多元统计分析实验报告-聚类分析

武汉理工大学 实实 验 实训 报验 实训 报 告告 项项 目目 名名 称称 实验 2 聚类分析 所属课程名称所属课程名称 多元统计分析 项项 目目 类类 型型 设计性实验 实验实验 实训实训 日期日期 年 月 日 班班 级级 学学 号号 姓姓 名名 指导教师指导教师 武汉理工大学统计学系制 一 实验 实训 概述 一 实验 实训 概述 目的及要求目的及要求 聚类分析的目的是将分类对象按一定规则分为若干类 这些类不是事先给 定的 而是根据数据的特征确定的 在同一类里的这些对象在某种意义上倾向 于彼此相似 而在不同的类里的对象倾向于不相似 按具体的题目要求完成实验报告 并及时上传到给定的 FTP 和课程网站 基本原理基本原理 系统聚类法是聚类分析中用的最多的一种 其基本思想是 开始将 n 个对 象各自作为一类 并规定对象之间的距离和类与类之间的距离 然后将距离最 近的两类合并成一个新类 计算新类与其它类之间的距离 重复进行两个最近 类的合并 每次减少一类 直至所有的对象合并为一类 实施环境实施环境 使用的材料 设备 软件 使用的材料 设备 软件 SPSS 等软件 二 实验 实训 内容 二 实验 实训 内容 项目内容项目内容 聚类分析 方案设计方案设计 共含两道题目 第一题为基于距离矩阵的聚类分析 第二题为基于原始数据的聚类分析 三 指导教师评语及成绩 三 指导教师评语及成绩 评语 评语 成绩 成绩 指导教师签名 指导教师签名 批阅日期 批阅日期 实验报告 2 聚类分析 设计性实验 设计性实验 实验原理 实验原理 聚类分析的目的是将分类对象按一定规则分为若干类 这些类不是 事先给定的 而是根据数据的特征确定的 在同一类里的这些对象在某种意义 上倾向于彼此相似 而在不同的类里的对象倾向于不相似 系统聚类法是聚类 分析中用的最多的一种 其基本思想是 开始将 n 个对象各自作为一类 并规 定对象之间的距离和类与类之间的距离 然后将距离最近的两类合并成一个新 类 计算新类与其它类之间的距离 重复进行两个最近类的合并 每次减少一 类 直至所有的对象合并为一类 实验题目一 实验题目一 为了对 11 种语言 英语 挪威语 丹麦语 荷兰语 德语 法语 西班 牙语 意大利语 波兰语 匈牙利语及芬兰语进行比较研究 研究人员选取每 种语言的 1 至 10 十个数字相应的单词列表分析 对于同一数字 某两种语言的 第一个字母若相同 则称这两者在该数字上一致 否则非一致 将这 11 种语言 两两比较后 计算每一对在十个数字上非一致的数目 得到下列距离矩阵 E N Da Du G Fr Sp I P H Fi E 0 N 2 0 Da 2 1 0 Du 7 5 6 0 G 6 4 5 5 0 Fr 6 6 6 9 7 0 Sp 6 6 5 9 7 2 0 I 6 6 5 9 7 1 1 0 P 7 7 6 10 8 5 3 4 0 H 9 8 8 8 9 10 10 10 10 0 Fi 9 9 9 9 9 9 9 9 9 8 0 1 对这 11 种语言分别用最小距离法 single linkage 最大距离法 complete linkage 平均距离法 average linkage 进行聚类分析 2 画出以上三种方法聚类分析结果的树状图 3 结合三种方法的树状图 你认为将 11 种语言分为哪几类比较合适 4 用最大距离法将 11 种语言聚为 3 类 并将聚类结果存储在一个 SPSS 数 据文件中 实验题目二 实验题目二 下表给出了 2010 年湖北省省各地区的人均各项消费支出情况 表表 1 2010 年湖北省各地区人均各项消费支出 市 县 代码 食品类 元 衣着类 元 家庭设备 元 医疗保健 元 交通和通 元 娱乐教育 元 居住 元 服务项目 元 42013303645626 5444 1547 51079701442 9 42022985608845 1537590 51028706 7334 1 42032744554380607496827582350 42042843623529453424662414405 42053033527851 1317 5403 21347612 9338 420628853947484164511063746261 42073251632542440675937854369 42082864500841588709921314382 42093561566953 1463 1887 4967722 3434 3 421026496671798372 3650 2844768 4541 7 421124374101399671457634860223 42122372497793493407774436389 42132200567708 6500 4781790 8606 5262 7 实验要求 实验要求 1 分别应用最小距离法 single linkage 最大距离法 complete linkage 平均距离法 average linkage 对湖北省的 13 个城市进行聚类分析 2 画出以上三种方法聚类分析结果的树状图 比较异同 3 用最小距离法将 13 个城市聚为 3 类 并将聚类结果存储在一个 SPSS 数 据文件中 4 对表 1 中的人均各项消费支出进行聚类分析 实验题目一分析报告 实验题目一分析报告 1 实验 实训 过程 步骤 记录 数据 程序等 实验 实训