1、第10章 聚类分析 体育统计方法与应用CONTENTS聚类分析概述系统聚类方法系统聚类应用系统聚类的SPSSSPSS操作步骤1010.2.21010.3.31010.4.41010.1.1概念 俗话说“人以类聚，物以群分”。所谓类，通俗地讲就是指相似物体（事物或现象）的集合。在逻辑学中，分类法是根据研究对象的共同点和不同点，在比较的基础上，把对象区分为不同种类的逻辑方法。掌握系统聚类的SPSSSPSS操作步骤目标1熟悉聚类分析方法的基本思想能够进行R R型聚类和QQ型聚类分析目标3目标2学习目标：10.1.1 基本思想 聚类分析是研究指标（变量）或样品分类的一种多元统计方法。基本思想：根据一批
2、样本（或变量）数据的诸多特征，在没有先验知识的情况下，按照性质上的亲疏程度进行自动分类，产生多个分类结果，有助于对不同类别的分析和判断。同一类内部的个体在特征上具有相似性，不同类之间的个体特征差异性较大。根据分类对象的不同，聚类分析有两种基本类型：R型聚类分析和Q型聚类分析。R型聚类即对指标（变量）进行分类，又称指标聚类、变量聚类、variable聚类。如利用表10-1-1的数据，在n个受试者的基础上将m个指标分成若干类。Q型聚类即对样品进行分类，又称样本聚类、case聚类。如利用表10-1-1的数据，根据受试者在m个指标上的表现，把n个受试者分成若干类。表表10-1-1 10-1-1 某群体
3、（某群体（n n个样本）的个样本）的m m个指标测试成绩表个指标测试成绩表 10.2.1基本概念 系统聚类分析（Hierarchical Cluster analysis），又称层次聚类法、谱系聚类法。系统聚类分析是将p个指标（或样品）看成p类，将性质最接近的两类聚成一个新类，得到p-1类，再从中将性质最接近的两类聚成一个新类，得到p-2类，依此类推，直至所有的指标（或样品）均聚为一类时为止。系统聚类可进行R型聚类分析和Q型聚类分析。10.3 系统聚类应用10.3.1 样本聚类（Q型聚类）例10-3-1 测得体育专业考生20名女生两项指标：立定跳远和铅球，数据见表10-3-1，试用系统聚类分析
4、进行样本聚类。表10-3-1 体育专业考生20名女生两项力量指标数据表表10-3-3 10-3-3 聚类表聚类表表表10-3-4 10-3-4 群集成员群集成员 表10-3-4的聚类结果表明，当20个样本分为3类时的情况如下：第1类：1，6，9，10，12，14，16，19。第2类：2，8，20。第3类：3，4，5，7，11，13，15，17，18。从聚成3类结果可以看出，大致的趋势：第一类为力量下等组，第二类为力量上等组，第三类为力量中等组。10.3.2 变量聚类（R型聚类）例例10-3-2 10-3-2 测得测得1313名高水平运动员名高水平运动员6 6项指标，数据见表项指标，数据见表10
5、-3-510-3-5。表表10-3-5 10-3-5 高水平运动员高水平运动员6 6项测试指标数据项测试指标数据表表10-3-7 10-3-7 聚类表聚类表表表10-3-8 10-3-8 群集成员群集成员 表表10-3-810-3-8是聚类结果，是聚类结果，6 6项指标分为项指标分为3 3类的情况如下：类的情况如下：第第1 1类：跳高、助跑摸高。类：跳高、助跑摸高。第第2 2类：立定跳远、原地纵跳。类：立定跳远、原地纵跳。第第3 3类：类：100100米跑、米跑、3030米跑。米跑。10.410.4系统聚类的系统聚类的SPSSSPSS操作步骤操作步骤 10.4.1 样本聚类（Q型聚类）SPSS
6、操作 10.4.1 样本聚类（Q型聚类）SPSS操作10.4.2 10.4.2 变量聚类（变量聚类（R R型聚类）型聚类）SPSSSPSS操作操作6 6项指标分为项指标分为3 3类的情况如下：类的情况如下：第第1 1类：跳高、助跑摸高。类：跳高、助跑摸高。第第2 2类：立定跳远、原地纵跳。类：立定跳远、原地纵跳。第第3 3类：类：100100米跑、米跑、3030米跑。米跑。研究背景：研究背景：根据第六次全国体育场地普查（以下简称根据第六次全国体育场地普查（以下简称“六六普普”）数据汇总结果，截至）数据汇总结果，截至20132013年年1212月月3131日，全国日，全国共有体育场地共有体育场地
7、169.46169.46万个，用地面积万个，用地面积398209.1398209.1万平万平方米，建筑面积方米，建筑面积25915.625915.6万平方米，场地面积万平方米，场地面积199199.7199199.7万平方米。其中，室内体育场地万平方米。其中，室内体育场地16.9116.91万万个，场地面积个，场地面积6208.96208.9万平方米；室外体育场地万平方米；室外体育场地152.55152.55万个，场地面积万个，场地面积192990.8192990.8万平方米。以万平方米。以20132013年底全国总人口年底全国总人口13.6113.61亿人（不含港澳台地区）计亿人（不含港澳台
8、地区）计算，平均每万人拥有体育场地算，平均每万人拥有体育场地12.4512.45个，人均体育个，人均体育场地面积场地面积1.461.46平方米。平方米。实例表实例表10-1-1 10-1-1 各省市各省市20132013年体育场地投入情况年体育场地投入情况实例表实例表10-1-2 10-1-2 群集成员群集成员表10-1-3 分类结果综合三个指标变量的数据分析，可以得出结果：类别5：优。上海市、广东省。类别1：良。北京市、天津市、海南省。类别3：中。山西省、浙江省、福建省、西藏区、宁夏区。类别4：及格。内蒙古、辽宁省、江苏省、山东省、重庆市、青海省。类别2：差。其他。实例表10-2-1 聚类表实例表10-2-2 群集成员
