Comparison of cluster methods agglomerative hierarchical in sustainability indicators in municipalities of Pará state

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i2.2067

Keywords:

Ward's method; Euclidean distance; Validation index; Dendrogram.

Abstract

This study aimed to compare the performance of hierarchical agglomerative clustering methods using a data set composed of several sustainability indicators referring to the municipalities of the state of Pará. As well as determining the number of initial groups to be formed by applying of validity indexes. For the selection of indicators, a check-list of national, regional and local scientific studies addressing the theme of sustainability was carried out. Subsequently, the indicators were standardized due to the units and scales of different measures, not interfering in the result and having similar weights in the calculation of the coefficient of similarity. The measure of dissimilarity used was the Euclidean distance, and to determine the hierarchical grouping method was used the agglomerative coefficient (AC). Validation indexes were used to establish the initial grouping number. The agglomerative method with the best performance regarding the (AL) was Ward with 0.94, indicating a better strength and quality among the agglomerative techniques. The Davies Bouldin (DB), Dunn (D) and Silhouette (SIL) validation indexes indicated that the ideal amount of initial clusters to be formed is 2, however the PBM index found that the ideal formation is with 4 groups. Regarding the municipalities with greater homogeneity, it was found that in the composition with 2 groups, the most similar observations were m105 (Salinópolis) and m109 (Santa Izabel do Pará), followed by the observations m102 (Rio Maria) and m144 (Xinguara), all inserted in group 1.

Author Biography

Lindemberg Lima Fernandes, Universidade Federal do Pará

Engenheiro civil, Doutor em Desenvolvimento Sustentável Trópico Úmido, Professor da Faculdade de Engenharia Sanitária e Ambiental e Pós-Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal do Pará

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Published

01/01/2020

How to Cite

CRISPIM, D. L.; FERNANDES, L. L.; FILHO, D. F. F.; LIRA, B. R. P. Comparison of cluster methods agglomerative hierarchical in sustainability indicators in municipalities of Pará state. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 2, p. e60922067, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i2.2067. Disponível em: https://www.rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/2067. Acesso em: 18 apr. 2024.

Issue

Section

Exact and Earth Sciences