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R在进行聚类分析时,没提供R^2。网上有人提供了自己编制的代码。觉得还应该有更简洁的计算方法,我于是借鉴了kmeans函数的帮助,写了下面三行代码计算R2。使用了scale() 和 by() 两个函数,大大减少了代码量。这两个函数都在base包里,不需要额外加载包。
使用时需要注意一点: 只保留分类变量列,把名字列去掉。
tss.cal<-function(x) sum(scale(x,scale=F)^2)#总平方和
ess.cal<-function(x,clst) sum(by(x,INDICES=clst,FUN=tss.cal))#总组内平方和,或者“误差平方和”。
rsq.cal<-function(x,clst) (tss.cal(x)-ess.cal(x,clst))/tss.cal(x) #R2; clst是聚类向量,即聚类结果。
下面提供一个案例:
#--------------------------------------------------------------
#下面读入案例数据集
poverty<-read.table(text="Birth Death InfantDeath Country
24.7 5.7 30.8 Albania
12.5 11.9 14.4 Bulgaria
13.4 11.7 11.3 Czechoslovakia
12 12.4 7.6 Former_E._Germany
11.6 13.4 14.8 Hungary
14.3 10.2 16 Poland
13.6 10.7 26.9 Romania
14 9 20.2 Yugoslavia
17.7 10 23 USSR
15.2 9.5 13.1 Byelorussia_SSR
13.4 11.6 13 Ukrainian_SSR
20.7 8.4 25.7 Argentina
46.6 18 111 Bolivia
28.6 7.9 63 Brazil
23.4 5.8 17.1 Chile
27.4 6.1 40 Columbia
32.9 7.4 63 Ecuador
28.3 7.3 56 Guyana
34.8 6.6 42 Paraguay
32.9 8.3 109.9 Peru
18 9.6 21.9 Uruguay
27.5 4.4 23.3 Venezuela
29 23.2 43 Mexico
12 10.6 7.9 Belgium
13.2 10.1 5.8 Finland
12.4 11.9 7.5 Denmark
13.6 9.4 7.4 France
11.4 11.2 7.4 Germany
10.1 9.2 11 Greece
15.1 9.1 7.5 Ireland
9.7 9.1 8.8 Italy
13.2 8.6 7.1 Netherlands
14.3 10.7 7.8 Norway
11.9 9.5 13.1 Portugal
10.7 8.2 8.1 Spain
14.5 11.1 5.6 Sweden
12.5 9.5 7.1 Switzerland
13.6 11.5 8.4 U.K.
14.9 7.4 8 Austria
9.9 6.7 4.5 Japan
14.5 7.3 7.2 Canada
16.7 8.1 9.1 U.S.A.
40.4 18.7 181.6 Afghanistan
28.4 3.8 16 Bahrain
42.5 11.5 108.1 Iran
42.6 7.8 69 Iraq
22.3 6.3 9.7 Israel
38.9 6.4 44 Jordan
26.8 2.2 15.6 Kuwait
31.7 8.7 48 Lebanon
45.6 7.8 40 Oman
42.1 7.6 71 Saudi_Arabia
29.2 8.4 76 Turkey
22.8 3.8 26 United_Arab_Emirates
42.2 15.5 119 Bangladesh
41.4 16.6 130 Cambodia
21.2 6.7 32 China
11.7 4.9 6.1 Hong_Kong
30.5 10.2 91 India
28.6 9.4 75 Indonesia
23.5 18.1 25 Korea
31.6 5.6 24 Malaysia
36.1 8.8 68 Mongolia
39.6 14.8 128 Nepal
30.3 8.1 107.7 Pakistan
33.2 7.7 45 Philippines
17.8 5.2 7.5 Singapore
21.3 6.2 19.4 Sri_Lanka
22.3 7.7 28 Thailand
31.8 9.5 64 Vietnam
35.5 8.3 74 Algeria
47.2 20.2 137 Angola
48.5 11.6 67 Botswana
46.1 14.6 73 Congo
38.8 9.5 49.4 Egypt
48.6 20.7 137 Ethiopia
39.4 16.8 103 Gabon
47.4 21.4 143 Gambia
44.4 13.1 90 Ghana
47 11.3 72 Kenya
44 9.4 82 Libya
48.3 25 130 Malawi
35.5 9.8 82 Morocco
45 18.5 141 Mozambique
44 12.1 135 Namibia
48.5 15.6 105 Nigeria
48.2 23.4 154 Sierra_Leone
50.1 20.2 132 Somalia
32.1 9.9 72 South_Africa
44.6 15.8 108 Sudan
46.8 12.5 118 Swaziland
31.1 7.3 52 Tunisia
52.2 15.6 103 Uganda
50.5 14 106 Tanzania
45.6 14.2 83 Zaire
51.1 13.7 80 Zambia
41.7 10.3 66 Zimbabwe",
header=T)
#下面三行是计算平方和和R2的函数
tss.cal<-function(x) sum(scale(x,scale=F)^2)
ess.cal<-function(x,clst) sum(by(x,INDICES=clst,FUN=tss.cal))
rsq.cal<-function(x,clst) (tss.cal(x)-ess.cal(x,clst))/tss.cal(x)
poverty<-poverty[,1:3]#把名称列去掉!
rsq<-vector("numeric",14)#建立存储R2结果的向量,长度是14,看聚类成2到15个类时R2的值
res<-hclust(dist(poverty),method="ward.D")#进行分层聚类。这里只是以分层聚类hclust为例,当然可以换成别的聚类方法。
for(ii in 2:15){
clst<-cutree(res,ii)#clst是聚类向量,即聚类的结果。
rsq[ii-1]<-rsq.cal(poverty,clst)#调用刚才建立的函数,计算R2
}
#下面看一下不同聚类数下R2变化
cluster.rslt<-data.frame(nclust=2:15,rsq=rsq)
plot(rsq~nclust,cluster.rslt,type="b")#看来三个世界的说法有聚类分析的支持
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