Cheat Sheet Materi 5

TI5002 / Analisis Data dan Statistika · Analisis Cluster

1 · Tujuan & karakteristik

  • Tujuan: mengelompokkan objek (orang, perusahaan, produk) ke kelompok yang manageable memakai atribut pengelompok tertentu
  • Anggota satu cluster sangat mirip; antar cluster berbeda berarti
deskriptifeksploratorisolusi tidak unikselalu menghasilkan clustersangat tergantung variabel pengelompok

Cluster selalu terbentuk, walau struktur ‘sebenarnya’ ada atau tidak.

2 · Alur metodologi

  1. Ambil p variabel pada n objek → matriks n×p
  2. Ubah jadi matriks similaritas n×n (pasangan objek)
  3. Pilih algoritma pengelompokan
1. hierarkis: top-down (divisive) / bottom-up (agglomerative)2. non-hierarkis3. kombinasi

Dasar: similarity (kesamaan) atau dissimilarity (ketidaksamaan). Ukuran similaritas: ukuran jarak · koefisien korelasi · koefisien asosiasi.

Jarak Euclidean d(i,j) = √ Σk (xik − xjk)²
(0,0)–(3,4): √(9+16) = 5. B(4,5)–G(6,4): √(4+1) = 2,24.

3 · Matriks jarak contoh (7 objek, 2 variabel)

ABCDEFG
V1,V23,24,54,72,76,67,76,4
A03,165,105,105,006,403,61
B02,002,832,243,612,24
C02,002,243,003,61
D04,125,005,00
E01,412,00
F03,16

Pasangan paling mirip (jarak terkecil) digabung lebih dulu: E–F (1,41).

4 · Metode hierarkis (linkage)

MetodeJarak antar cluster
Single (nearest neighbor)jarak terpendek dua anggota
Complete (furthest neighbor)jarak terjauh
Average (between-groups)rata-rata semua pasangan
Ward (error sum of squares)meminimalkan variasi dalam cluster
Centroidjarak antar centroid (pusat)
single: terpendekcomplete: terjauhcentroid: pusat–pusat
{E,F} vs G, d(E,G)=2,00 & d(F,G)=3,16: single = 2,00; complete = 3,16; average = (2,00+3,16)/2 = 2,58.

Agglomerative: n objek → n−1 tahap (10 objek: 9 tahap; 15 industri: 14 tahap). Tiap tahap mengurangi 1 cluster.

5 · Dendrogram (single linkage, 7 objek)

01234ABCDEFG123456jarak (single)
  • Dendrogram menunjukkan urutan & jarak penggabungan; angka bulat = urutan tahap
  • Makin ke kanan = penggabungan makin tidak mirip

6 · Non-hierarkis & input analisis

Non-hierarkis: sequential threshold parallel threshold optimizing

Hal terkait input:

  • Satuan yang digunakan → jika skala/satuan berbeda, standardisasi (variabel besar mendominasi jarak)
  • Adanya outlier
  • Variabel pengelompok (menentukan hasil)
  • Dependensi antar variabel

7 · Menentukan jumlah cluster

  1. Peneliti telah menetapkan jumlahnya
  2. Berdasar variabilitas error (deviasi dari pusat cluster) lewat koefisien aglomerasi
  3. Berdasar kemudahan interpretasi
1234567891011121314lonjakan 5,621 → 9,483 (tahap 12 → 13)tahap (stage)koef.
Berhenti sebelum lonjakan besar: koefisien naik 5,621 → 9,483 di tahap 13, maka pakai hasil sesudah tahap 12 → 15 − 12 = 3 cluster.

Tahap 1: objek 8 & 15 digabung (koef. 0,773) = pasangan paling mirip. Koefisien naik terus karena yang digabung makin berbeda.

8 · Interpretasi cluster (contoh 15 UKM)

Pend. = pendapatan (miliar Rp); Prod. = jumlah produk. Cluster 1 = perusahaan 4,6,7,8,9,10,11,15.

Centroid = rata-rata tiap variabel dari anggota cluster; lalu beri nama sesuai profil & tujuan studi.

ClusterKary.Pend.UsiaProd.
1 (4,6-11,15)33,502,273,313,38
2 (1,2,12,14)49,251,736,753,75
3 (3,5,13)47,334,234,506,33
  • C1: perusahaan baru berkembang
  • C2: mulai menurun performansinya (usia tertinggi)
  • C3: sedang berkembang (pendapatan & produk tertinggi)
Usia C2: (7+7+6+7)/4 = 6,75. Produk C3: (7+7+5)/3 = 6,33 (≈ 1,9× C1). Usia 2,4,6 → centroid 4.

9 · Validasi

  • Bandingkan hasil algoritma berbeda
  • Bagi sampel menjadi dua
  • Pakai variabel yang tidak dipakai untuk mengelompokkan
  • Simulasi

10 · Cluster vs teknik lain

BandinganFokus / titik awal
Clustermereduksi data objek; mulai dari grup belum berdiferensiasi, lalu dibuat sub-grup yang dapat dibedakan
Faktor / komponen utamamereduksi variabel
Diskriminan / logitmulai dari grup yang sudah jelas (well defined); pertanyaan: bagaimana grup dibedakan
  • Jika tidak ada label grup → cluster
  • Jika grup sudah berlabel (mis. gagal bayar/lancar) → diskriminan / regresi logistik
  • Jika ingin meringkas variabel → analisis faktor

Dirangkum dari slide Minggu 5 (TI5002). Cocokkan lagi dengan slide untuk detail lengkap.