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기술

데이비스 볼딘 지수

데이비스 볼딘 지수기술
영문명
Davies-Bouldin index
평가 방식
군집 내부 퍼짐과 중심 거리 비교
일반 해석
작을수록 좋은 분리
사용 정보
자료와 군집 배정
데이비스 볼딘 지수는 군집 내부의 퍼짐과 군집 중심 사이 거리를 비교해 군집화를 평가하는 지표다. 각 군집과 가장 비슷한 다른 군집의 비율을 구한 뒤 평균낸다. 일반적으로 작은 값이 더 조밀하고 분리된 구성을 나타낸다.

비율을 계산하기

군집 i에서 중심까지 평균 거리를 Sᵢ, 두 중심 사이 거리를 Mᵢⱼ라 하자. 대표 유클리드 방식의 비교값은 (Sᵢ+Sⱼ)/Mᵢⱼ다. 각 i마다 다른 군집 중 이 값의 최댓값을 선택하고, 그 결과를 군집 수로 나누어 평균낸다. 중심이 겹치는 경우에는 별도 처리가 필요하다.

두 군집 예

일차원에서 첫 군집이 (0,2), 둘째가 (8,10)이면 중심은 1과 9다. 각 군집의 평균 중심 거리는 1이고 중심 간 거리는 8이다. 군집이 둘이므로 비교값과 최종 지수는 모두 2/8=0.25다.

간격과 크기의 영향

둘째 군집을 (18,20)으로 옮기면 중심 간 거리는 18이고 지수는 1/9로 줄어든다. 반대로 모든 좌표를 같은 양수 배율로 늘리면 분자와 분모가 함께 커져 비율은 유지된다. 특징마다 다른 배율을 쓰면 거리의 상대적 구조가 달라질 수 있다.

좋은 점수의 범위

이 지수는 주어진 거리와 중심 구조에 따른 내부 평가다. 정답 범주와 얼마나 일치하는지를 직접 계산하지 않는다. 휘어진 모양이나 서로 다른 밀도의 집단을 중심과 평균 거리만으로 충분히 설명하지 못할 수 있다. 다른 군집 수와 전처리를 비교할 때도 점수 하나만으로 의미를 확정하지 않아야 한다.

관련 문서

K 평균 군집화 / 유클리드 거리 / 특징 표준화 / 벡터 / 분산 / 기계 학습