《統(tǒng)計(jì)分析與SPSS的應(yīng)用（第五版）》（薛薇）

課后練習(xí)答案

第10章SPSS的聚類分析

1、根據(jù)“高校科研研究裕儼數(shù)據(jù)，利用層次聚類分析對(duì)各省市的高?？蒲星闆r進(jìn)行層次聚

類分析。要求：

1）根據(jù)凝聚狀態(tài)表利用碎石圖對(duì)聚類類數(shù)進(jìn)行研究。

2）繪制聚類樹(shù)形圖，說(shuō)明哪些省市聚在一起。

3）繪制各類的科研指標(biāo)的均值對(duì)比圖。

4）利用方差分析方法分析各類在哪些科研指標(biāo)上存在顯著差異。

采用歐氏距離，組間平均鏈鎖法

利用凝聚狀態(tài)表中的組間距離和對(duì)應(yīng)的組數(shù)，回歸散點(diǎn)圖，得到碎石圖。大約聚成4類。

步驟：分析）分類分系統(tǒng)聚類分按如下方式設(shè)置……

境系正聚菱分析色素蝮類分圻:娩計(jì)

亶量（V）：statistics…]

e投入人年數(shù)［x2j

□正似值點(diǎn)還（E）

,投入高級(jí)職抬的人.

夕投入科研事業(yè)贊

方法（M）.「聚類成員—

,課題總數(shù)［x5］

保存受

夕母哥致［6］◎無(wú)⑼

標(biāo)注個(gè)案（S）：一單一方案?）

I8省市名稱口1］

照類。方案阻圍（R）

◎個(gè)案位）。變量（旦）最小蟹類數(shù)

輸出隈大思類數(shù)Q

qStatistics，圖&)

,確定，布n@O（RTJ,肺肖，幫助j［繼續(xù)"取消］幫助

結(jié)果:

凝聚計(jì)劃

組合的集群首次出現(xiàn)階段集群

階段集群1集群2系數(shù)集群1集群2一個(gè)階段

12630328.189002

2

2629638.29510

7

1053.42305

320250

121209.922015

440

5

82003

1505.0356

68161760.170509

724261831.9260210

87111929.8910011

9582302.0240622

1024312487.2097022

11272709.8870816

1222282897.1060019

136232916.5510017

1410193280.7520025

154213491.5854021

16234229.37511021

176134612.42313020

189185377.2530025

1914225622.41501224

206155933.51817023

21246827.276161526

225247930.76591024

236279475.49820026

2451414959.704221928

2591019623.050181427

262624042.669212328

2791732829.46625029

282548360.854262429

292991313.530282730

3012293834.5030290

1111x21323221228S21126214w17z

。

111」

7949064657S33:2山.

8??上2a

內(nèi)

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獻(xiàn)

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KM?'南

江

.1(

11

-

25

使用平均聯(lián)接（組間）的譜系圖

西疆

寧夏

青海

貴州

新疆

廣西

云南

黑龍江

河南

內(nèi)蒙

申慶

II加

江西

ihK

安?

A海南

吉林

浙江

天津

河北

遼寧

四川

福在

山東

陜西

江蘇

廣東

上海

湖南

湖北

北京

將系數(shù)復(fù)制下來(lái)后，在EXCEL中建立工作表。

選中數(shù)據(jù)列，點(diǎn)擊“插入”菜單T拆線圖……

AB

文件|開(kāi)始播入陽(yáng)B橇公式S3R

11328.189

22638.29510浦屋鵲呼怎十

331053.423表格/片等貼百形欣SmartArt高

選椀表?▼▼

441209.922

二tt聽(tīng)線網(wǎng)

551505.035

A328.189

661760.17

BD

1831.9261匕I區(qū)

772弟乂.503

881929.891391313.53

48360.854

4

992302.02432329.466

5用zmu記的折鯨

10102487.209624042.669

19623.05受示角時(shí)間（明、年）

2709.887TE

Tin118149”.飛g序能別克化工洛丹

12122897.10699475.4?緣

9攸0.765

13132916.551

106a27.276卻累笊有幾個(gè)353瑟?

14143280.7525933.518則可使用瑞風(fēng)

15153491.5855622.415

5H7.253

16164229.375144612.423注意：降序

17174612.423154229.375

163491.585

18185377.25317刎.752

19195622.415182916.551

5933.518193W7.106

2020202TO.887

21216827.276212487.209

2302.024

22227930.76522

231929.89!

23239475.498241831.926

242414959.70425IM17

261505.035

252519623.0527的922

cz*ccvac

碎石圖:

3SOOOO

300000

250000

200000

1SOOOO

100000

50000

0

由圖可知，北京自成一類，江蘇、廣東、上海、湖南、湖北聚成一類。其他略。

接下來(lái)，添加一個(gè)變晝CLU4」，其值為類別值。（1、2、3、4）,再數(shù)據(jù)今匯總f設(shè)置

T確定。

均值對(duì)比，依據(jù)聚類解，利用分類匯總，計(jì)算各個(gè)聚類變量的均值

CLU4_1x2_meanx3_meanx4_meanx5_meanx6_meanx7_meanx8_mean

1679530373700339803003261002723.0012270.0023700

222091710514256046089236746258480008143.33

396015442467861.62372.31171.852117006408

44137.80199600122009802115009126086092027160

方差分析結(jié)果：分析^比較均值好單因素ANOVA今設(shè)置……玲確定

ANOVA

平方和df均方F顯著性

投入人年數(shù)組之間59778341.196319926113.73226.428.000

組內(nèi)20357294858

總計(jì)80135635.35533

投入高級(jí)職稱的人年數(shù)組之間16485966.82035495322.27334.553.000

組內(nèi)4294074783

總計(jì)20780040.96833

投入科研事業(yè)費(fèi)（百元）組之間132451401880.844150467293.

3324.318.000

84628

組內(nèi)136133442.47

3675602946.79427

■1

總計(jì)136127004827.6

33

77

課題總數(shù)組之間16470536.56435490178.85532.181.000

組內(nèi)4606273.43627170602.720

總計(jì)21076810.00033

專著數(shù)組之間7203690.38532401230.12861.327.000

組內(nèi)1057167.8092739154.363

總計(jì)8260858.)9433

論文數(shù)組之間219675698.219373225232.74017.693.000

組內(nèi)111743385.717274138643.915

總計(jì)331419083.9353)

獲獎(jiǎng)數(shù)組之間169882.049356627.3503.619.026

組內(nèi)422436.7902715645.807

總計(jì)592318.8393J

不同組在各個(gè)聚類變量上的均值均存在顯著差異。

2、試說(shuō)明當(dāng)變量存在數(shù)量級(jí)上的差異，進(jìn)行層次聚類分析時(shí)為什么要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處

理？

因?yàn)閿?shù)量級(jí)將對(duì)距離產(chǎn)生較大影響，并影響最終聚類結(jié)果。

3、試說(shuō)明變量之間的高度相關(guān)性是否會(huì)對(duì)層次聚類分析結(jié)果造成影響？為什么？

會(huì)。如果所選變量之間存在較強(qiáng)的線性關(guān)系，能夠相互替代，在計(jì)算距離時(shí)同類變量招重復(fù)

“貢獻(xiàn)”，占有較高權(quán)重，而使最終的聚類結(jié)果偏向該類變量。

4、試說(shuō)明K-Mean聚類分析的基本步驟。

K-Means聚類分析步驟：

確定聚類數(shù)目K--確定K個(gè)初始類中心點(diǎn)-根據(jù)距離最近原則進(jìn)行分類-重新確定K個(gè)

類中心點(diǎn)-判斷是否已經(jīng)滿足終止條件。

是一個(gè)反復(fù)迭代的分類過(guò)程。在聚類過(guò)程中，樣本所屬的類會(huì)不斷調(diào)整，直至達(dá)到最終

穩(wěn)定為止。

5、收集到我國(guó)2007年各地區(qū)城鎮(zhèn)居民家庭平均每人全年消費(fèi)支出數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)文件名為:“消

費(fèi)結(jié)構(gòu)"IV"，變量包括：地區(qū)、消費(fèi)性支出總額、食品、衣著、居住、家庭設(shè)備用品及服

務(wù)、醫(yī)療保健、交通和通信、教育文化娛樂(lè)服務(wù)、醫(yī)療保健、雜項(xiàng)商品和服務(wù)支出。若采用

層次聚類法（個(gè)體間距離定義為平方歐氏距離，類間距離定義為組間平均鏈鎖距離），繪制

的碎石圖如下：

（1）依據(jù)上圖，數(shù)據(jù)聚成幾類較為恰當(dāng)？

（2）試采用K-MEANS聚類方法，從類內(nèi)相似性和類間差異性角度分析將數(shù)據(jù)聚成幾類較

為恰當(dāng)。

（1）聚成3類較為恰當(dāng)。

注：碎石圖可按第9章第1題方式繪制，也可按如下方式繪制。

步驟：分析玲降維T因子分析分導(dǎo)入全部變量到變量框中（地區(qū)變量除外）分抽

取：選中碎石圖）繼續(xù)）確定。

十，」.」r，=F：

松也)：訪位.............、

［分析

?相關(guān)住電庫(kù)R)未能H的因子解(￡)

。協(xié)方差電庫(kù)包)?W5S(S)

油取

@基于特征值但)

tt?EfI^T(A):|1|

0日子的國(guó)士數(shù)量國(guó))

要提取雁子(D:

最大收繳性送弋次數(shù)兇：叵

［組一］她幫助

得到：(可以看出，分成3類恰當(dāng))

(2)用K-MEANS聚類方法進(jìn)行分類，比較分類數(shù)為2、3、4時(shí)的差別。

步驟：分析今分類TK-平均聚類T地區(qū)變量導(dǎo)入到標(biāo)注個(gè)案，其他變量全部導(dǎo)入

到變量框中玲聚類數(shù)填2今選項(xiàng)：選中初始聚類中心和ANOVA分繼續(xù)1確定。

K平均值農(nóng)矣分析:_匕絲-

-Statistics---------------------

，世皓聚美”就