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模糊聚类分析例子1教学内容

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模糊聚类分析例子1

1. 模糊聚类分析模型

环境区域的污染情况由污染物在4个要素中的含量超标程度来衡量。设这5个环境区域的污染数据为1x =(80, 10, 6, 2), 2x =(50, 1, 6, 4), 3x =(90, 6, 4, 6), 4x =(40, 5, 7, 3), 5x =(10, 1, 2, 4). 试用模糊传递闭包法对X 进行分类。 解 :

由题设知特性指标矩阵为: *

80106250164906464057310124X ????????=????????

数据规格化:最大规格化'

ij ij

j

x x M =

其中: 12max(,,...,)j j j nj M x x x =

00.8910.860.330.560.1

0.860.671

0.60.5710.440.510.50.11

0.1

0.290.67X ????????=??

??????

构造模糊相似矩阵: 采用最大最小法来构造模糊相似矩阵55()ij R r ?=,

1

0.540.620.630.240.5410.550.700.530.62

0.5510.560.370.630.700.5610.380.240.530.370.381R ??

???

???=??

??????

利用平方自合成方法求传递闭包t (R )

依次计算248,,R R R , 由于84R R =,所以4()t R R =

2

10.630.620.630.530.6310.560.700.530.62

0.5610.620.530.630.700.6210.530.530.530.530.531R ??

??????=??

??????,

4

10.630.620.630.530.6310.620.700.530.62

0.6210.620.530.630.700.6210.530.53

0.530.530.531R ????????=??

??????

=8R

选取适当的置信水平值[0,1]λ∈, 按λ截矩阵进行动态聚类。把()t R 中的元素从大到小的顺序编排如下: 1>0.70>0.63>062>053. 依次取λ=1, 0.70, 0.63, 062, 053,得

11

000001000()0

010*******

0001t R ?????

?

??=??

??????,此时X 被分为5类:{1x },{2x },{3x },{4x },{5x }

0.7

1000001010()001000101000001t R ??????

??=??

??????,此时X 被分为4类:{1x },{2x ,4x },{3x },{5x }

0.63

1101011010()001001101000001t R ??????

??=??

??????,此时X 被分为3类:{1x ,2x ,4x },{3x },{5x }

0.62

1111011110()11110111100

0001t R ??????

??=??

??????

,此时X 被分为2类:{1x ,2x ,4x ,3x },{5x }

0.53

1111111111()111111*********t R ??

????

??=??

??????

,此时X 被分为1类:{12345,,,,x x x x x }

Matlab 程序如下: %数据规格化MATLAB 程序 a=[80 10 6 2

50 1 6 4 90 6 4 6 40 5 7 3 10 1 2 4]; mu=max(a) for i=1:5 for j=1:4

r(i,j)=a(i,j)/mu(j); end end r

%采用最大最小法构造相似矩阵

r=[0.8889 1.0000 0.8571 0.3333 0.5556 0.1000 0.8571 0.6667 1.0000 0.6000 0.5714 1.0000 0.4444 0.5000 1.0000 0.5000 0.1111 0.1000 0.2857 0.6667]; b=r'; for i=1:5 for j=1:5

R(i,j)=sum(min([r(i,:);b(:,j)']))/sum(max([r(i,:);b(:,j)'])); end end R

%利用平方自合成方法求传递闭包t (R ) 矩阵合成的MATLAB 函数

function rhat=hech(r); n=length(r); for i=1:n for j=1:n

rhat(i,j)=max(min([r(i,:);r(:,j)'])); end end

求模糊等价矩阵和聚类的程序

R=[ 1.0000 0.5409 0.6206 0.6299 0.2432 0.5409 1.0000 0.5478 0.6985 0.5339 0.6206 0.5478 1.0000 0.5599 0.3669 0.6299 0.6985 0.5599 1.0000 0.3818 0.2432 0.5339 0.3669 0.3818 1.0000]; R1=hech (R) R2=hech (R1) R3=hech (R2) bh=zeros(5); bh(find(R2>0.7))=1

2. 模糊综合评判模型

某烟草公司对某部门员工进行的年终评定,关于考核的具体操作过程,以对一名员工的考核为例。如下表所示,根据该部门工作人员的工作性质,将18个指标分成工作绩效(1U )、工作态度(2U )、工作能力(3U )和学习成长(4U )这4各子因素集。

员工考核指标体系及考核表

技能提高 0.1 0.4 0.3 0.1 0.1 培训参与 0.2 0.3 0.4 0.1 0 工作提供

0.4

0.3

0.2

0.1

请专家设定指标权重,一级指标权重为:

()0.4,0.3,0.2,0.1A =

二级指标权重为:

()10.2,0.3,0.3,0.2A =

()20.3,0.2,0.1,0.2,0.2A = ()30.1,0.2,0.3,0.2,0.2A = ()40.3,0.2,0.2,0.3A =

对各个子因素集进行一级模糊综合评判得到:

()1110.39,0.39,0.26,0.04,0.01B A R ==o ()2220.21,0.37,0.235,0.125,0.06B A R ==o ()3330.15,0.32,0.355,0.125,0.06B A R ==o

()4440.27,0.35,0.24,0.1,0.02B A R ==o

这样,二级综合评判为:

()0.390.390.26

0.04

0.010.21

0.370.2350.1250.060.4,0.3,0.2,0.10.150.320.3550.1250.060.27

0.350.240.10.2B A R ??

???

?==??

??

??

o o ()0.28,0.37,0.27,0.09,0.04=

根据最大隶属度原则,认为该员工的评价为良好。同理可对该部门其他员工进行考核。 3. 层次分析模型

你已经去过几家主要的摩托车商店,基本确定将从三种车型中选购一种,你选择的标准主要有:价格、耗油量大小、舒适程度和外观美观情况。经反复思考比较,构造了它们之间的成对比较判断矩阵。

A=1

3781155311137511118

53??

????

??????

????????

三种车型(记为a,b,c )关于价格、耗油量、舒适程度和外表美观情况的成对比较判断矩阵为

价格 a b c 耗油量 a b c

1231/2121/31/21a b c ?????????? 11/51/251721/71a b c ??

????

????

舒适程度 a b c 外表 a b c

1351/3141/51/41a b c ?????????? 11/535171/31/71a b c ??

????

????

根据上述矩阵可以看出四项标准在你心目中的比重是不同的,请按由重到

轻顺序将它们排出。 解:用matlab 求解 层次总排序的结果如下表

Matlab 程序如下:

clc,clear n1=4; n2=3;

a=[1 3 7 8 1/3 1 5 5 1/7 1/5 1 3 1/8 1/5 1/3 1];

b1=[1 2 3 1/2 1 2 1/3 1/2 1 ]; b2=[1 1/5 1/2 5 1 7 2 1/7 1 ];

b3=[1 3 5 1/3 1 4 1/5 1/4 1 ]; b4=[1 1/5 3 5 1 7 1/3 1/7 1];

ri=[0,0,0.58,0.90,1.12,1.24,1.32,1.41,1.45]; % 一致性指标RI [x,y]=eig(a); %x 为特征向量,y 为特征值

lamda=max(diag(y));

num=find(diag(y)==lamda);

w0=x(:,num)/sum(x(:,num));

w0 %准则层特征向量

CR0=(lamda-n1)/(n1-1)/ri(n1) %准则层一致性比例

for i=1:n1

[x,y]=eig(eval(char(['b',int2str(i)])));

lamda=max(diag(y));

num=find(diag(y)==lamda);

w1(:,i)=x(:,num)/sum(x(:,num)); %方案层的特征向量

CR1(i)=(lamda-n2)/(n2-1)/ri(n2); %方案层的一致性比例

end

w1

CR1, ts=w1*w0, CR=CR1*w0 %ts为总排序的权值,CR为层次总排序的随机一致性比例% 当CR小于0.1时,认为总层次排序结果具有较满意的一致性并接受该结果,否则对判断矩阵适当修改

4. 灰色预测GM(1,1)模型

某地区年平均降雨量数据如表

某地区年平均降雨量数据

x i<=hz为旱灾。预测下一次旱灾发生的时间

规定hz=320,并认为(0)()

解:

初始序列如下

(0)x =(390.6,412,320,559.2,380.8,542.4,553,310,561,300,632,540,406.2,313.8,576,58

7.6,318.5)

由于满足(0)()x i <=320的(0)()x i 为异常值,易得下限灾变数列为

0hz x = (320,310,300,313.8,318.5)

其对应的时刻数列为

t = (3,8,10,14,17)

建立GM (1,1)模型

(1) 对原始数据t 做一次累加,即

t(1) = (3,11,21,35,52) (2) 构造数据矩阵及数据向量 (3) 计算a ,b

a=-0.2536,b=6.2585 (4) 建立模型

y=-24.6774+27.6774*exp(.253610*t) (5) 模型检验

(6) 通过计算可以预测到第六个数据是22.0340

由于 22.034 与17 相差5.034,这表明下一次旱灾将发生在五年以后。 计算的 MATLAB 程序如下:

模糊聚类分析

目录 1引言: (3) 2 理论准备: (3) 2.1 模糊集合理论 (3) 2.2模糊C均值聚类(FCM) (4) 2.3 加权模糊C均值聚类(WFCM) (4) 3 聚类分析实例 (5) 3.1数据准备 (5) 3.1.1数据表示 (5) 3.1.2数据预处理 (5) 3.1.3 确定聚类个数 (6) 3.2 借助clementine软件进行K-means聚类 (7) 3.2.1 样本在各类中集中程度 (8) 3.2.2 原始数据的分类结果 (8) 3.2.3结果分析 (9) 3.3模糊C均值聚类 (10) 3.3.1 数据集的模糊C划分 (10) 3.3.2 模糊C均值聚类的目标函数求解方法 (10) 3.3.3 MATLAB软件辅助求解参数设置 (11) 3.3.4符号表示 (11)

3.3.5代码实现过程 (11) 3.3.6 FCM聚类分析 (11) 3.4 WFCM算法 (14) 3.4.1 WFCM聚类结果展示 (14) 3.4.2样本归类 (16) 3.4.3归类代码实现 (16) 4.结论 (17) 5 参考文献 (18) 6 附录 (18)

模糊聚类与非模糊聚类比较分析 摘要: 聚类分析是根据样本间的相似度实现对样本的划分,属于无监督分类。传统的聚类分析是研究“非此即彼”的分类问题,分类结果样本属于哪一类很明确,而很多实际的分类问题常伴有模糊性,即它不仅仅是属于一个特定的类,而是“既此又彼”。因此为了探究模糊聚类与非模糊聚类之间聚类结果的差别,本文首先采用系统聚类方法对上市公司132支股票数据进行聚类,确定比较合理的聚类数目为11类,然后分别采用K-means聚类与模糊聚类方法对股票数据进行聚类分析,最终得出模糊聚类在本案例中比K-means聚类更符合实际。 关键字:模糊集合,K-means聚类,FCM聚类,WFCM聚类 1引言: 聚类分析是多元统计分析的方法之一,属于无监督分类,是根据样本集的内在结构,按照样本之间相似度进行划分,使得同类样本之间相似性尽可能大,不同类样本之间差异性尽可能大。传统的聚类分析属于硬化分,研究对象的性质是非此即彼的,然而,现实生活中大多数事物具有亦此亦彼的性质。因此传统的聚类分析方法往往不能很好的解决具有模糊性的聚类问题。为此,模糊集合理论开始被应用到分类领域,并取得不错成果。 本文的研究目的是通过对比传统聚类和模糊聚类的聚类结果,找出二者之间的不同之处,并说明两种聚类分析方法在实例中应用的优缺点。 2理论准备: 2.1 模糊集合理论 模糊集合定义:设U为论域,则称由如下实值函数μA:U→ [ 0,1 ],u →μ ( u )所确定的集合A 为U上的模糊集合,而称μA为模糊集合A 的隶A 属函数,μ A ( u)称为元素u 对于A 的隶属度。若μA(u) =1,则认为u完全属于A;若μA(u) =0,则认为u完全不属于A,模糊集合是经典集合的推广。

模糊聚类分析方法

模糊聚类分析方法 对所研究的事物按一定标准进行分类的数学方法称为聚类分析,它是多元统计“物以类聚”的一种分类方法。载科学技术、经济管理中常常要按一定的标准(相似程度或亲疏关系)进行分类。例如,根据生物的某些性状可对生物分类,根据土壤的性质可对土壤分类等。由于科学技术、经济管理中的分类界限往往不分明,因此采用模糊聚类方法通常比较符合实际。 一、模糊聚类分析的一般步骤 1、第一步:数据标准化[9] (1) 数据矩阵 设论域12{,,,}n U x x x =为被分类对象, 每个对象又有m 个指标表示其性状,即 12{,, ,}i i i im x x x x = (1,2,,) i n =, 于是,得到原始数据矩阵为 1112 1 21222 12 m m n n nm x x x x x x x x x ?? ? ? ? ??? 。 其中nm x 表示第n 个分类对象的第m 个指标的原始数据。 (2) 数据标准化 在实际问题中,不同的数据一般有不同的量纲,为了使不同的量纲也能进行比较,通常需要对数据做适当的变换。但是,即使这样,得到的数据也不一定在区间[0,1]上。因此,这里说的数据标准化,就是要根据模糊矩阵的要求,将数据压缩到区间[0,1]上。通常有以下几种变换: ① 平移·标准差变换

i k k ik k x x x s -'= (1,2,,;1,2,i n k m == 其中 11n k i k i x x n ==∑, k s =。 经过变换后,每个变量的均值为0,标准差为1,且消除了量纲的影响。但 是,再用得到的ik x '还不一定在区间[0,1]上。 ② 平移·极差变换 111m i n { }m a x {}m i n {}i k i k i n ik ik ik i n i n x x x x x ≤≤≤≤≤≤''-''=''- ,(1,2, ,)k m = 显然有01ik x ''≤≤,而且也消除了量纲的影响。 ③ 对数变换 lg ik ik x x '= (1,2,,;1,2,i n k m == 取对数以缩小变量间的数量级。 2、第二步:标定(建立模糊相似矩阵) 设论域12{,, ,}n U x x x =,12{,,,}i i i im x x x x =,依照传统聚类方法确定相似 系数,建立模糊相似矩阵,i x 与j x 的相似程度(,)ij i j r R x x =。确定(,)ij i j r R x x =的方法主要借用传统聚类的相似系数法、距离法以及其他方法。具体用什么方法,可根据问题的性质,选取下列公式之一计算。 (1) 相似系数法 ① 夹角余弦法 2 2m ik jk ij m ik jk x x r x = ∑∑ ② 最大最小法 11() () m ik jk k ij m ik jk k x x r x x ==∧= ∨∑∑。 ③ 算术平均最小法

聚类分析的案例分析(推荐文档)

《应用多元统计分析》 ——报告 班级: 学号: 姓名:

聚类分析的案例分析 摘要 本文主要用SPSS软件对实验数据运用系统聚类法和K均值聚类法进行聚类分析,从而实现聚类分析及其运用。利用聚类分析研究某化工厂周围的几个地区的 气体浓度的情况,从而判断出这几个地区的污染程度。 经过聚类分析可以得到,样本6这一地区的气体浓度值最高,污染程度是最严重的,样本3和样本4气体浓度较高,污染程度也比较严重,因此要给予及时的控制和改善。 关键词:SPSS软件聚类分析学生成绩

一、数学模型 聚类分析的基本思想是认为各个样本与所选择的指标之间存在着不同程度的相 似性。可以根据这些相似性把相似程度较高的归为一类,从而对其总体进行分析和总结,判断其之间的差距。 系统聚类法的基本思想是在这几个样本之间定义其之间的距离,在多个变量之间定义其相似系数,距离或者相似系数代表着样本或者变量之间的相似程度。根据相似程度的不同大小,将样本进行归类,将关系较为密切的归为一类,关系较为疏远的后归为一类,用不同的方法将所有的样本都聚到合适的类中,这里我们用的是最近距离法,形成一个聚类树形图,可据此清楚的看出样本的分类情况。 K 均值法是将每个样品分配给最近中心的类中,只产生指定类数的聚类结果。 二、数据来源 《应用多元统计分析》第一版164 页第6 题 我国山区有一某大型化工厂,在该厂区的邻近地区中挑选其中最具有代表性的 8 个大气取样点,在固定的时间点每日 4 次抽取6 种大气样本,测定其中包含的8 个取样点中每种气体的平均浓度,数据如下表。试用聚类分析方法对取样点及 大气污染气体进行分类。 三、建立数学模型 一、运行过程

模糊聚类分析报告例子

1. 模糊聚类分析模型 环境区域的污染情况由污染物在4个要素中的含量超标程度来衡量。设这5个环境区域的污染数据为1x =(80, 10, 6, 2), 2x =(50, 1, 6, 4), 3x =(90, 6, 4, 6), 4x =(40, 5, 7, 3), 5x =(10, 1, 2, 4). 试用模糊传递闭包法对X 进行分类。 解 : 由题设知特性指标矩阵为: * 80106250164906464057310124X ????????=???????? 数据规格化:最大规格化' ij ij j x x M = 其中: 12max(,,...,)j j j nj M x x x = 00.8910.860.330.560.1 0.860.671 0.60.5710.440.510.50.11 0.1 0.290.67X ????????=?? ?????? 构造模糊相似矩阵: 采用最大最小法来构造模糊相似矩阵55()ij R r ?=, 1 0.540.620.630.240.5410.550.700.530.62 0.5510.560.370.630.700.5610.380.240.530.370.381R ?? ??? ???=?? ?????? 利用平方自合成方法求传递闭包t (R ) 依次计算248,,R R R , 由于84R R =,所以4()t R R =

2 10.630.620.630.530.6310.560.700.530.62 0.5610.620.530.630.700.6210.530.530.530.530.531R ?? ??????=?? ??????, 4 10.630.620.630.530.6310.620.700.530.62 0.6210.620.530.630.700.6210.530.53 0.530.530.531R ????????=?? ?????? =8R 选取适当的置信水平值[0,1]λ∈, 按λ截矩阵进行动态聚类。把()t R 中的元素从大到小的顺序编排如下: 1>0.70>0.63>062>053. 依次取λ=1, 0.70, 0.63, 062, 053,得 11 000001000()0 010******* 0001t R ????? ? ??=?? ??????,此时X 被分为5类:{1x },{2x },{3x },{4x },{5x } 0.7 1000001010()001000101000001t R ?????? ??=?? ??????,此时X 被分为4类:{1x },{2x ,4x },{3x },{5x } 0.63 1101011010()001001101000001t R ?????? ??=?? ??????,此时X 被分为3类:{1x ,2x ,4x },{3x },{5x } 0.62 1111011110()11110111100 0001t R ?????? ??=?? ?????? ,此时X 被分为2类:{1x ,2x ,4x ,3x },{5x }

聚类分析实例分析题

5.2酿酒葡萄的等级划分 5.2.1葡萄酒的质量分类 由问题1中我们得知,第二组评酒员的的评价结果更为可信,所以我们通过第二组评酒员对于酒的评分做出处理。我们通过excel计算出每位评酒员对每支酒的总分,然后计算出每支酒的10个分数的平均值,作为总的对于这支酒的等级评价。 通过国际酿酒工会对于葡萄酒的分级,以百分制标准评级,总共评出了六个级别(见表5)。 在问题2的计算中,我们求出了各支酒的分数,考虑到所有分数在区间[61.6,81.5]波动,以原等级表分级,结果将会很模糊,不能分得比较清晰。为此我们需要进一步细化等级。为此我们重新细化出5个等级,为了方便计算,我们还对等级进行降序数字等级(见表6)。 通过对数据的预处理,我们得到了一个新的关于葡萄酒的分级表格(见表7):

考虑到葡萄酒的质量与酿酒葡萄间有比较之间的关系,我们将保留葡萄酒质量对于酿酒葡萄的影响,先单纯从酿酒葡萄的理化指标对酿酒葡萄进行分类,然后在通过葡萄酒质量对酿酒葡萄质量的优劣进一步进行划分。 5.2.2建立模型 在通过酿酒葡萄的理化指标对酿酒葡萄分类的过程,我们用到了聚类分析方法中的ward 最小方差法,又叫做离差平方和法。 聚类分析是研究分类问题的一种多元统计方法。所谓类,通俗地说,就是指相似元素的集合。为了将样品进行分类,就需要研究样品之间关系。这里的最小方差法的基本思想就是将一个样品看作P 维空间的一个点,并在空间的定义距离,距离较近的点归为一类;距离较远的点归为不同的类。面对现在的问题,我们不知道元素的分类,连要分成几类都不知道。现在我们将用SAS 系统里面的stepdisc 和cluster 过程完成判别分析和聚类分析,最终确定元素对象的分类问题。 建立数据阵,具体数学表示为: 1111...............m n nm X X X X X ????=?????? (5.2.1) 式中,行向量1(,...,)i i im X x x =表示第i 个样品; 列向量1(,...,)'j j nj X x x =’,表示第j 项指标。(i=1,2,…,n;j=1,2,…m) 接下来我们将要对数据进行变化,以便于我们比较和消除纲量。在此我们用了使用最广范的方法,ward 最小方差法。其中用到了类间距离来进行比较,定义为: 2||||/(1/1/)kl k l k l D X X n n =-+ (5.2.2) Ward 方法并类时总是使得并类导致的类内离差平方和增量最小。 系统聚类数的确定。在聚类分析中,系统聚类最终得到的一个聚类树,如何确定类的个数,这是一个十分困难但又必须解决的问题;因为分类本身就没有一定标准,人们可以从不同的角度给出不同的分类。在实际应用中常使用下面几种方法确定类的个数。由适当的阀值确定,此处阀值为kl D 。

模糊聚类分析应用

本科生毕业论文(设计) ( 2011 届) 论文(设计)题目模糊聚类分析应用 作者舒海波 系、专业理学分院数学与应用数学 班级应数072 指导教师(职称)何颖俞(讲师) 字数 9403 字 成果完成时间2011年4月10日 杭州师范大学钱江学院教学部制

模糊聚类分析应用 数学与应用数学专业0702班指导教师何颖俞 摘要:模糊聚类简单而言就是把数据中的指标分类。本文利用的是最大树法对等价矩阵进行聚类,然后利用fcm法对相似矩阵的求法进行比较。 关键字:模糊聚类,等价矩阵,最大树,相似矩阵 The application of fuzzy clustering Shuhaibo Instructor: HeYingYu Abstract: Fuzzy clustering is a method to classify the given data based on some indexes. In this paper I use the method of the maximal tree to classify the equivalent matrix, and then use clustering analysis method of FCM to comparison the solutions of the similar matrices. Key word: fuzzy clustering, equivalence matrix, the maximal tree, similar matrix

目录 1 绪论 (1) 2模糊聚类分析方法 (1) 2.1距离和相似系数 (1) 2.2 F相似关系 (2) 2.2.1定义 (2) 2.2.2 定理 (2) 2.3 聚类分析 (3) 2.3.1最大树法 (4) 3算法分类 (4) 3.1聚类方法的分类 (5) 3.1.1划分方法(partitioning method) (5) 3.1.2层次方法(hierarchical method) (5) 3.1.3基于密度的方法(density-based method) (5) 3.1.4基于网格的方法(grid-based method) (5) 3.1.5基于模型的方法(model-based method) (5) 3.2.数据挖掘领域中常用的聚类算法 (5) 3.2.1 CLARANS算法(随机搜索聚类算法) (5) 3.2.2 CURE算法(利用代表点聚类) (6) 3.2.3 BIRCH算法(利用层次方法的平衡迭代归约和聚类) (6) 3.2.4 DBSCAN算法(基于高密度连接区域的密度聚类方法) (6) 3.2.5 STING算法(统计信息风格) (7) 3.2.6 COBWEB算法(流行的简单增量概念聚类算法) (7) 3.2.6 模糊聚类算法FCM (8) 3.3 聚类算法的性能比较 (8) 4实际应用 (9) 5总结 (13) 参考文献: (13)

Matlab学习系列23. 模糊聚类分析原理及实现

23. 模糊聚类分析原理及实现 聚类分析,就是用数学方法研究和处理所给定对象,按照事物间的相似性进行区分和分类的过程。 传统的聚类分析是一种硬划分,它把每个待识别的对象严格地划分到某个类中,具有非此即彼的性质,这种分类的类别界限是分明的。 随着模糊理论的建立,人们开始用模糊的方法来处理聚类问题,称为模糊聚类分析。由于模糊聚类得到了样本数与各个类别的不确定性程度,表达了样本类属的中介性,即建立起了样本对于类别的不确定性的描述,能更客观地反映现实世界。 本篇先介绍传统的两种(适合数据量较小情形,及理解模糊聚类原理):基于择近原则、模糊等价关系的模糊聚类方法。 (一)预备知识 一、模糊等价矩阵 定义1 设R=(r ij )n ×n 为模糊矩阵,I 为n 阶单位矩阵,若R 满足 i) 自反性:I ≤R (等价于r ii =1); ii) 对称性:R T =R; 则称R 为模糊相似矩阵,若再满足 iii) 传递性:R 2 ≤R (等价于1 ()n ik kj ij k r r r =∨∧≤) 则称R 为模糊等价矩阵。 定理1 设R 为n 阶模糊相似矩阵,则存在一个最小的自然数k

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SPSS教程-聚类分析-附实例操作

各地区各行业工资水平的分析(2009年数据) 小组成员:张艺伟、赵月、陈媛、邹莉、朱海龙、曾磊、胡瑛、候银萍 1.研究背景及意义 1.1 研究背景 工资水平是指一定区域和一定时间内劳动者平均收入的高低程度。生产决定分配,只有经济发展才能提供更多的可分配的社会产品,因此一个地区的工资水平在一定程度上反映了其经济发展的水平。 1.2 研究意义 1. 通过多元统计分析方法,探究一个地区的工资水平与其经济发展水平之间的内在联系。 2. 将平均工资水平划分为3类,分析哪些地区、哪些行业的工资水平较高,可以为大学生就业提供宏观上的方向指引。 2.数据来源与描述 2.1 数据来源——《中国劳动统计年鉴─2010》 (URL:https://www.sodocs.net/doc/a911648812.html,/Navi/YearBook.aspx?id=N2011010069&floor=1###) 主编单位:国家统计局人口和就业统计司,人力资源和社会保障部规划财务司 出版社:中国统计出版社 简介:《中国劳动统计年鉴─2010》是一部全面反映中华人民共和国劳动经济情况的资料性年刊。本刊收集了2009年全国和各省、自治区、直辖市、香港特别行政区、澳门特别行政区的有关劳动统计数据。本书资料的取得形式主要有国家和部门的报表统计、行政记录和抽样调查。 2.2 数据描述 本数据集记录了全国31个省市(港、澳、台除外)的工资状况,各省市分别记录了其23个主要行业的平均工资水平,这23个主要行业包括:企业、事业、机关、金融业、制造业、建筑业、房地产业、农林牧渔业等等,具体数据格式参见图-0。

图-0 3.分析方法及原理 3.1 通过描述统计分析方法,判断哪些行业平均工资水平较高 描述统计分析方法主要是从基本统计量(诸如均值、方差、标准差、极大/小值、偏度、峰度等)的计算和描述开始的,并辅助于SPSS提供的图形功能,能够把握数据的基本特征和整体的分布特征。 在本案例中,通过比较不同行业(诸如企业、事业、机关、建筑业、制造业……)工资的均值、极大/小值,可以从总体上判断哪些行业的平均工资水平较高,哪些行业的较低。 3.2 通过聚类分析方法,判断哪些地区平均工资水平较高 聚类分析是依据研究对象的个体特征,对其进行分类的方法,分类在经济、管理、社会学、医学等领域,都有广泛的应用。聚类分析能够将一批样本(或变量)数据根据其诸多特征,按照在性质上的亲疏程度在没有先验知识的情况下进行自动分类,产生多个分类结果。类内部个体特征之间具有相似性,不同类间个体特征的差异性较大。 在本案例中,我们将采用两种方法进行聚类分析:一种是系统聚类法,另一种是K-均值法(快速聚类法)。 3.2.1系统聚类法 系统聚类法的基本原理:首先将一定数量的样本或指标各自看成一类,然后根据样本(或指标)的亲疏程度,将亲疏程度最高的两类进行合并,然后考虑合并后的类与其他类之间的亲疏程度,再进行合并。重复这一过程,直到将所有的样本(或指标)合并为一类。 系统聚类分为Q型聚类和R型聚类两种:Q型聚类是对样本进行聚类,它使具有相似特征的样本聚集在一起,使差异性大的样本分离开来;R型聚类是对变量进行聚类,它使差异性大的变量分离开来,相似的变量聚集在一起,这样就可以在相似变量中选择少数具有代表性的变量参与其他分析,实现减少变量个数、降低变量维度的目的。 在本例中进行的是Q型聚类。 类与类之间距离的计算方法主要有以下几种: (1)最短距离法(Nearest Neighbor),是指两类之间每个个体距离的最小值; (2)最长距离法(Farthest Neighbor),是指两类之间每个个体距离的最大值; (3)组间联接法(Between-groups Linkage),是指两类之间个体之间距离的平均值;

模糊聚类分析方法汇总

模糊聚类分析方法 对所研究的事物按一定标准进行分类的数学方法称为聚类分析,它是多元统计“物以类聚”的一种分类方法。载科学技术、经济管理中常常要按一定的标准(相似程度或亲疏关系)进行分类。例如,根据生物的某些性状可对生物分类,根据土壤的性质可对土壤分类等。由于科学技术、经济管理中的分类界限往往不分明,因此采用模糊聚类方法通常比较符合实际。 一、模糊聚类分析的一般步骤 1、第一步:数据标准化[9] (1) 数据矩阵 设论域12{,,,}n U x x x =为被分类对象,每个对象又有m 个指标表示其性状, 即 12{,, ,}i i i im x x x x = (1,2, ,)i n =, 于是,得到原始数据矩阵为 11 121212221 2 m m n n nm x x x x x x x x x ?? ? ? ? ??? 。 其中nm x 表示第n 个分类对象的第m 个指标的原始数据。 (2) 数据标准化 在实际问题中,不同的数据一般有不同的量纲,为了使不同的量纲也能进行比较,通常需要对数据做适当的变换。但是,即使这样,得到的数据也不一定在区间[0,1]上。因此,这里说的数据标准化,就是要根据模糊矩阵的要求,将数据压缩到区间[0,1]上。通常有以下几种变换: ① 平移·标准差变换

ik k ik k x x x s -'= (1,2,,;1,2,,)i n k m == 其中 11n k ik i x x n ==∑, k s = 经过变换后,每个变量的均值为0,标准差为1,且消除了量纲的影响。但 是,再用得到的ik x '还不一定在区间[0,1]上。 ② 平移·极差变换 111min{}max{}min{}ik ik i n ik ik ik i n i n x x x x x ≤≤≤≤≤≤''-''=''-,(1,2,,)k m = 显然有01ik x ''≤≤,而且也消除了量纲的影响。 ③ 对数变换 lg ik ik x x '= (1,2,,;1,2,,)i n k m == 取对数以缩小变量间的数量级。 2、第二步:标定(建立模糊相似矩阵) 设论域12{,, ,}n U x x x =,12{,, ,}i i i im x x x x =,依照传统聚类方法确定相似 系数,建立模糊相似矩阵,i x 与j x 的相似程度(,)ij i j r R x x =。确定(,)ij i j r R x x =的方法主要借用传统聚类的相似系数法、距离法以及其他方法。具体用什么方法,可根据问题的性质,选取下列公式之一计算。 (1) 相似系数法 ① 夹角余弦法 21 m ik jk ij m ik jk k x x r x == ∑∑。 ② 最大最小法 11() () m ik jk k ij m ik jk k x x r x x ==∧= ∨∑∑。 ③ 算术平均最小法

模糊聚类案例分析

模糊数学方法及其应用论文题目:模糊聚类方法案例分析 小组成员: 王季光宋申辉兰洁 陈倩芸肖仑杨洋 吴云峰 2013年10 月27 日

模糊聚类分析方法 1.1距离和相似系数 为了将样品(或指标)进行分类,就需要研究样品之间关系。目前用得最多的方法有两个:一种方法是用相似系数,性质越接近的样品,它们的相似系数的绝对值越接近1,而彼此无关的样品,它们的相似系数的绝对值越接近于零。比较相似的样品归为一类,不怎么相似的样品归为不同的类。另一种方法是将一个样品看作P 维空间的一个点,并在空间定义距离,距离越近的点归为一类,距离较远的点归为不同的类。但相似系数和距离有各种各样的定义,而这些定义与变量的类型关系极大,因此先介绍变量的类型。 由于实际问题中,遇到的指标有的是定量的(如长度、重量等),有的是定性的(如性别、职业等),因此将变量(指标)的类型按以下三种尺度划分: 间隔尺度:变量是用连续的量来表示的,如长度、重量、压力、速度等等。在间隔尺度中,如果存在绝对零点,又称比例尺度,本书并不严格区分比例尺度和间隔尺度。 有序尺度:变量度量时没有明确的数量表示,而是划分一些等级,等级之间有次序关系,如某产品分上、中、下三等,此三等有次序关系,但没有数量表示。 名义尺度:变量度量时、既没有数量表示,也没有次序关系,如某物体有红、黄、白三种颜色,又如医学化验中的阴性与阳性,市场供求中的“产”和“销”等。 不同类型的变量,在定义距离和相似系数时,其方法有很大差异,使用时必须注意。研究比较多的是间隔尺度,因此本章主要给出间隔尺度的距离和相似系数的定义。 设有n 个样品,每个样品测得p 项指标(变量),原始资料阵为 p x x x np n n p p n x x x x x x x x x X X X X 2 122221112 112 1 21 ? ? ??????????? ?= 其中(1,,;1,,) ij x i n j p == 为第i 个样品的第j 个指标的观测数据。第i 个样 品 i X 为矩阵X 的第i 行所描述,所以任何两个样品XK 与XL 之间的相似性,可 以通过矩阵X 中的第K 行与第L 行的相似程度来刻划;任何两个变量K x 与 L x 之 间的相似性,可以通过第K 列与第L 列的相似程度来刻划。 1.2 F 相似关系 1. 2.1定义 设)(U U F R ?∈,如果具有自反和对称关系,则称R 为U 上的一个F 相似关

模糊聚类法

模糊聚类分析法及其应用 (汽车学院钟锐 2011122071) 摘要模糊聚类分析方法是一种多元统计分析方法, 它通过多个指标将样本划分为若干类, 这种分类方法能很好地应用于交通规划、交通流分析、安全评价等多个方面。文章以交通调查的选择为例说明了模糊聚类分析在规划过程中的具体应用, 并分析了模糊聚类分析在交通规划其他方面的应用。在交通调查中, 可利用模糊聚类分析将交通分区按工业、居住、公建、道路绿化广场等各项用途来进行分类。可相应减少同类交通分区的相似调查工作量。 关键词模糊聚类分析; 交通规划; 交通调查 1 问题的提出 交通规划旨在确定公路和城市道路交通建设的发展目标, 设计达到这些目 标的策略、过程与方案。交通规划包括目标确定、组织工作、数据调查、相关基本模型分析、分析预测、方案设计、方案评价、方案实施过程中的信息反馈和修改等工作阶段。在交通规划的很多阶段, 需要进行分类。例如可将众多的交通小区划分成几大类, 将具有相似特性的交通小区归于一类, 可以减少调查的工作量; 对线路网络进行分析评价时, 也需要进行分类。单一的指标往往不能全面反映交通分区之间的关系, 需要用多个指标来进行。在分类方法中,聚类分析是一种应用很广泛的方法, 它在交通规划领域应用较多。 2 聚类分析方法 聚类分析取意于“人以群分, 物以类聚”的俗语, 即将一组事物根据其性质上亲疏远近的程度进行分类, 把性质相近的个体归为一类, 使得同一类中的个体具有高度的同质性, 不同类之间的个体具有高度的异质性。为使分类合理, 必须描述个体之间的亲疏程度。对此, 通常有距离法、相关系数法等方法。距离法是将每个样本看成m( m 为统计指标的个数) 维空间的一个点, 在m 维空间中定义点与点之间的某种距离; 相关系数法是用某种相似系数来描述样本之间的关系, 如相关系数。聚类的方法有很多, 如系统聚类法、模糊聚类法、分裂法、

聚类分析案例

SPSS软件操作实例——某移动公司客户细分模型 数据准备:数据来源于telco.sav,如图1所示,Customer_ID表示客户编号,Peak_mins表示工作日上班时期电话时长,OffPeak_mins表示工作日下班时期电话时长等。 图1 telco.sav数据 分析目的:对移动手机用户进行细分,了解不同用户群体的消费习惯,以更好的对其进行定制性的业务推销,所以需要运用聚类分析。 操作步骤: 1,从菜单中选择【文件】——【打开】——【数据】,在打开数据窗口中选择数据位置以及文件类型,将数据telco.sav导入SPSS软件中,如图2所示。 图2 打开数据菜单选项 2,从菜单中选择【分析】——【描述统计】——【描述】,然后在描述性窗口中,将需要标准化的变量选到右边的“变量列表”,勾选“将标准化得分另存为变量”,点确定,如图3所示。

图3 数据标准化 3,从菜单中选择【分析】——【分类】——【K-均值聚类】,在K-均值聚类分析窗口中将标准化之后的结果选入右边“变量列表”,客户编号选入“个案标记依据”,聚类数改为5。点击迭代按钮,在迭代窗口将最大迭代次数改为100,点击继续。点击保存按钮,在保存窗口勾选“聚类成员”、“与聚类中心的距离”,点击继续。点击选项按钮,在选项窗口勾选“ANOV A表”、“每个个案的聚类信息”,点击继续。点击确定按钮,运行聚类分析,如图4所示。 图4 聚类分析操作

由最终聚类中心表可得最终分成的5个类它们各自的均值。 第一类:依据总通话时间长,上班通话时间长,国际通话时间长等特征,将第一类命名为高端商用客户。 第二类:依据其在各项指标中均较低,将第二类命名为不常使用客户。 第三类:依据总通话和上班通话时间居中等特征,将第三类命名为中端商用客户。第四类:依据下班通话时间最长等特征,将第四类命名为日常客户。 第五类:依据平均每次通话时间最长等特征,将第五类命名为长聊客户。 由ANOVA表可根据F值大小近似得到哪些变量对聚类有贡献,本例题中重要程度排序为:总通话时长>工作日上班时期电话时长>工作日下班时期电话时

模糊聚类分析实验报告

专业:信息与计算科学 姓名: 学号: 实验一 模糊聚类分析 实验目的: 掌握数据文件的标准化,模糊相似矩阵的建立方法,会求传递闭包矩阵;会使用数学软件MATLAB 进行模糊矩阵的有关运算 实验学时:4学时 实验内容: ⑴ 根据已知数据进行数据标准化. ⑵ 根据已知数据建立模糊相似矩阵,并求出其传递闭包矩阵. ⑶ (可选做)根据模糊等价矩阵绘制动态聚类图. ⑷ (可选做)根据原始数据或标准化后的数据和⑶的结果确定最佳分类. 实验日期:20017年12月02日 实验步骤: 1 问题描述: 设有8种产品,它们的指标如下: x 1 = (37,38,12,16,13,12) x 2 = (69,73,74,22,64,17) x 3 = (73,86,49,27,68,39) x 4 = (57,58,64,84,63,28) x 5 = (38,56,65,85,62,27) x 6 = (65,55,64,15,26,48) x 7 = (65,56,15,42,65,35) x 8 = (66,45,65,55,34,32) 建立相似矩阵,并用传递闭包法进行模糊聚类。 2 解决步骤: 2.1 建立原始数据矩阵 设论域},,{21n x x x X 为被分类对象,每个对象又有m 个指标表示其性状, im i i i x x x x ,,,21 ,n i ,,2,1 由此可得原始数据矩阵。

于是,得到原始数据矩阵为 323455654566356542155665482615645565276285655638 286384645857396827498673176422747369121316123837X 其中nm x 表示第n 个分类对象的第m 个指标的原始数据,其中m = 6,n = 8。 2.2 样本数据标准化 2.2.1 对上述矩阵进行如下变化,将数据压缩到[0,1],使用方法为平移极差变换和最大值规格化方法。 (1)平移极差变换: 111min{}max{}min{}ik ik i n ik ik ik i n i n x x x x x ,(1,2,,)k m L 显然有01ik x ,而且也消除了量纲的影响。 (2)最大值规格化: j ij ij M x x ',),,max (21nj j j j x x x M 2.2.2 使用Matlab 实现代码:

聚类分析方法应用举例

刘向民物流工程 S11085240007 聚类分析方法应用举例 多元统计,是研究多个随机变量之间相互依赖关系以及内在统计规律性的一门统计学科。多元统计所包括的内容很多.但在实际统计分析中,聚类分析是应用最广泛的方法之一。聚类分析(cluste:Analysis),是研究分类问题的一种多元统计分析方法社会经济统计的分类问题,过去在传统方法上,主要是结合一定的专业知识进行定性分类处理。由于定性分类主要是靠经验完成,因而其结论难免带有较多的主观性和随意性,故不能很好地揭示客观事物内在的本质差别和联系。而聚类分析能带来定量上的分析可以解决这个问题,下面通过一些实例来描述聚类分析方法在应用上的体现; 1 基于聚类分析的安徽省物流需求研究 选取了分行业统计的年产值类指标构建物流需求指标体系(X组),具体指标包括:农业总产值(万元)(X1)、工业总产值(亿元)(X2)、建筑业总产值(万元)(X3)、社会消费零售总额(万元)(X4)、亿元商品市场成交额(万元)(X5)、进出口总额(万美元)(X6)。该指标体系通过农业、工业、建筑业、批发业、零售业及国际贸易的发生额较全面地反映了地区的物流需求情况。 2 研究方法 分类问题一般的解决法是聚类分析或者因子分析基础上的聚类分析。由于本文最终期望得安徽省地级市物流需求分类情况,无需了解各个指标体系的内在系统结构,故选择聚类分析方法更简明。进行聚类分析时,本文采用的是基于样本聚类的Q型系统聚类方法。 3研究过程和结果 3.1地区物流需求指标的聚类分析 由分析软件输出的聚类过程统计量如表1所示。可以看出,伪F统计量在归为4类及7类

时较大,说明归为4类及7类时较好;伪T2统计量在1类、2类、3类时较大,由于伪T2大说明上一次归类效果较好,所以归为4类、3类、2类效果较好。而R2的值在由4类归为3类、由3类归为2类以及由2类归为1类时都有较大的减小,说明归类为2类、3类和4类都是比较好的。半偏R2统计量的值越大,则上一步聚类效果更好,所以归为4类、3 类、2类效果都较好。综合考虑四个统计量的值,并考虑分类的实用性,本文认为归为4类比较合适。聚类图见图1。 由软件分析得的聚类过程得到每一类的各个指标的平均值如表2所示。可以看出,四类地区的区分明显,各种产值指标依次递减。依据四类地区物流需求情况可将安徽省的17个地级市分为物流需求旺盛的省会经济圈、需求较大的马铜芜地区;物流需求量小的两淮和皖南山物流需求量小的两淮和皖南山区以及物流需求较小的第三类地区。

模糊聚类分析方法

第二节 模糊聚类分析方法 在科学技术、经济管理中常常要按一定的标准(相似程度或亲疏关系)进行分类。例如,根据生物的某些性状可对生物分类,根据土壤的性质可对土壤分类等。对所研究的事物按一定标准进行分类的数学方法称为聚类分析,它是多元统计“物以类聚”的一种分类方法。由于科学技术、经济管理中的分类界限往往不分明,因此采用模糊聚类方法通常比较符合实际。 一、模糊聚类分析的一般步骤 1、第一步:数据标准化[9] (1) 数据矩阵 设论域12{,,,}n U x x x = 为被分类对象,每个对象又有m 个指标表示其性状,即 12{,,,}i i i im x x x x = (1,2,,i n = , 于是,得到原始数据矩阵为 11 121 2122 2 1 2 m m n n nm x x x x x x x x x ?? ? ? ? ??? 。 其中nm x 表示第n 个分类对象的第m 个指标的原始数据。 (2) 数据标准化 在实际问题中,不同的数据一般有不同的量纲,为了使不同的量纲也能进行比较,通常需要对数据做适当的变换。但是,即使这样,得到的数据也不一定在区间[0,1]上。因此,这里说的数据标准化,就是要根据模糊矩阵的要求,将数据压缩到区间[0,1]上。通常有以下几种变换: ① 平移·标准差变换

i k k ik k x x x s -'= (1,2,,; 1,2,i n k m == 其中 1 1n k i k i x x n == ∑ , k s = 经过变换后,每个变量的均值为0,标准差为1,且消除了量纲的影响。但 是,再用得到的ik x '还不一定在区间[0,1]上。 ② 平移·极差变换 111m i n { } m a x {}m i n {} i k i k i n ik ik ik i n i n x x x x x ≤≤≤≤≤≤''-''=''-,(1,2,,)k m = 显然有01ik x ''≤≤,而且也消除了量纲的影响。 ③ 对数变换 lg ik ik x x '= (1,2,,; 1,2,i n k m == 取对数以缩小变量间的数量级。 2、第二步:标定(建立模糊相似矩阵) 设论域12{,,,}n U x x x = ,12{,,,}i i i im x x x x = ,依照传统聚类方法确定相似系数,建立模糊相似矩阵,i x 与j x 的相似程度(,)ij i j r R x x =。确定(,)ij i j r R x x =的方法主要借用传统聚类的相似系数法、距离法以及其他方法。具体用什么方法,可根据问题的性质,选取下列公式之一计算。 (1) 相似系数法 ① 夹角余弦法 m ik jk ij x x r = ∑ ② 最大最小法 11 () () m ik jk k ij m ik jk k x x r x x ==∧= ∨∑∑。 ③ 算术平均最小法

聚类分析实例讲解

Lab 6 聚类分析 一、分析背景 Chrysler公司为了赢得市场竞争地位,决定推出新产品Viper,该种产品的目标客户是雅皮士阶层。为了进一步了解这种人群的心理特征,定位自己的产品,吸引目标客户,Chrysler公司进行了一次市场调研。研究者使用九点量表测量400名被试者对30项陈述的态度,从而了解这些目标客户的心理特征。调研还询问被试者对Dodge Viper型汽车的态度来测量标准变量,标准变量的测量通过九点量表来测试消费者对“我愿意购买Chrysler公司生产的Dodge Viper型汽车”的态度。 本次分析的目的是:通过聚类分析,将原始变量分别聚成三类和四类,比较两种方法的效果。同时,比较使用原始变量得到的聚类结果和使用因子得分得到的聚类结果,看哪一种方法能更好地解释数据。 二、分析结果 1、根据原始变量进行的聚类分析 首先根据原始变量进行聚类分析,由于样本数较大,采用迭代聚类法,分别将样本聚为三类和四类,下面是聚类分析的结果比较。 表 1 聚为三类后的组重心表 2 聚为四类后的组重心 表 3 聚为三类的每组样本数表 聚为四类的每组样本数

表5 聚为三类后组重心之间的距离 表 6 聚为四类后组重心之间的距离 由方差分析的结果(结果略)可知,在聚为三类和四类的分析中,V8,V9,V18,V19,V20和V27的组间差异均大于0.05,结果不显著。 2、 根据因子得分进行的聚类分析 以下是根据因子得分,采用迭代法将样本聚为三类和四类的结果: 表7 聚为三类后的组重心 -.45298 .16364 .29950 .36038 -.22794 -.15239 .28739 -.32881 .00765 .25444 .70915 -.87203 .52946 -.29355 -.26021 .18363 .11953 -.28471 .00228 .20936 -.18616 .56772 -.64844 .01414 消费因子 时尚因子 社会因子 爱国因子 期望因子 偏好因子 个性因子 家庭因子 1 2 3 Cluster 表 8 聚为三类时的样本数 137.000 123.000 140.000 400.000 .000 1 2 3 Cluster Valid Missing

模糊C均值聚类算法的C 实现代码讲解

模糊C均值聚类算法的实现 研究背景 模糊聚类分析算法大致可分为三类 1)分类数不定,根据不同要求对事物进行动态聚类,此类方法是基于模糊等价矩阵聚类的,称为模糊等价矩阵动态聚类分析法。 2)分类数给定,寻找出对事物的最佳分析方案,此类方法是基于目标函数聚类的,称为模糊C均值聚类。 3)在摄动有意义的情况下,根据模糊相似矩阵聚类,此类方法称为基于摄动的模糊聚类分析法 聚类分析是多元统计分析的一种,也是无监督模式识别的一个重要分支,在模式分类图像处理和模糊规则处理等众多领域中获得最广泛的应用。它把一个没有类别标记的样本按照某种准则划分为若干子集,使相似的样本尽可能归于一类,而把不相似的样本划分到不同的类中。硬聚类把每个待识别的对象严格的划分某类中,具有非此即彼的性质,而模糊聚类建立了样本对类别的不确定描述,更能客观的反应客观世界,从而成为聚类分析的主流。 模糊聚类算法是一种基于函数最优方法的聚类算法,使用微积分计算技术求最优代价函数,在基于概率算法的聚类方法中将使用概率密度函数,为此要假定合适的模型,模糊聚类算法的向量可以同时属于多个聚类,从而摆脱上述问题。 我所学习的是模糊C均值聚类算法,要学习模糊C均值聚类算法要先了解虑属度的含义,隶属度函数是表示一个对象x隶属于集合A的程度的函数,通常记做μ A (x),其自变量范围是所有可能属于集合A的对象(即集合A所在空间中的 所有点),取值范围是[0,1],即0<=μ A (x)<=1。μ A (x)=1表示x完全隶属于集合 A,相当于传统集合概念上的x∈A。一个定义在空间X={x}上的隶属度函数就定义了一个模糊集合A,或者叫定义在论域X={x}上的模糊子集 ~ A。对于有限个对 象x 1,x 2 ,……,x n 模糊集合 ~ A可以表示为: } |) ), ( {( ~ X x x x A i i i A ∈ =μ (6.1) 有了模糊集合的概念,一个元素隶属于模糊集合就不是硬性的了,在聚类的问题中,可以把聚类生成的簇看成模糊集合,因此,每个样本点隶属于簇的隶属度就是[0,1]区间里面的值。 FCM算法需要两个参数一个是聚类数目C,另一个是参数m。一般来讲C要远远小于聚类样本的总个数,同时要保证C>1。对于m,它是一个控制算法的柔性的参数,如果m过大,则聚类效果会很次,而如果m过小则算法会接近HCM 聚类算法。 算法的输出是C个聚类中心点向量和C*N的一个模糊划分矩阵,这个矩阵表示的是每个样本点属于每个类的隶属度。根据这个划分矩阵按照模糊集合中的最大隶属原则就能够确定每个样本点归为哪个类。聚类中心表示的是每个类的平均

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