid');
H=dendrogram(Z,'labels',S);
xlabel('City');
ylabel('Scale');
C=cophenet(Z,D);
T=cluster(Z,3);

重心法&標(biāo)準(zhǔn)歐氏距離

（5）重心法&歐氏距離平方

S=['福岡';'合肥';'武漢';'長(zhǎng)沙';'桂林';'溫州';'成都'];
X=[16.21492 2000 -8.2 6.2;
   15.7 970 2209 -20.6 1.9;
   16.3 1260 2085 -17.3 2.8;
   17.2 14221726 -9.5 4.6;
   18.8 1874 1709 -4.9 8.0;
   17.9 1698 1848 -4.5 7.5;
   16.3 976 1239-4.6 5.6];
D=pdist(X,'euclid');
D2=D.^2;
M=squareform(D2);
Z=linkage(D2,'centroid');
H=dendrogram(Z,'labels',S);
xlabel('City');
ylabel('Scale');
C=cophenet(Z,D2);
T=cluster(Z,3);

重心法&歐氏距離平方

（6）重心法&精度加權(quán)距離

S=['福岡';'合肥';'武漢';'長(zhǎng)沙';'桂林';'溫州';'成都'];
X=[16.21492 2000 -8.2 6.2;
   15.7 970 2209 -20.6 1.9;
   16.3 1260 2085 -17.3 2.8;
   17.2 14221726 -9.5 4.6;
   18.8 1874 1709 -4.9 8.0;
   17.9 1698 1848 -4.5 7.5;
   16.3 976 1239-4.6 5.6];
[n,m]=size(X);
stdx=std(X);
X2=X./stdx(ones(n,1),:);
D=pdist(X2,'euclid');
M=squareform(D);
Z=linkage(D,'centroid');
H=dendrogram(Z,'labels',S);
xlabel('City');
ylabel('Scale');
C=cophenet(Z,D);
T=cluster(Z,3);

重心法&精度加權(quán)距離

（7）最短距離法&基于主成分的標(biāo)準(zhǔn)歐式距離

S=['福岡';'合肥';'武漢';'長(zhǎng)沙';'桂林';'溫州';'成都'];
X=[16.21492 2000 -8.2 6.2;
   15.7 970 2209 -20.6 1.9;
   16.3 1260 2085 -17.3 2.8;
   17.2 14221726 -9.5 4.6;
   18.8 1874 1709 -4.9 8.0;
   17.9 1698 1848 -4.5 7.5;
   16.3 976 1239-4.6 5.6];
[E,score,eigen,T]=princomp(X);
D=pdist(score,'seuclid');
M=squareform(D);
Z=linkage(D,'single');
H=dendrogram(Z,'labels',S);
xlabel('City');
ylabel('Scale');
C=cophenet(Z,D);
T=cluster(Z,3);

最短距離法&基于主成分的標(biāo)準(zhǔn)歐式距離

（8）平均法&標(biāo)準(zhǔn)歐式距離

S=['福岡';'合肥';'武漢';'長(zhǎng)沙';'桂林';'溫州';'成都'];
X=[16.21492 2000 -8.2 6.2;
   15.7 970 2209 -20.6 1.9;
   16.3 1260 2085 -17.3 2.8;
   17.2 14221726 -9.5 4.6;
   18.8 1874 1709 -4.9 8.0;
   17.9 1698 1848 -4.5 7.5;
   16.3 976 1239-4.6 5.6];
D=pdist(X,'seuclid');
M=squareform(D);
Z=linkage(D,'average');
H=dendrogram(Z,'labels',S);
xlabel('City');
ylabel('Scale');
C=cophenet(Z,D);
T=cluster(Z,3);

平均法&標(biāo)準(zhǔn)歐式距離

（9）權(quán)重法&標(biāo)準(zhǔn)歐式距離

S=['福岡';'合肥';'武漢';'長(zhǎng)沙';'桂林';'溫州';'成都'];
X=[16.21492 2000 -8.2 6.2;
   15.7 970 2209 -20.6 1.9;
   16.3 1260 2085 -17.3 2.8;
   17.2 14221726 -9.5 4.6;
   18.8 1874 1709 -4.9 8.0;
   17.9 1698 1848 -4.5 7.5;
   16.3 976 1239-4.6 5.6];
D=pdist(X,'seuclid');
M=squareform(D);
Z=linkage(D,'weighted');
H=dendrogram(Z,'labels',S);
xlabel('City');
ylabel('Scale');
C=cophenet(Z,D);
T=cluster(Z,3);

權(quán)重法&標(biāo)準(zhǔn)歐式距離

（10）最短距離法&馬氏距離

S=['福岡';'合肥';'武漢';'長(zhǎng)沙';'桂林';'溫州';'成都'];
X=[16.21492 2000 -8.2 6.2;
   15.7 970 2209 -20.6 1.9;
   16.3 1260 2085 -17.3 2.8;
   17.2 14221726 -9.5 4.6;
   18.8 1874 1709 -4.9 8.0;
   17.9 1698 1848 -4.5 7.5;
   16.3 976 1239-4.6 5.6];
D=pdist(X,'mahal');M=squareform(D);Z=linkage(D,'single');H=dendrogram(Z,'labels',S);xlabel('City');ylabel('Scale');C=cophenet(Z,D);T=cluster(Z,3);

最短距離法&馬氏距離

（11）重心法&標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的的歐式距離

S=['福岡';'合肥';'武漢';'長(zhǎng)沙';'桂林';'溫州';'成都'];
X=[16.21492 2000 -8.2 6.2;
   15.7 970 2209 -20.6 1.9;
   16.3 1260 2085 -17.3 2.8;
   17.2 14221726 -9.5 4.6;
   18.8 1874 1709 -4.9 8.0;
   17.9 1698 1848 -4.5 7.5;
   16.3 976 1239-4.6 5.6];
[n,m]=size(X);
mv=mean(X);
st=std(X);
x=(X-mv(ones(n,1),:))./st(ones(n,1),:);
D=pdist(X,'euclid');
M=squareform(D);
Z=linkage(D,'centroid');
H=dendrogram(Z,'labels',S);
xlabel('City');
ylabel('Scale');
C=cophenet(Z,D);
T=cluster(Z,3);

重心法&標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的的歐式距離

（12）最長(zhǎng)距離法&歐式距離

S=['福岡';'合肥';'武漢';'長(zhǎng)沙';'桂林';'溫州';'成都'];
X=[16.21492 2000 -8.2 6.2;
   15.7 970 2209 -20.6 1.9;
   16.3 1260 2085 -17.3 2.8;
   17.2 14221726 -9.5 4.6;
   18.8 1874 1709 -4.9 8.0;
   17.9 1698 1848 -4.5 7.5;
   16.3 976 1239-4.6 5.6];
D=pdist(X,'euclid');
M=squareform(D);
Z=linkage(D,'complete');
[H tPerm]=dendrogram(Z,'labels',S);
xlabel('City');
ylabel('Scale');
C=cophenet(Z,D);
T=cluster(Z,3);

最長(zhǎng)距離法&歐式距離

（13）平均法&相似系數(shù)

S=['福岡';'合肥';'武漢';'長(zhǎng)沙';'桂林';'溫州';'成都'];
X=[16.21492 2000 -8.2 6.2;
   15.7 970 2209 -20.6 1.9;
   16.3 1260 2085 -17.3 2.8;
   17.2 14221726 -9.5 4.6;
   18.8 1874 1709 -4.9 8.0;
   17.9 1698 1848 -4.5 7.5;
   16.3 976 1239-4.6 5.6];
D=pdist(X,'cosine');
M=squareform(D);
Z=linkage(D,'centroid');
T=dendrogram(Z,'labels',S);
xlabel('City');
ylabel('Scale');
C=cophenet(Z,D);
T=cluster(Z,3);

平均法&相似系數(shù)

（14）最短距離法&基于主成分的標(biāo)準(zhǔn)歐式距離

S=['福岡';'合肥';'武漢';'長(zhǎng)沙';'桂林';'溫州';'成都'];
X=[16.21492 2000 -8.2 6.2;
   15.7 970 2209 -20.6 1.9;
   16.3 1260 2085 -17.3 2.8;
   17.2 14221726 -9.5 4.6;
   18.8 1874 1709 -4.9 8.0;
   17.9 1698 1848 -4.5 7.5;
   16.3 976 1239-4.6 5.6];
[E,score,eigen,T]=princomp(X);
PCA=[score(:,1),score(:,2)];
D=pdist(PCA,'seuclid');
M=squareform(D);
Z=linkage(D,'single');
H=dendrogram(Z,'labels',S);
xlabel('City');
ylabel('Scale');
C=cophenet(Z,D);
T=cluster(Z,3);

最短距離法&基于主成分的標(biāo)準(zhǔn)歐式距離

（推薦教程：MATLAB 教程）

文章來(lái)源：www.toutiao.com/a6863649930347545091/

以上就是W3Cschool編程獅關(guān)于 MATLAB基于14種聚類方法的分析的相關(guān)介紹了，希望對(duì)大家有所幫助。

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