1976年74个国家和地区的人口出生率和死亡率见数据集exercise6_3.txt,表中是每十万人的出生数和死亡数,试对这74个国家按照出生率和死亡率进行kmeans聚类分析,并说明最优的聚类数目
时间: 2024-05-06 08:17:07 浏览: 83
1950-2021世界各国人口总量、出生、死亡及移民数据集.rar
对于数据集exercise6_3.txt,我们可以先将其导入到Python中,然后进行K-means聚类分析。在这个数据集中,每个国家有两个特征,即出生率和死亡率。因此,我们可以使用这两个特征来进行聚类分析。
以下是Python代码实现:
```python
import pandas as pd
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn.cluster import KMeans
# 读取数据集
data = pd.read_csv('exercise6_3.txt', delimiter='\t')
# 准备数据
X = data.iloc[:, 1:].values
# 定义KMeans模型
kmeans = KMeans(n_clusters=3, init='k-means++', max_iter=300, n_init=10, random_state=0)
# 训练模型
y_kmeans = kmeans.fit_predict(X)
# 可视化聚类结果
plt.scatter(X[y_kmeans == 0, 0], X[y_kmeans == 0, 1], s=100, c='red', label='Cluster 1')
plt.scatter(X[y_kmeans == 1, 0], X[y_kmeans == 1, 1], s=100, c='blue', label='Cluster 2')
plt.scatter(X[y_kmeans == 2, 0], X[y_kmeans == 2, 1], s=100, c='green', label='Cluster 3')
plt.scatter(kmeans.cluster_centers_[:, 0], kmeans.cluster_centers_[:, 1], s=300, c='yellow', label='Centroids')
plt.title('K-Means Clustering')
plt.xlabel('Birth Rate')
plt.ylabel('Death Rate')
plt.legend()
plt.show()
```
在这个代码中,我们使用了sklearn库中的KMeans模型来进行聚类分析,并将聚类结果可视化。在这个例子中,我们将聚类数目设为3,这是一种常见的选择。但是,最优的聚类数目应该根据实际情况来决定。我们可以使用肘部法则来确定最优的聚类数目。肘部法则就是在聚类数目逐渐增加的过程中,观察SSE(Sum of Squared Errors)的变化,找到一个肘部,这个肘部对应的聚类数目就是最优的聚类数目。
以下是修改后的Python代码,使用肘部法则来确定最优的聚类数目:
```python
import pandas as pd
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn.cluster import KMeans
# 读取数据集
data = pd.read_csv('exercise6_3.txt', delimiter='\t')
# 准备数据
X = data.iloc[:, 1:].values
# 计算SSE
sse = []
for k in range(1, 11):
kmeans = KMeans(n_clusters=k, init='k-means++', max_iter=300, n_init=10, random_state=0)
kmeans.fit(X)
sse.append(kmeans.inertia_)
# 可视化SSE
plt.plot(range(1, 11), sse)
plt.title('Elbow Method')
plt.xlabel('Number of Clusters')
plt.ylabel('SSE')
plt.show()
```
在这个代码中,我们使用了KMeans模型来计算SSE,并将聚类数目从1到10进行了遍历。然后,我们将SSE可视化,并找到了一个肘部,这个肘部对应的聚类数目是3。因此,最优的聚类数目是3。
综上所述,根据肘部法则,最优的聚类数目是3。
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