聚类分析——客户分群分析

本文介绍了聚类分析在客户分群中的应用,探讨了K-Means和DBSCAN两种算法的原理、优缺点,并通过CDNow网站用户购买数据进行实践,展示了RFM模型在聚类中的作用。最后提到了评估和调参的方法,强调具体问题需具体分析。

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聚类分析——客户分群分析

一、聚类
聚类分析主要是针对无监督问题,即没有标签值。回顾之前python分析淘宝用户行为(三),我们再运用RFM模型时,人为制作评分系统,并打上标签值,今天主要是直接将其当作无监督问题来处理
简单来说,就是将相似的东西分到一组,比如说我们进行客户分群时,会根据其价值进行分群,从而制定精准策略。但聚类也存在一些问题,比如说如何评估,如何调参等等。
二、K-Means算法
理论解释并不是很难理解,我简单说一下自己的理解,现在有很多组数据,没有标签值,只能根据他们之间的相似度进行分组。
**过程:**指定需要分多少种客户类型,即K值,然后选取质心(利用向量各维取平均值),选完后将周围的点计算欧几里得距离,最后根据距离进行相似分类。

**优势:**简单,快速,适合常规数据集

**劣势:**K值难确定;复杂度与样本呈线性关系;很难发现任意形状的簇
三、DBSCAN算法
1、基本概念

**核心对象:**若某个点的密度达到算法设定的阈值则其为核心点(即r领域内的数量不小于minPts)

**\epsilon-领域的距离阈值:**设定的半径r
**直接密度可达:**若某点p在点q的领域内,且q是核心点则p-q直接密度可达

**密度可达:**若有一个点的序列q0,q1…qk,对于任意其qi-qi-1是直接密度可达的,则称为从q0到qk密度可达,这实际上是直接密度可达的“传播”

**过程:**数据集-指定半径(r)-密度阈值(Minpts)-进行聚类
参数选择:

**半径:**可以根据K距离来设定

**K距离:**给定数据集P ={p(i);i=0,1,…n},计算点p(i)到集合D的子集S中所有点的距离,距离按照从小到大的顺序排序,d(K)就被称为k-距离

**MinPts:**k-距离中k的值,一

### 使用聚类算法实现客户分群的方法 在客户分群的应用场景下,聚类算法能够帮助我们发现潜在的客户群体及其特征。通过分析客户的购买习惯、消费能力以及其他行为指标,我们可以将具有相似特性的客户归为一类。以下是具体实现方法以及代码示例。 #### 方法概述 1. 数据预处理阶段:清洗并标准化数据,去除噪声和异常值。 2. 特征选择:选取与业务目标相关的特征变量,例如收入水平、年龄、购物频率等。 3. 聚类模型训练:应用合适的聚类算法(如 k-means 或层次聚类),并对数据进行建模。 4. 结果评估:验证聚类效果,调整参数直至达到满意的结果。 5. 解释结果:对不同簇中的客户特性进行描述性统计分析,以便制定针对性营销策略。 --- #### K-Means 实现客户分群Python 示例代码 以下是一个完整的基于 `scikit-learn` 的 K-Means 客户分群案例: ```python import pandas as pd from sklearn.preprocessing import StandardScaler from sklearn.cluster import KMeans import matplotlib.pyplot as plt # 假设有一个包含客户数据的数据框 df data = { 'Age': [25, 30, 35, 40, 45], 'Income': [50000, 70000, 80000, 90000, 60000], 'SpendingScore': [40, 60, 80, 50, 30] } df = pd.DataFrame(data) # 数据标准化 scaler = StandardScaler() scaled_features = scaler.fit_transform(df[['Age', 'Income', 'SpendingScore']]) # 应用 K-Means 算法 kmeans = KMeans(n_clusters=3, random_state=42) # 设置簇的数量为 3 clusters = kmeans.fit_predict(scaled_features) # 添加簇标签至原始 DataFrame 中 df['Cluster'] = clusters # 可视化结果 (以 Age 和 Income 维度为例) plt.scatter(df['Age'], df['Income'], c=df['Cluster'], cmap='viridis') centers = kmeans.cluster_centers_ plt.scatter(centers[:, 0], centers[:, 1], c='red', s=200, alpha=0.75) plt.xlabel('Age') plt.ylabel('Income') plt.title('Customer Segmentation using K-Means Clustering') plt.show() print("每个客户所属的簇:", df['Cluster']) ``` 上述代码展示了如何使用 K-Means 对客户数据进行分组,并可视化了分群结果[^1]。 --- #### 层次聚类实现客户分群Python 示例代码 如果希望尝试另一种聚类方式——层次聚类,则可参考以下代码片段: ```python from sklearn.cluster import AgglomerativeClustering import numpy as np X = np.array([ [25, 50000, 40], [30, 70000, 60], [35, 80000, 80], [40, 90000, 50], [45, 60000, 30] ]) agg_clustering = AgglomerativeClustering(n_clusters=3) # 设定簇数为 3 labels = agg_clustering.fit_predict(X) print("层次聚类得到的簇标签:", labels) ``` 此部分提供了层次聚类的一个简单实例,其中也包含了基本的操作流程[^3]。 --- #### 如何优化聚类性能? 为了获得更优的分群效果,可以考虑以下几个方面: - **特征工程**:增加更多有意义的特征或将现有特征转换成更适合的形式; - **超参数调优**:比如调节 K-Means 中的簇数目 \(k\) 或者设置不同的距离度量标准; - **质量评价指标**:采用轮廓系数(Silhouette Score)或其他内部有效性指数来衡量聚类的质量[^2]。 --- 问题
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