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聚类分析MATLAB.pdf 110KB

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实习指导 ——《计量地理学》（徐建华，华东师范大学）

§8.利用 Matlab 和 SPSS 软件实现聚类分析

1. 用 Matlab 编程实现

运用 Matlab 中的一些基本矩阵计算方法，通过自己编程实现聚类算法，在

此只讨论根据最短距离规则聚类的方法。

调用函数：

min1.m——求矩阵最小值，返回最小值所在行和列以及值的大小

min2.m——比较两数大小，返回较小值

std1.m——用极差标准化法标准化矩阵

ds1.m——用绝对值距离法求距离矩阵

cluster.m——应用最短距离聚类法进行聚类分析

print1.m——调用各子函数，显示聚类结果

聚类分析算法

假设距离矩阵为 vector， a阶，矩阵中最大值为 max，令矩阵上三角元素等

于

max

聚类次数=a-1,以下步骤作 a-1 次循环:

求改变后矩阵的阶数,计作 c

求矩阵最小值，返回最小值所在行 e 和列 f 以及值的大小 g

实习指导 ——《计量地理学》（徐建华，华东师范大学）

for l=1:c,为 vector(c+1,l)赋值，产生新类

令第 c+1 列元素，第 e 行和第 f 行所有元素为，第 e 列和第 f 列所有元素为

max

源程序如下：

%std1.m,用极差标准化法标准化矩阵

function std=std1(vector)

max=max(vector); %对列求最大值

min=min(vector);

[a,b]=size(vector); %矩阵大小,a 为行数,b 为列数

for i=1:a

for j=1:b

std(i,j)= (vector(i,j)-min(j))/(max(j)-min(j));

end

%ds1.m,用绝对值法求距离

function d=ds1(vector);

[a,b]=size(vector);

d=zeros(a);

for i=1:a

for j=1:a

for k=1:b

d(i,j)=d(i,j)+abs(vector(i,k)-vector(j,k));

end

fprintf('绝对值距离矩阵如下：\n');

disp(d)

%min1.m,求矩阵中最小值，并返回行列数及其值

function [v1,v2,v3]=min1(vector);%v1 为行数，v2 为列数，v3 为其值

[v,v2]=min(min(vector'));

[v,v1]=min(min(vector));

v3=min(min(vector));

%min2.m，比较两数大小，返回较小的值

function v1=min(v2,v3);

if v2>v3

实习指导 ——《计量地理学》（徐建华，华东师范大学）

v1=v3;

else

v1=v2;

end

%cluster.m,最短距离聚类法

function result=cluster(vector);

[a,b]=size(vector);

max=max(max(vector));

for i=1:a

for j=i:b

vector(i,j)=max;

end

end;

for k=1:(b-1)

[c,d]=size(vector);

fprintf('第%g 次聚类:\n',k);

[e,f,g]=min1(vector);

fprintf('最小值=%g,将第%g 区和第%g 区并为一类，记作 G%g\n\n',g,e,f,c+1);

for l=1:c

if l<=min2(e,f)

vector(c+1,l)=min2(vector(e,l),vector(f,l));

else

vector(c+1,l)=min2(vector(l,e),vector(l,f));

end

end;

vector(1:c+1,c+1)=max;

vector(1:c+1,e)=max;

vector(1:c+1,f)=max;

vector(e,1:c+1)=max;

vector(f,1:c+1)=max;

end

%print1,调用各子函数

function print=print1(filename,a,b); %a 为地区个数，b 为指标数

fid=fopen(filename,'r')

vector=fscanf(fid,'%g',[a b]);

fprintf('标准化结果如下：\n')

v1=std1(vector)

v2=ds1(v1);

cluster(v2);

%输出结果

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