第10章-SPSS的聚类分析
SPSS聚类分析具体操作步骤spss如何聚类
算法步骤：初始 化聚类中心、分 配数据点到最近 的聚类中心、重 新计算聚类中心、 迭代直到聚类中 心不再变化
适用场景：探索 性数据分析、市 场细分、异常值 检测等
注意事项：选择 合适的聚类数目、 处理空值和异常 值、考虑数据的 尺度问题
定义：根据数据点间的距离或相似性，将数据点分为多个类别的过程 常用方法：层次聚类、K-均值聚类、DBSCAN聚类等 适用场景：适用于探索性数据分析，发现数据中的模式和结构 注意事项：选择合适的距离度量方法、确定合适的类别数目等
常见的聚类分析方法包括层次聚类、Kmeans聚类、DBSCAN聚类等。
聚类分析基于数据的相似性或距离度量， 将相似的数据点归为一类，使得同一类 中的数据点尽可能相似，不同类之间的 数据点尽可能不同。
聚类分析广泛应用于数据挖掘、市场细分、 模式识别等领域。
K-means聚类：将数据划分为K个簇，使得每个数据点到所在簇中心的距离之和最小
聚类结果的可视化：通过图表展示聚类结果 聚类质量的评估：使用适当的指标评估聚类效果的好坏 聚类结果的解释：根据实际需求和背景知识，对聚类结果进行合理的解释和解读 聚类结果的应用：探讨聚类结果在各个领域的应用场景和价值
SPSS聚类分析常 用方法
定义：将数据集 划分为K个聚类， 使得每个数据点 属于最近的聚类 中心
聚类结果展示：通过图表或表格展示聚类结果，包括各类别的样本数和占比
聚类质量评估：采用适当的指标评估聚类效果，如轮廓系数、Davies-Bouldin指数等
聚类结果解读：根据业务背景和数据特征，解释各类别的含义和特征 聚类结果应用：说明聚类分析在具体场景中的应用，如市场细分、客户分类等
SPSS聚类分析注 意事项
确定聚类变量：选 择与聚类目标相关 的变量，确保变量 间无高度相关性。
用SPSS进行聚类分析(中文版)
选择聚类方法
根据数据类型和聚类目的选择 合适的聚类方法。常见的聚类 方法有层次聚类、K均值聚类 、DBSCAN聚类等。
层次聚类按照数据点之间的距 离进行层次式的聚类，可以生 成聚类树状图。
K均值聚类将数据点划分为K 个簇，使得每个数据点与其所 在簇的中心点之间的距离之和 最小。
DBSCAN聚类基于密度的聚类 方法，可以发现任意形状的簇 ，并去除噪声点。
03
根据实际需求和应用背景，对聚类结果进行解释和 应用。
03
CATALOGUE
K-means聚类分析
K-means聚类分析的原理
K-means聚类分析是一种无监督学 习方法，通过将数据划分为K个集群 ，使得同一集群内的数据点尽可能相 似，不同集群的数据点尽可能不同。
原理基于距离度量，将数据点分配给 最近的均值（即聚类中心），并不断 迭代更新聚类中心，直到聚类中心收 敛或达到预设的迭代次数。
K-means聚类分析的步骤
选择初始聚类中心
随机选择K个数据点作为初始聚类中心。
分配数据点到最近的聚类中心
根据距离度量，将每个数据点分配给最近的聚类中心。
更新聚类中心
重新计算每个集群的均值，将新的均值作为新的聚类中心。
迭代执行
重复步骤2和3，直到聚类中心收敛或达到预设的迭代次数。
K-means聚类分析的应用实例
系统聚类分析
系统聚类分析的原理
系统聚类分析是一种无监督的统计方法，通过将个体或群体按照其相似性或差异性进行分类，从而揭示数据内在的结构和模 式。
它基于个体间的距离或相似度进行分类，通过不断迭代和合并，最终形成若干个聚类，使得同一聚类内的个体尽可能相似， 不同聚类间的个体尽可能不同。
系统聚类分析的步骤
第10章-SPSS的聚类分析
编号
购物环境 服务质量
A商场
73
68
B商场
66
64
C商场
84
82
D商场
91
88
E商场
94
90
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第10章 SPSS的聚类分析
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1、定距型变量个体间距离的计算方式
欧式距离（Euclidean distance）
k
(xi yi )2 (73 66)2 (68 64)2 i1
(4 4.5)2 ) (8 8.5)2
(6 6)2
(5 4.5)2
)
4.12
8.5
6
4.5
8.5
6
4.5
Phi方（Phi-Square measure）距离
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第10章 SPSS的聚类分析
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3、二值（Binary）变量个体间距离的计 算方式
– 简单匹配系数（Simple Matching） – 雅科比系数（Jaccard）
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第10章 SPSS的聚类分析
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• 10.2.3 层次聚类的基本操作
1、选择菜单Analyze－Classify－Hierarchical Cluster，出现窗口：
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第10章 SPSS的聚类分析
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2、把参与层次聚类分析的变量选到Variable(s) 框中。
• 为定义个体间的距离应先将每个样本数据看成k 维空间的一个点，通常，点与点之间的距离越 小，意味着他们越“亲密”，越有可能聚成一 类，点与点之间的距离越大，意味着他们越 “疏远”，越有可能分别属于不同的类。
spss聚类分析
spss聚类分析SPSS是一款广泛使用的统计分析软件，其中包含了聚类分析的功能。
聚类分析是通过对数据进行归类，将数据划分为不同的样本组，并通过比较不同样本组之间的差别，来发现样本之间的联系和规律。
因此，在社会科学研究、医学研究、市场调研等领域都有广泛的应用。
聚类分析的主要目的是通过样本之间的相似性，将样本划分为不同的组别。
这些组别应当具有高度的内聚性和低度的外在性。
通常情况下，聚类分析主要分为两类：基于距离的聚类和基于密度的聚类。
在基于距离的聚类中，样本之间的相似性是通过计算它们之间距离的度量来确定的，而在基于密度的聚类中，相似性是通过样本之间的密度来定义的。
SPSS中的聚类分析可以按照样本之间的相似性和可分性来进行分析。
在分析之前需要确定聚类的样本数量和采用的距离度量。
距离度量可以是欧氏距离、曼哈顿距离、皮尔森相关系数等。
样本数量的确定可以采用层次聚类或K均值聚类等方法。
层次聚类分析将样本逐步合并成越来越大的组别，直到形成一个大的聚类。
这种方法是基于距离的聚类方法，通常使用最短距离法、最长距离法、中间距离法、重心距离法等来确定样本之间的距离。
聚类的结果可以用树状图或热图来进行展示。
另一种方法是K均值聚类，它将样本分成K个组别，使得组内样本之间的距离最小，而组间的距离最大。
该方法采用欧氏距离来衡量样本之间的距离。
在进行K均值聚类分析时，需要确定聚类的数量，可采用手动设置和基于统计指标的自动调整方法等进行确定。
聚类分析的结果可以用样本聚类图、热图和Dendrogram 等方式进行展示。
聚类分析的结果可用来确定样本之间的相似性，进而探究变量之间的关系。
同时，聚类分析也可用于分类问题的解决，对于预测和分类都有重要的应用。
总之，SPSS聚类分析是现代研究中经常采用的一种分析技术，它能够发现数据背后的内在结构，帮助我们更好地理解和处理研究问题。
SPSS聚类分析实验报告
SPSS聚类分析实验报告一、实验目的本实验旨在通过SPSS软件对样本数据进行聚类分析，找出样本数据中的相似性，并将样本划分为不同的群体。
二、实验步骤1.数据准备：在SPSS软件中导入样本数据，并对数据进行处理，包括数据清洗、异常值处理等。
2.聚类分析设置：在SPSS软件中选择聚类分析方法，并设置分析参数，如距离度量方法、聚类方法、群体数量等。
3.聚类分析结果：根据分析结果，对样本数据进行聚类，并生成聚类结果。
4.结果解释：分析聚类结果，确定每个群体的特征，观察不同群体之间的差异性。
三、实验数据本实验使用了一个包含1000个样本的数据集，每个样本包含了5个变量，分别为年龄、性别、收入、教育水平和消费偏好。
下表展示了部分样本数据：样本编号，年龄，性别，收入，教育水平，消费偏好---------，------，------，------，---------，---------1，30，男，5000，大专，电子产品2，25，女，3000，本科，服装鞋包3，35，男，7000，硕士，食品饮料...，...，...，...，...，...四、实验结果1. 聚类分析设置：在SPSS软件中，我们选择了K-means聚类方法，并设置群体数量为3，距离度量方法为欧氏距离。
2.聚类结果：经过聚类分析后，我们将样本分为了3个群体，分别为群体1、群体2和群体3、每个群体的特征如下：-群体1：年龄偏年轻，女性居多，收入较低，教育水平集中在本科，消费偏好为服装鞋包。
-群体2：年龄跨度较大，男女比例均衡，收入中等，教育水平较高，消费偏好为电子产品。
-群体3：年龄偏高，男性居多，收入较高，教育水平较高，消费偏好为食品饮料。
3.结果解释：根据聚类结果，我们可以看到不同群体之间的差异性较大，每个群体都有明显的特征。
这些结果可以帮助企业更好地了解不同群体的消费习惯，为市场营销活动提供参考。
五、实验结论通过本次实验，我们成功地对样本数据进行了聚类分析，并得出了3个不同的群体。
spss聚类分析方法选择
SPSS聚类分析方法选择一、导言SPSS（Statistical Package for the Social Sciences）是一款被广泛使用的统计分析软件，其功能强大且易于操作。
聚类分析是SPSS中常用的一种数据分析方法，可以将相似的个体归为一类，帮助我们理解数据的结构和特征。
在进行聚类分析时，我们首先需要选择适合的聚类方法。
本文将介绍SPSS中常用的聚类方法，并讨论如何选择最适合的方法。
二、常见的SPSS聚类分析方法1. K均值聚类K均值聚类是SPSS中最常见的聚类方法之一。
该方法将样本分为K个簇，使簇内的样本相似度最大化，簇间的相似度最小化。
K均值聚类需要预先确定簇的个数K，并且聚类结果对初始点的选取敏感。
该方法适用于样本数较大、特征数较少的数据。
2. 密度聚类密度聚类是一种基于密度的聚类方法，常用的有DBSCAN和OPTICS。
这些方法将样本集合中的数据点组成的簇定义为密度相连的点的最大集合。
密度聚类能够有效地处理一些非球形分布的数据，对噪声数据也有较好的鲁棒性。
3. 层次聚类层次聚类使用一种树状结构来组织数据，常用的有凝聚层次聚类和分裂层次聚类。
凝聚层次聚类从单个样本开始，逐步合并最相似的簇，直到形成一个包含所有样本的簇。
分裂层次聚类则从整个样本集开始，逐步将样本分割成小的、不相交的簇。
层次聚类可用于确定最佳的簇的个数，但在处理大型数据集时计算复杂度较高。
4. 二分K均值聚类二分K均值聚类将样本集合分为两个簇，并且分别对每个子簇进行迭代划分，直到满足预定的停止条件。
该方法适用于样本数较大、特征数较多的数据。
三、选择合适的聚类方法在选择SPSS聚类分析方法时，需要根据具体的数据集特点和分析目的进行考虑：1.数据集特点：数据集的样本数、特征数和分布形态对聚类方法的选择有很大影响。
如果样本数较大、特征数较少，并且数据呈现相对均匀的分布，可以选择K均值聚类。
如果数据集存在非球形分布、噪声数据等问题，可以考虑使用密度聚类方法。
SPSS数据的聚类分析
如何实现聚类？
---聚类分析的基本思想和方法
➢ 1、什么是聚类分析？
• 聚类分析： 是根据“物以类聚”的道理，对样品或指 标进行分类，使得同一类中的对象之间的相似性比与其 他类的对象的相似性更强的一种多元统计分析方法。
• 聚类分析的目的：把相似的研究对象归成类；即：使类 内对象的相似性最大化和类间对象的差异性最大化。
2023/5/3
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zf
以系统聚类法为例
凝聚式
分解式
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zf
二、相似性度量
➢ 1、相似性的度量指标：
• 相似系数：性质越接近的变量或样品，它们的相似系数 越接近于1或-1，而彼此无关的变量或样品它们的相似系 数则越接近于0，相似的为一类，不相似的为不同类；
• 距离：变量或样本间的距离越近，说明其相似性越高， 应归为一类；距离越远则说明相似性越弱，应归为不同 的类。
为什么这样 分类？
20有23何/5/好3 处？
因为每一个类别里面的人消费方式都不一样，需要针对不同的 人群，制定不同的关系管理方式，以提高客户对公司商业活动的 参与率。 挖掘有价值的客户，并制定相应的促销策略：对经常购买酸奶 的客户；对累计消费达到12个月的老客户。
针对2潜在客户派发广告，比在大街上乱发传单命中率更高 ，成本z更f 低！
Dpq min d (xi , x j )
2023其/5/中3 ，d(xi,xj)表示点xi∈
Gp和xj
1∈4
zf
Gq之间的距离
以当前某个样本与 已经形成的小类中 的各样本距离中的 最小值作为当前样 本与该小类之间的
距离。
例1：为了研究辽宁省5省区某年城镇居民生活消费的 分布规律，根据调查资料做类型划分
SPSS聚类分析实验报告
SPSS聚类分析实验报告摘要：本实验旨在利用SPSS软件进行聚类分析，并通过实验结果分析数据的分布情况，揭示数据中的隐含规律。
通过聚类分析，我们将数据样本划分为不同的类别，以便更好地理解数据的特征、相似性以及群组之间的差异。
实验结果表明，SPSS软件在聚类分析方面具有较高的可靠性和准确性，能够有效地提取数据的特征和隐含信息，为数据分析提供有力支持。
1.引言2.实验方法2.1数据收集与准备本实验使用到的数据集是从公开渠道获取的一份包含各个地区收入、消费、教育等特征的数据集。
为了保护数据安全和隐私，将被分析的数据进行了匿名化处理。
2.2SPSS操作步骤（1）导入数据集：将数据集导入SPSS软件，并进行数据检查和处理，确保数据的完整性和准确性。
（2）选择合适的聚类算法：根据实验目的和数据特点选择适合的聚类算法，这里选择了k-means算法作为聚类算法。
（3）设置聚类参数：设置聚类的类别数、迭代次数等参数，以得到最优的聚类结果。
（4）进行聚类分析：运行聚类分析模块，观察聚类结果和聚类中心的分布情况。
（5）结果解释与分析：根据聚类结果，对不同类别的数据进行特征分析和差异比较，以更好地理解数据的特点和分布规律。
3.实验结果与分析通过SPSS软件进行聚类分析，得到了数据样本的聚类结果。
根据平均轮廓系数和间隔分析等指标，确定了最优的聚类类别数，并得到了每个类别的聚类中心和分布情况。
3.1聚类类别数的确定为了确定合适的聚类类别数，使用平均轮廓系数方法和间隔分析方法进行评估。
通过计算不同聚类类别数下的平均轮廓系数和间隔分析值，选择具有最大平均轮廓系数和最小间隔分析值的类别数作为最优的聚类类别数。
经过计算分析，确定了聚类类别数为33.2聚类结果与分析根据聚类类别数为3的聚类结果，将数据样本分为了三组。
分别对每组数据进行了特征分析和差异比较。
3.2.1类别1：高收入、高教育水平、低消费该类别的个体具有较高的收入水平和教育水平，但消费水平较低。
使用SPSS软件进行因子分析和聚类分析的方法
使用SPSS软件进行因子分析和聚类分析的方法使用SPSS软件进行因子分析和聚类分析的方法随着统计分析软件的发展，SPSS（Statistical Package for the Social Sciences）软件作为一款功能强大、易于使用的统计分析工具受到广泛欢迎。
它能帮助研究人员进行各种统计分析，其中包括因子分析和聚类分析。
本文将介绍如何使用SPSS软件进行因子分析和聚类分析，并针对每个分析方法提供详细步骤和操作示例。
一、因子分析因子分析是一种常用的统计方法，在数据维度缩减和相关变量结构分析方面具有广泛的应用。
以下是使用SPSS软件进行因子分析的步骤：1. 数据准备首先，需要将原始数据导入SPSS软件中。
可以通过选择“文件”>“打开”>“数据”，然后选择合适的数据文件进行导入。
确保数据是以矩阵的形式存储，每个变量占据一列，每个观察单位占据一行。
2. 因子分析设置在SPSS软件中，选择“分析”>“数据准备”>“特殊分析”>“因子”。
在弹出的对话框中，选择需要进行因子分析的变量，将它们移动到“因子”框中。
然后，选择所需的因子提取方法（如主成分分析或因子分析），并指定所需的因子个数。
可以选择默认值，也可以根据实际需求进行调整。
3. 统计输出完成因子分析设置后，点击“确定”按钮开始分析。
SPSS软件将生成一个因子分析结果报告。
报告中将包含因子载荷矩阵、特征值、解释的方差比例等统计指标。
通过这些指标，可以对变量和因子之间的关系、每个因子的解释能力进行分析。
4. 结果解读对于因子载荷矩阵，可以根据因子载荷的大小来判断变量与因子之间的关系。
一般来说，载荷绝对值大于0.3的变量与因子之间具有显著关联。
解释的方差比例表示每个因子能够解释变量总方差的比例，一般来说，越大越好。
在解读结果时，需要综合考虑因子载荷和解释的方差比例。
二、聚类分析聚类分析是一种用于数据分类的统计方法。
它根据观测值之间的相似性将数据对象分组到不同的类别中。
SPSS聚类的分析详解
二、聚类统计量
首先定义一些分类统计指标 —— 刻画样或指标之 间的相似程度（这些统计指标称为聚类统计量） 在市场研究中，样品 —— 用作分类的事物 指标 —— 用来作为分类依据的变量。 （如：年龄、收入、销售量） （一）相似系数（夹角余弦） 一般式：假定每个样品包含有P项指标，若有几个样品 的调查数据
3、步骤：1）首先给出度量“相似”或“关系密切”的 统计指标
指标：（1）统计指标是相似系数。 根据相似性归为一类，否则为另一类。 （2）统计指标是样品（空间的点）之间的距离 将距离近的点归成一类，否则为另一类。 （3）相关系数
（4）关联系数 2）形成一个由小到大的分析系统。
3）把整个分类系统画成一张分类图
CLUSTER过程 开始每个观测值自成一类，然后求两两之间的距离， 将距离最近的两个观测值合成一类。这个过程一直 进行下去，每次减少一类，直到合成一类为止。 聚类方法有11种，可根据问题的性质选用，它们的 区别在于怎样计算两类之间的距离。
METHOD=指定方法
AVERAGE（平均法）、CENTROID（重心法）、 COMPLETE（最大距离法）、DENSITY（密度 法）、MEDIAM（中位数法）等
1
按就近原则将每个观测量选入一个类中，然后计算各个类的中 心位置，即均值，作为新的聚心。 3、使用计算出来的新聚心重新进行分类，分类完毕后继续计 算各类的中心位置，作为新的聚心，如此反复操作，直到两次 迭代计算的聚心之间距离的最大改变量小于初始聚类心间最小 距离的倍数时，或者到达迭代次数的上限时，停止迭代。
观测量概述表
聚类步骤，与图结合看！
4、5
聚类方法有系统聚类和逐步聚类，输入数据集可以是普 通数据集、相关矩阵（CORR过程产生）或协方差矩阵 （FACTOR等过程产生）。SAS提供的聚类过程有：
SPSS数据分析—聚类分析
多元分析的主要思想之一就是降维，我们已经讲过了很多降维的方法，例如因子分析、主成分分析，多维尺度分析等，还有一种重要的降维方法，就是聚类分析。
聚类分析实质上就是按照距离远近将数据分成若干个类别，使得类别内的差异尽可能小，类别间的差异尽可能大，它也是一种描述统计方法，并没有涉及假设检验。
由于聚类是根据数据间的距离来进行分类的，因此如何定义距离就成为聚类分析首先要确定的内容，统计学中定义距离的方法有几十种，最常用的是欧氏距离。
聚类的方法体系主要有三种1.非层次聚类代表方法有K-均值聚类法，基本思路是首先定义一个初始分类，然后通过迭代把数据在不同的类别间移动，直到达到一定标准，该方法计算速度较快，因此也称为快速聚类法，通常需要在分析前就确定具体的类别个数。
2.层次聚类层次聚类首先定义距离算法，然后按照该算法计算数据间的距离，按照距离远近进行聚类，该方程计算速度不如非层次聚类，树状图是层次聚类的重要输出和解释结果3.智能聚类是随着海量数据的产生而形成的聚类方法，主要面向海量数据、数据类型复杂的情况，以实现自动判断聚类数、计算速度快等要求，比较常见的是两步聚类法下面我们分别来看这几类方法1.K-均值聚类我们来看一个例子，收集了一些客户电话使用情况的数据，共有6个变量，现在希望对客户进行细分，根据调研，认为可以被分为5个群体，现在对此进行聚类分析，数据如下由于事先已决定分为几类，并且变量数据都为连续型数据，根据要求也是对客户也就是个案进行聚类，这些都符合K-均值聚类的要求，因此我们使用k-均值聚类进行处理从变量的定义可以看出，6个变量都是描述通话时长的，因此单位一致，接下来进行描述性统计，进一步查看数据分析—分类—K-均值聚类2.层次聚类法根据运算的方向，层次聚类法可以分为合并法和分解法，这两种方法原理完全相同，只是方向相反。
相比较K-均值聚类等非层次聚类，层次聚类法的优点很明显：既可以对个案聚类也可以对变量聚类，并且变量的数据类型也没有过多要求，对距离的测量方法也非常多样，即使运算速度较慢，但是借助于计算机，也可以弥补。
使用SPSS软件进行因子分析和聚类分析的方法
使用SPSS软件进行因子分析和聚类分析的方法因子分析和聚类分析是一种常用的数据分析方法，可以用于数据降维和分组。
SPSS是一款常用的统计软件，提供了丰富的分析工具和函数，可以方便地进行因子分析和聚类分析。
一、因子分析：因子分析是一种多变量分析方法，可以将一组相关的变量转化为少数几个互相独立的综合变量，称为因子。
因子分析可以用于降低数据的维度，提取主要的因素，并分析因素之间的关系。
以下是使用SPSS软件进行因子分析的步骤：1.打开SPSS软件，并导入要进行因子分析的数据集。
2.菜单栏选择“分析”-“降维”-“因子”。
3.在弹出的因子分析对话框中，选择要进行因子分析的变量，将其添加到“因子”框中。
4.在“提取”选项中，选择提取的因子个数。
可以根据实际需求和经验进行选择。
5. 在“旋转”选项中，选择旋转方法。
常用的旋转方法有方差最大旋转（Varimax），斜交旋转（Oblique）等。
6.点击“确定”按钮，进行因子分析。
7.SPSS会生成因子载荷矩阵、解释方差表、因子得分等结果。
可以根据因子载荷矩阵和解释方差表来解释因子的含义和解释度。
8.根据具体需求和分析目的，可以进行因子得分的计算和因子分组的分析。
二、聚类分析：聚类分析是一种无监督学习方法，可以将一组样本数据自动分成若干互不相交的群组，称为簇。
聚类分析可以用于数据的分组和群体特征的分析。
以下是使用SPSS软件进行聚类分析的步骤：1.打开SPSS软件，并导入要进行聚类分析的数据集。
2.菜单栏选择“分析”-“分类”-“聚类”。
3.在弹出的聚类分析对话框中，选择要进行聚类分析的变量，将其添加到“变量”框中。
可以选择多个变量进行分析。
4.在“距离”选项中，选择计算样本间距离的方法。
常用的方法有欧几里得距离、曼哈顿距离等。
5. 在“聚类方法”选项中，选择聚类算法的方法。
常用的方法有层次聚类（Hierarchical Clustering）、K均值聚类（K-means）等。
SPSS聚类分析具体操作步骤-spss如何聚类
单击“方法”按钮弹出对话框
• 下拉框指定的是小类之间的距离计算方法7种供用 户选择
13
• 度量标准 计算样本距离的方法
14
点击“继续”接下来指定SPSS分析图形输出
属性图以树的形式展现 聚类分析的每一次合并 过程。冰柱图通过表格 中的冰柱显示。 可以指定并主图的输出 方向，纵向和横向
15
显示凝聚状态表，单击“统计量”
• 点间距离有很多定义方式。最简单的是欧式距离，还有其 他的距离。
• 当然还有一些和距离相反但起同样作用的概念，比如相似 性等，两点越相似度越大，就相当于距离越短。
• 由一个点组成的类是最基本的类；如果每一类都由一个点 组成，那么点间的距离就是类间距离。但是如果某一类包 含不止一个点，那么就要确定类间距离，
4
SPSS中聚类分析分类
（一）按分类对象 对变量的聚类称为R型聚类 对观测值聚类称为Q型聚类 这两种聚类在数学上是对称的，没有什么不同。
（二）按聚类的方法分类 分层聚类或系统聚类分析 快速聚类分析 两步聚类分析：新型的
5
事先不用确定分多少类：分层聚类
分层聚类或系统聚类（hierarchical cluster）。开始 时，有多少点就是多少类。
1
聚类分析概述
(一)概念 • (1)聚类分析是统计学中研究“物以类聚”的一种
方法,属多元统计分析方法.
– 例如：细分市场、消费行为划分
• 聚类分析是建立一种分类，是将一批样本(或变量) 按照在性质上的“亲疏”程度,在没有先验知识的 情况下自动进行分类的方法.其中:类内个体具有 较高的相似性,类间的差异性较大.
• 比如学生成绩数据就可以对学生按照理科或文科 成绩（或者综合考虑各科成绩）分类，
统计分析与spss的应用第三版第章课后习题详细答案（docX页）
统计分析与spss的应用（第三版）第10章课后习题详细答案1、（1）聚类分析的第1步，1号样本（广西瑶族）和3号样本（广西侗族）聚为一小类，它们的个体距离（欧氏距离）是3.722，这个小类将在下面第2步用到。
聚类分析的第2步，8号个体（贵州苗族）与第1步聚成的小类（1号和3号聚成的小类）又聚成一小类，它们的距离（个体与小类的距离，采用组间平均链锁距离）是9.970，这个小类将在下面第4步用到。
聚类分析的第3步，5号样本和7号样本聚成小类，它们的距离（个体与个体的距离）是11.556，这个小类将在第5步用到。
聚类分析的第4步，6号与第2步形成的小类（1号3号8号聚成的小类）聚为小类，它们的距离（个体与小类的距离）为18.607，这个小类将在第6步用到。
聚类分析的第5步，4号样本与第3步聚成的小类聚为小类，它们的距离（个体与小类的距离）为20.337，这个小类将在第6步用到。
聚类分析的第6步，第4步聚成的小类与第5步聚成的小类聚成小类，它们的距离（小类与小类的距离，采用组间平均链锁距离）是22.262，这个小类将在下面第7步中用到。
聚类分析的第7步，2号样本与第6步中聚成的小类聚成小类。
它们的距离（个体与小类的距离）是31.020。
经过7步，8个样本最后聚成了一大类。
(2)(3) 广西瑶族与广西侗族、贵州苗族、基诺族为一类，土家族与崩龙族、白族为一类，湖南侗族自成一类2、（1）凝聚状态表随着类数目不断减少，类间距离在逐渐增大。
3类后，聚间距离迅速增大，形成极为平坦的碎石路。
所以考虑聚成3类。
（2）北京自成一类，江苏广东上海湖南湖北聚为一类，剩余的聚省为一类。
（3）（4）通过该表可以看出,，对应P值-小于0.005，所以各指数的均值在3类中的差异是显著的。
3、答：聚类分析是以各种距离来度量个体间的“亲疏”程度的。
从各种距离的定义来看，数量级将对距离产生较大的影响，并影响最终的聚类结果。
进行层次聚类分析时，为了避免上述问题，聚类分析之前应首先消除数量级对聚类的影响，对数据进行标准化就是最常用的方法。
第十讲聚类分析SPSS操作
第十讲聚类分析SPSS操作聚类分析是一种数据挖掘的方法，用于将样本数据按照相似性进行分组。
SPSS是一款功能强大的数据分析软件，提供了丰富的聚类分析功能，下面将介绍如何使用SPSS进行聚类分析。
首先，打开SPSS软件，并导入要进行聚类分析的数据文件。
可以通过点击“文件”菜单中的“打开”选项，选择相应的数据文件进行导入，或者直接将数据拖拽到SPSS软件界面上。
导入数据之后，在SPSS软件的数据视图中，可以查看数据的各个变量和观察值（样本）。
接下来，点击“分析”菜单中的“分类”选项，然后选择“聚类”。
在聚类分析对话框中，首先需要选择要进行聚类分析的变量。
可以将所有要分析的变量移动到“变量”列表中，或者点击“添加全部”按钮，将所有变量添加到“变量”列表中。
在聚类分析对话框中，还有一些其他的配置选项，如“距离测度”、“规范化方法”、“分散度”等，可以根据实际需求进行设置。
其中，距离测度指的是计算样本间相似性的方法，常用的有欧几里得距离、曼哈顿距离等；规范化方法用于对变量进行标准化；分散度用于定义聚类的紧密度。
配置好相关选项之后，可以点击“聚类”按钮开始进行聚类分析。
SPSS会根据所选的变量和配置选项，对样本进行聚类，并在输出视图中呈现聚类结果。
聚类分析的输出结果包括聚类分布表、聚类变量表、聚类映射表等。
聚类分布表显示了每个聚类中的样本数量；聚类变量表显示了每个聚类中各个变量的均值；聚类映射表显示了每个观察值所属的聚类。
分析完毕后，可以根据聚类的结果对样本进行分类。
可以基于聚类分布表和聚类映射表，将样本分为不同的类别，并对每个类别进行描述和解释。
此外，可以对每个类别的特点进行进一步的分析，比如对不同类别的平均值进行比较，以了解不同类别之间的差异。
聚类分析还可以进行一些其他的操作，比如对聚类结果进行可视化展示。
可以使用SPSS的图形功能，绘制散点图或热力图，将样本点按照聚类分组进行呈现，以便更直观地了解聚类结果。
聚类分析spss
聚类分析spss
SPSS聚类分析是对数据集进行分类和分析的一种统计过程。
通过SPSS聚类分析，可以将数据集中的观察值划分为较小的簇，并了解每一簇的特点。
SPSS聚类分析的过程主要包括以下几步：
1）定义分类变量：首先，需要确定用于分类的变量类型，例如类别变量，数值变量，以及其他变量。
2）定义聚类目标：根据所选变量的类型，分析者可以自由定义聚类的方法和指标，例如聚类的数量，聚类的最大和最小大小，以及聚类的距离度量标准。
3）数据分析：使用SPSS中提供的聚类算法，根据定义的聚类目标，对数据集进行聚类分析，并计算出聚类的相关结果。
4）结果汇总：聚类分析完成后，SPSS会生成一系列统计图，可以比较不同聚类的结果，以及每组聚类中不同变量的取值情况。
5）结果应用：最后，分析者就可以根据聚类的结果，对数据集进行更有效的分析和解释，从而为业务决策提供合理的依据。
spss聚类分析方法选择
SPSS聚类分析方法选择引言在数据分析中，聚类分析是一种常用的技术，用于将一组数据点分成不同的类别或群组。
聚类分析有助于揭示数据中的模式和结构，并帮助我们理解数据集中的关联性。
SPSS是一个流行的统计软件，提供了多种聚类分析方法供用户选择。
本文将介绍SPSS中常用的聚类分析方法，并讨论如何选择适合的方法。
聚类分析方法SPSS提供了多种聚类分析方法，包括K-means聚类、层次聚类和模糊聚类。
下面将对这些方法进行简要介绍：K-means聚类K-means聚类是一种基于距离的聚类方法，将数据点分为K个不同的类别。
该方法的主要优点是计算效率高，适用于大规模数据集。
K-means聚类的基本步骤包括选择初始聚类中心、计算每个数据点到聚类中心的距离、将数据点分配到最近的聚类中心，并重新计算聚类中心的位置。
K-means聚类的结果可以用于发现类别之间的差异和相似性。
层次聚类层次聚类是一种自下而上或自上而下的聚类方法，通过构建一个层次化的聚类结构来组织数据。
在层次聚类中，数据点被逐步合并形成更大的聚类，直到所有数据点都被合并为一个聚类或达到预定的停止条件。
层次聚类方法的优点是可以自动确定聚类的个数，并提供了一个可视化的聚类结构。
模糊聚类模糊聚类是一种基于隶属度的聚类方法，将数据点分配到多个不同的聚类中心，并为每个数据点计算其属于不同聚类的隶属度。
与传统的硬聚类方法不同，模糊聚类允许数据点属于多个不同的聚类，反映了数据的不确定性和模糊性。
模糊聚类的结果可以用于描述数据点在不同类别之间的相似性。
方法选择在选择聚类分析方法时，需要考虑以下几个因素：数据类型首先需要考虑数据的类型。
如果数据是连续变量，则可以使用K-means聚类或层次聚类方法。
如果数据是分类变量，则可以使用层次聚类方法。
如果数据既包含连续变量又包含分类变量，则可以使用模糊聚类方法。
聚类个数另一个需要考虑的因素是聚类的个数。
K-means聚类和模糊聚类需要在分析之前确定聚类的个数。
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6、单击Method按钮指定距离的计算方法。
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Measure框中给出的是不同变量类型下的 个体距离的计算方法。其中Interval框中的方法 适用于连续型定距变量；Counts框中的方法适用 于品质型变量；Binary框中的方法适用于二值变 量。Cluster Method框中给出的是计算个体与 小类、小类与小类间距离的方法。
• 为定义个体间的距离应先将每个样本数据看成k 维空间的一个点，通常，点与点之间的距离越 小，意味着他们越“亲密”，越有可能聚成一 类，点与点之间的距离越大，意味着他们越 “疏远”，越有可能分别属于不同的类。
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• 例：下表是同一批客户对经常光顾的五座商场在购 物环境和服务质量两方面的平均得分，现希望根据
Euclidean Distance
2:B商 厦 3:C商 厦 4:D商 厦
8.062
17.804
26.907
.000
25.456
34.655
25.456
.000
9.220
34.655
9.220
.000
38.210 12.806
3.606
This is a dissimilarity matrix
5:E商 厦 30.414 38.210 12.806 3.606 .000
各变量间不应有较强的线性相关关系
学校
1 2 3
参加科研 人数
（人）
投入经费 （元）
立项课题 数（项）
410
4380000
19
336
1730000
21
490
220000
8
（1，2） （1，2） （1，2）
样本的欧氏距离
元
万元
265000
81623
218000
193700
47000
254897
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式对包含n个个体的大类通过n-1步可分解 成n个个体。
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10.2.2 个体与小类、小类与小类间 “亲疏程度”的度量方法
SPSS中提供了多种度量个体与小类、小 类与小类间“亲疏程度”的方法。与个 体间“亲疏程度”的测度方法类似，应 首先定义个体与小类、小类与小类的距 离。距离小的关系亲密，距离大的关系 疏远。这里的距离是在个体间距离的基 础上定义的，常见的距离有：
a为个体i与个体j在所有变量 上同时取1的个数；d为同时 取0的个数
特点：排除同时不拥有某特 征的情况；取1的状态比取0 更有意义(如:临床检验中的 阳性特征)；编码方案会引 起系数的变化
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品质型个体间的距离
雅科比（Jaccard）系数:适用二值变量
这批数据将五座商场分类。
编号
购物环境 服务质量
A商场
73
68
B商场
66
64
C商场
84
82
D商场
91
88
E商场
94
90
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1、定距型变量个体间距离的计算方式
欧式距离（Euclidean distance）
k
(xi yi )2 (73 66)2 (68 64)2 i1
结论:张三和李四最有可能得类似 的病;李四和王五不太有可能
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注：聚类分析的几点说明
所选择的变量应符合聚类的要求：所选变量应能够从不同 的侧面反映我们研究的目的；
各变量的变量值不应有数量级上的差异（对数据进行标准 化处理）：聚类分析是以各种距离来度量个体间的“亲疏” 程度的，从上述各种距离的定义看，数量级将对距离产生 较大的影响，并影响最终的聚类结果。
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五 座 商 场 两 两 个 体 欧 氏 距 离 的 矩 阵 Proxi mity Ma trix
Case 1:A商 厦 2:B商 厦 3:C商 厦 4:D商 厦 5:E商 厦
1:A商 厦 .000
8.062 17.804 26.907 30.414
姓名 性别 发烧 咳嗽 检查1 检查2 检查3 检查4
张三 男 1 0 1 0 0
0
李四 女 1 0 1 0 1
0
王五 男 1 1 0 0 0
0
……..
d (张三,李四) 0 1 0.33 2 0 1
d (李四,王五) 1 2 0.75 11 2
d (张三,王五) 11 0.67 1 0 1
(4 4.5)2 ) (8 8.5)2
(6 6)2
(5 4.5)2
)
4.12
8.5
6
ห้องสมุดไป่ตู้4.5
8.5
6
4.5
Phi方（Phi-Square measure）距离
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3、二值（Binary）变量个体间距离的计 算方式
– 简单匹配系数（Simple Matching） – 雅科比系数（Jaccard）
(张三,李四) 1: a=2 b=1 c=0 d=0 J(x,y)=1/(1+2)=1/3
(张三,李四) 2: a=0 b=0 c=1 d=2 J(x,y)=1/1=1 (不相同)
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• 品质型个体间的距离
– Jaccard系数举例:根据临床表现研究病人是否有类似的病
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2、计数变量个体间距离的计算方式
卡方（Chi-Square measure）距离
姓名
选修课门数 （期望频数）
专业课门数 （期望频数）
得优门数 （期望频数）
合计
张三
9（8.5）
6（6）
4（4.5）
19
李四
8（8.5）
6（6）
5（4.5）
19
合计
17
12
9
38
(9 8.5)2 (
(6 6)2
姓名 张三 李四 王五 ……..
性别 男 女 男
发烧 咳嗽 检查1 检查2 检查3 检查4
10 10 0
0
10 10 1
0
11 00 0
0
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• 雅科比（Jaccard）系数:适用二值变量
个体i 1 0
个体j
10 ab cd
J (i, j) b c abc
姓名 授课方式 上机时间 选某门课程
张三
1 (0)
1(0)
1(0)
李四
1 (0)
1(0)
0(1)
王五
0 (1)
0(1)
1(0)
(张三,李四) 1: a=2 b=1 c=0 d=0 d(x,y)=1/(1+2)=1/3
(张三,李四) 2: a=0 b=0 c=1 d=2 d(x,y)=1/(1+2)=1/3 (相同)
3、把一个字符型变量作为标记变量选到Label Cases by框中，它将大大增强聚类分析结果的可 读性。
4、在Cluster框中选择聚类类型。其中Cases表示 进行Q型聚类（默认类型）；Variables表示进 行R型聚类。
5、在Display框中选择输出内容。其中Statistics 表示输出聚类分析的相关统计量；Plot表示输出 聚类分析的相关图形。
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例如，学校里有些同学经常在一起，关
系比较密切，而他们与另一些同学却很少来 往，关系比较疏远。究其原因可能会发现， 经常在一起的同学的家庭情况、性格、学习 成绩、课余爱好等方面有许多共同之处，而 关系比较疏远的同学在这些方面有较大的差 异性。为了研究家庭情况、性格、学习成绩、 课余爱好等是否会成为划分学生小群体的主 要决定因素，可以从有关这些方面的数据入 手，进行客观分组，然后比较所得的分组是 否与实际相吻合。对学生的客观分组就可采 用聚类分析方法。
张三
1
1
1
李四
1
1
0
王五
0
0
1
（张三，李四）：a=2 b=1 c=0 d=0 d(x,y)=1/(1+2)=1/3
（张三，王五）：a=1 b=2 c=0 d=0 d(x,y)=2/(1+2)=2/3
张三距李四近
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• 品质型个体间的距离
– 根据临床表现研究病人是否有类似的病
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10.2 层次聚类
• 10.2.1 层次聚类的两种类型和两种方式 层次聚类又称系统聚类，简单地讲是指聚
类过程是按照一定层次进行的。层次聚类有两 种类型，分别是Q型聚类和R型聚类；层次聚类 的聚类方式又有两种，分别是凝聚方式聚类和 分解方式聚类。
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第10章 SPSS的聚类分析
平方欧式距离（Squared Euclidean distance ） 切比雪夫（Chebychev）距离
max xi yi max( 73 66 , 68 64 )