SPSS 命令: SPSS CLUSTER

在浏览器中做系统聚类分析

系统聚类(层次聚类)先把每个个案视为一个聚类,每一阶段合并距离最近的两个聚类,直到只剩一个,因此可以在决定保留几个聚类之前看到完整的合并过程。

免费 · 无需注册 · 文件留在本机 · 更新于 2026年10月18日

能告诉你什么

Crosstabs 运行与 SPSS CLUSTER 对应的个案聚类过程,提供七种联接方法以及 PROXIMITIES 中的区间、计数和二分类测量。

  • 个案和聚类合并的先后顺序,以及每一阶段的距离或聚类内平方和。
  • 自然的切分点在哪里:系数突然增大,或树状图中出现较长的空白段。
  • 在所设范围内哪个解的分离最好:见各聚类数的平均轮廓。
  • 每个个案在所请求的最小到最大聚类数的各个解中所属的聚类。

适用场景

适合使用

  • 中小规模文件(最多 2,500 个个案),希望先观察分组结构而不是事先确定 k。
  • 基于少量特征变量对门店、产品、国家或受访者分组,并用树状图向相关方展示。
  • 二分类或计数数据,可使用 Jaccard、简单匹配或卡方测量等指标。

改用其他方法

  • 个案达数千个:个案间矩阵随 n 的平方增长;请改用 K-均值或两步聚类。
  • 需要对变量而非个案分组:本面板只对个案聚类;对变量可使用因子分析或“距离”中的变量间矩阵。
  • 连续变量与分类变量混合:两步聚类可直接处理。

在 Crosstabs 中如何操作

  1. 01

    打开系统聚类

    在“统计”模式下,从“分类”组中选择“系统聚类”(CLUSTER)。

  2. 02

    选择变量和标签

    勾选“要聚类的变量”,并选择“个案标注依据”变量,使树状图和成员表显示名称而不是个案号。

  3. 03

    选择聚类方法

    选择“聚类方法”:组间联接(默认)、组内联接、最近邻元素、最远邻元素、质心聚类、中位数聚类或 Ward 法。

  4. 04

    设置测量和标准化

    选择“数据类型”(区间、计数或二分类)和“测量”,默认为平方欧氏距离。区间数据可在“标准化”中选择 Z 得分等方法,并指定按变量或按个案。

  5. 05

    指定解的范围

    设置“解的范围起点”和“解的范围终点”(默认 2 和 5),为该范围内每个聚类数保存成员和轮廓值,然后运行。

计算示例

以下结果由 Crosstabs 引擎在构建本页时根据模拟数据实际计算得出,并非手工填写。

用示例数据试一试

数据

12 家模拟门店(S01–S12),变量为每周客流(千人)、平均客单价和线上订单占比,按三种门店类型生成,叠加正态噪声并使用固定随机种子。变量先做 Z 得分标准化,测量为平方欧氏距离,聚类方法为 Ward 法,保存 2 至 4 个聚类的成员。

集中计划
阶段聚类 1聚类 2系数首次出现阶段聚类:聚类 1首次出现阶段聚类:聚类 2下一阶段
1390.024008
26120.079008
3250.161006
44100.355007
5170.589007
62110.971309
7141.7015411
8362.6001210
9283.5506010
102313.6479811
111233.0007100

对于 Ward 法,系数是聚类内平方和。

聚类评估
聚类数凝聚和分离的轮廓测量
20.650
30.786
40.777
聚类成员
个案2 个聚类3 个聚类4 个聚类
S01111
S02222
S03233
S04111
S05222
S06233
S07111
S08224
S09233
S10111
S11222
S12233

结果解读

Ward 法用 11 个阶段合并 12 家门店。系数起初缓慢上升,随后陡增:最后三个阶段的系数依次为 3.55、13.65、33.00,这个“肘部”提示应在最后几次合并之前停止。在 2、3、4 个聚类的解中,3 个聚类的平均轮廓最高(0.786);在 3 聚类解中,各组门店数依次为 4、4、4。

输出表格说明

个案处理摘要
有效 N、缺失 N 和总 N,并注明所用测量;任一聚类变量缺失的个案被成列排除。
树状图
采用 SPSS 重新标度距离(0–25)的合并树。在竖线最长处切开即可确定聚类数。
集中计划
每一阶段合并的两个聚类、系数、各聚类首次出现的阶段以及下一阶段。Ward 法的系数是聚类内平方和,其他方法为聚类合并时的近似值。
聚类评估
每个所请求解的 SPSS 质心轮廓值:高于 0.5 表示结构合理,低于 0.2 表示几乎没有结构。
聚类成员
每个解一列,列出各个案的聚类编号;CSV 导出包含全部个案。

前提假设与注意事项

  • 结果在很大程度上取决于测量、联接方法和标准化;单位不同的变量通常应先标准化。
  • Ward 法、质心聚类和中位数聚类应配合平方欧氏距离使用。
  • 合并一旦完成就不会撤销,早期的不良合并会影响之后的所有解。
  • 不应用工作区权重;若某对个案的测量无定义(例如相关测量下的常数个案),分析将停止。

结果如何验证

在 36 个个案的参考数据上,七种联接方法基于平方欧氏距离的集中计划系数、基于 Pearson 相关相似性的组间联接以及基于 Z 得分欧氏距离的最远邻元素法,均与 SciPy 1.18.1 的 scipy.cluster.hierarchy 一致,误差在 1e-9 以内(SciPy 没有的组内联接与穷举式 NumPy 实现对照),聚类成员完全相同。轮廓值与 SPSS 聚类评估公式的独立实现一致到 12 位小数,树状图经检验覆盖 0–25 的重新标度范围。 验证证据(英文)

常见问题

应选择哪种联接方法?

Ward 法配合平方欧氏距离会得到紧凑、规模相近的聚类,常用于特征分析。组间联接对离群值更稳健;最近邻元素法容易把个案串成一条长链。

如何决定保留几个聚类?

找出集中计划中系数陡增的阶段,在树状图最长的空白处切开,并比较“聚类评估”中的轮廓值,再检查聚类在实际意义上是否合理。

聚类是如何编号的?

与 SPSS 相同:在集中计划中,合并后的聚类保留较小的个案编号;在聚类成员表中,聚类按在文件中首次出现的顺序编号,因此个案 1 总在聚类 1 中。

能对是/否二分类题目聚类吗?

可以。把“数据类型”设为“二分类”,选择 Jaccard 或简单匹配等测量,并设置哪些取值视为“存在”和“不存在”。

个案数有上限吗?

有,上限为 2,500 个个案,因为需要在内存中保存完整的近似值矩阵。更大的文件请使用 K-均值或两步聚类,或先对随机样本聚类。

用你自己的数据运行系统聚类

打开 .sav、CSV 或 Excel 文件。所有计算都在浏览器中完成,文件不会离开你的设备。

打开分析工作区

SPSS 是 IBM Corp. 的商标。Crosstabs 与 IBM 无关联,也未获得 IBM 认可。