聚類 K-Means 代價

📊 K-Means Cost (Inertia) Estimator

Estimate K-Means inertia, the within-cluster sum of squares, from sample points and centroids, to compare clustering configurations.

📐 計算公式 / 原理
Inertia 估算 ≈ n·dim·spread²/k;每簇樣本 ≈ ⌈n/k⌉
在樣本近似均勻分佈的假設下,簇內平方和隨 K 增大按 1/k 衰減,可用於快速預判需要多少簇。實際資料有簇密度差異時,應結合業務含義定 K,而不是隻看指標拐點。

📐 計算公式與說明

Inertia ≈ ΣΣ||x − μ||²

Inertia 越小簇內越緊密。

📚 深度解析:K-Means 代價

💡 常見使用場景

代價比較
k=2 時 inertia=500, k=3 時=300, k=4 時=220。inertia 持續下降,k=3→4 降幅(80)明顯小於 2→3(200),結合業務選 k=3 或 4。

❓ 常見問題(FAQ)

inertia 越小越好嗎?
不是。k 越大 inertia 越小,k=樣本數時為 0 但失去聚類意義;應兼顧緊緻性與簇數簡潔,用手肘/輪廓係數平衡。
異常值怎麼處理?
異常值會大幅拉高 inertia 並偏移質心,可先做離群檢測或用 K-Medoids(基於距離中位數)更穩健。