DIN-Normenausschuss Wasserwesen (NAW)
DIN SPEC 38402-80
Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung - Allgemeine Angaben (Gruppe A) - Teil 80: Anwendung der Clusteranalyse für Wasseruntersuchungen (A 80)
German standard methods for the examination of water, waste water and sludge - General information (group A) - Part 80: Application of cluster analysis for water analysis (A 80)
Verfahren
Vornorm
Einführungsbeitrag
Zur Auswertung der vielen bei Wasseruntersuchungen gewonnenen Daten gibt es zahlreiche statistische Methoden, so auch die Clusteranalyse, von der verschiedene Verfahren bekannt sind. Verfügbare Software zur Clusteranalyse bietet deshalb mehrere Auswahlmöglichkeiten an. Ohne das nötige Hintergrundwissen werden häufig Fehler bei der Datenvorbehandlung oder bei der Wahl des problemangepassten Abstandsmaßes gemacht. Die Ausführungen sollen dem Anwender eine Hilfestellung geben, indem die gebräuchlichsten Verfahren der Clusteranalyse vorgestellt, Vor- und Nachteile dargelegt und Empfehlungen zur Anwendung gegeben werden.
Clusteranalysenverfahren sind mathematisch statistische und heuristische Verfahren zum Auffinden und Visualisieren von Strukturen sowie inneren Zusammenhängen in mehrdimensionalen Daten.
Das Ergebnis der Auswertung ist daher immer im Zusammenhang mit dem verwendeten Clusterverfahren und seiner Datenvorbehandlung zu sehen, das problem- oder fragestellungsbezogen gewählt werden muss.
Die vorliegende Anleitung betrachtet ausschließlich Clusterungen metrisch skalierter Variablen (zum Beispiel Konzentrationen). Auf die Clusterung nominaler (trüb, durchsichtig), ordinaler (sehr wenig, wenig, viel, sehr viel) oder binärer Variablen wird nicht eingegangen, da sie in der Wasseranalytik nur eine untergeordnete Rolle spielen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit werden nur die gebräuchlichsten Verfahren vorgestellt und diskutiert.
Dieses Dokument wurde vom Arbeitskreis NA 119-01-03-01-04 AK "Chemometrie" des Arbeitsausschusses NA 119-01-03 AA "Wasseruntersuchung" im DIN Normenausschuss Wasserwesen (NAW) erarbeitet.
