改进的K-means算法:解决初始值依赖与计算量问题

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"这篇硕士学位论文主要探讨了K-means聚类算法的研究及其在客户细分中的应用,作者张建辉在导师王学锋的指导下完成,专业为系统工程,发表于2007年。" 在数据挖掘领域,聚类分析是一项关键任务,它通过将数据集划分为相似性较高的群组,广泛应用于商务、生物学、Web文档分类和图像处理等多个领域。聚类算法主要有基于划分、层次、密度、网格、模型以及模糊聚类等多种方法。K-means算法作为基于划分的聚类算法之一,因其简单和高效而被广泛应用。 K-means算法的基本思想是迭代寻找最佳的类中心,将数据分配到最近的类中心所属的簇。然而,该算法存在两个主要问题:一是对初始聚类中心(K值)的依赖,如果初始选择不当,可能导致聚类结果不佳;二是计算量较大,尤其在处理大规模数据时,效率较低。 针对这些问题,论文提出了改进算法A,旨在解决初始值选取的依赖,算法A能自动确定合适的聚类数,不再需要预设K值。此外,算法A优化了中心点的选择,确保新中心点与已有中心保持一定距离,从而减少陷入局部最优的风险。 然而,算法A依然存在问题,即对参数h的依赖。h值的选取直接影响聚类的数量,过小可能导致过度细分,而合适的h值通常需要经验和多次实验。这为用户带来了一定的困扰,需要针对不同情况调整h值。 为了提高计算效率,论文进一步提出改进算法B,结合抽样技术和层次凝聚算法,降低了计算复杂度,使得新算法B在保持良好聚类效果的同时,提升了执行效率。 论文应用部分将聚类技术应用于客户细分,通过层次分析法量化客户价值,再利用聚类技术将客户分组,为企业提供有效的客户管理策略。这一方法弥补了现有客户价值评价体系的不足,建立了更加实际和适用的企业客户价值评价模型。 这篇论文深入研究了K-means算法,提出了改进策略,并将其应用到实际问题中,展示了聚类分析在客户管理中的价值,同时也指出了未来的研究方向,如继续优化算法性能和适应性。关键词包括聚类、K-means算法、客户细分、数据挖掘和客户价值评价。