聚類分析的SPSS應(yīng)用

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1、聚類分析的SPSS應(yīng)用摘要：本文本主要結(jié)合實(shí)例講述SPSS這個(gè)軟件在聚類分析中的應(yīng)用。包括SPSS的一些基本操作，在聚類分析中的相關(guān)參數(shù)設(shè)置，數(shù)據(jù)的錄入，操作步驟等。本文重點(diǎn)是SPSS在聚類分析中的應(yīng)用方法，不對(duì)聚類分析相關(guān)知識(shí)做過多闡述，相關(guān)知識(shí)點(diǎn)參見本組對(duì)聚類分析的詳細(xì)講解。文中結(jié)合2006年全國各省6項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)各省進(jìn)行簡單分類這個(gè)實(shí)例，講述兩種最常用聚類分析方法，即系統(tǒng)聚類分析（HierarchicalCluster）和K-均值聚類分析。本文用到的軟件是SPSS19漢化版，各個(gè)版本操作基本一樣，文中相關(guān)選項(xiàng)均有英文注釋

2、，方便非漢化版同學(xué)識(shí)讀操作。一．SPSS數(shù)據(jù)的錄入打開SPSS軟件是下面圖1的界面：圖1上圖1所示是數(shù)據(jù)視圖（見上圖左下角黃色框框），點(diǎn)擊數(shù)據(jù)視圖右邊藍(lán)色框框進(jìn)入變量視圖，如下圖2：圖2在變量視圖中設(shè)置我們需要的變量名，并填寫約束條件，填寫完成后如下圖3：圖3其中，我們需要7個(gè)變量，見名稱一欄，變量中地區(qū)是字符型變量，所以度量標(biāo)準(zhǔn)是名義。其他設(shè)置默認(rèn)即可。其他變量是數(shù)值型，度量標(biāo)準(zhǔn)是度量，其他設(shè)置同為默認(rèn)。設(shè)置好后回到數(shù)據(jù)視圖，如下圖4：圖4可見，變量視圖中設(shè)置的變量均列入數(shù)據(jù)視圖中頂欄。（注：圖4已經(jīng)錄入數(shù)據(jù)）以上是SPSS錄入

3、數(shù)據(jù)的基本操作，數(shù)據(jù)錄入完成后開始兩種聚類分析設(shè)置和得出結(jié)果。二．系統(tǒng)聚類分析和K均值聚類分析1.系統(tǒng)聚類分析（1）在數(shù)據(jù)視圖點(diǎn)擊分析（Analyze）---分類（Classify）---系統(tǒng)聚類（Hirarchical?Cluster），如下圖5：圖5進(jìn)入如下圖6界面：圖6回到我們的出發(fā)點(diǎn)，我們希望通過六項(xiàng)指標(biāo)對(duì)全國各省進(jìn)行分類，那么分析的變量是這六項(xiàng)指標(biāo)，分類標(biāo)準(zhǔn)是不同省份，即地區(qū)。于是這兩大類變量要進(jìn)行不同歸類，進(jìn)行如下圖7設(shè)置即可，把用于聚類的變量選入變量框（variables）,把區(qū)分樣本的標(biāo)簽變量（本例即為“地區(qū)”）選

4、入標(biāo)注個(gè)案（labelcaseby）：圖7（2）接下來在分群（cluster）欄中選擇聚類類型：要進(jìn)行R型聚類（變量聚類）分析，應(yīng)指定“變量（variables）”;要進(jìn)行Q型聚類（樣品聚類），則指定“個(gè)案（case）”。系統(tǒng)默認(rèn)Q型聚類。我們要將全國不同省份進(jìn)行分類，很明顯不同省份是不同的樣品，對(duì)這些樣品進(jìn)行分類即樣品聚類，所以進(jìn)行Q型聚類，默認(rèn)即可。輸出欄輸出我們需要的項(xiàng)目，這里統(tǒng)計(jì)量和圖都選擇。設(shè)置好后如下圖8：圖8（3）單擊“方法（method）”按鈕，展開系統(tǒng)聚類分析的方法選擇對(duì)話框，即“hierarchicalclus

5、teranalysis:method”。度量標(biāo)準(zhǔn)（Clustermethod0下拉框中給出了可以選擇的計(jì)算類間距離的方法，系統(tǒng)默認(rèn)是組間均鏈鎖法（between-groupslinkage）,本例選擇ward’smethod;度量標(biāo)準(zhǔn)（measure）框中給出的是計(jì)算樣品間距的方法,本例使用平方euclidean距離（squaredeuclideandistance）,SPSS默認(rèn)計(jì)算歐氏距離平方。在轉(zhuǎn)換值（transformvalues）的標(biāo)準(zhǔn)化（standardize）框中選擇是否對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，本例選擇zscore

6、s。點(diǎn)擊繼續(xù)（continue）回到主對(duì)話框。（注：類間距離和樣品間距的選擇在這里沒有贅述，詳見我們組講課內(nèi)容）設(shè)置好后如下圖9：圖9（4）SPSS系統(tǒng)聚類分析默認(rèn)輸出的分析結(jié)果有凝聚狀態(tài)表（agglomerationschedule）和冰柱圖(icicle)。點(diǎn)擊統(tǒng)計(jì)量（statistics）選中合并進(jìn)程表（agglomerationschedule）。選擇方案范圍，最大聚類數(shù)設(shè)為4，最小聚類數(shù)設(shè)為2，點(diǎn)擊繼續(xù)（continue）回到主對(duì)話框，此時(shí)分析結(jié)果中就包含了凝聚狀態(tài)表，如下圖10：圖10點(diǎn)擊繪制樹狀圖，冰柱圖里選擇所有聚

7、類和方向垂直。點(diǎn)擊繼續(xù)回到主對(duì)話框。如下圖11：圖11（5）回到主對(duì)話框點(diǎn)擊確定（OK），得到所有的分類結(jié)果。結(jié)果以文檔的形式導(dǎo)出，包括冰柱圖，樹狀圖，距離表。2.K均值聚類分析依然取上一個(gè)例子作為分類樣本說明這個(gè)方法。首先，如果原始變量取值差異較大，應(yīng)先將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，以避免變量值差異較大對(duì)分類結(jié)果產(chǎn)生影響。從下圖12統(tǒng)計(jì)表中我們可以看出各省六項(xiàng)指標(biāo)數(shù)量級(jí)有較大差異，所以有必要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。圖12過程如下：選擇分析（analyze）---描述統(tǒng)計(jì)（descriptivesstatistics）---描述（descript

8、ives）進(jìn)入主對(duì)話框，將需要標(biāo)準(zhǔn)化的變量選入“變量（variables）”框，然后勾選“將標(biāo)準(zhǔn)化得分另存為變量（savestandardizedvaluesasvariables）”,最后點(diǎn)擊確定（OK），標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在原始數(shù)據(jù)表中。以上