Utilizzo dell'analisi dei componenti principali e dell'analisi della corrispondenza


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Sto analizzando un set di dati relativo alle comunità intertidali. I dati sono percentuale di copertura (di alghe, cirripedi, cozze, ecc.) In quadrat. Sono abituato a pensare all'analisi della corrispondenza (CA) in termini di conteggio delle specie e all'analisi dei componenti principali (PCA) come qualcosa di più utile per le tendenze ambientali lineari (non le specie). Non ho davvero avuto fortuna a capire se PCA o CA sarebbero stati più adatti alla copertura percentuale (non riesco a trovare alcun documento), e non sono nemmeno sicuro di come sarebbe distribuito qualcosa che è limitato al 100% ?

Ho familiarità con le linee guida approssimative secondo cui se la lunghezza del primo asse di analisi della corrispondenza privilegiata (DCA) è maggiore di 2, si può presumere che CA debba essere utilizzato. La lunghezza dell'asse 1 DCA era 2,17, che non trovo utile.


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Sia PCA che CA sono correlati ed entrambi possono essere basati sull'algoritmo SVD. La differenza formale fondamentale (non menzionata nella risposta altrimenti profonda di @ Gavin) è che PCA decompone le relazioni solo tra le colonne (ad es. Decomponendo la loro matrice di covarianza), trattando le righe come "casi"; mentre CA decompone simultaneamente colonne e righe, trattandole simmetricamente, come "categorie" di tabulazione incrociata. Da qui il biplot lasciato da CA e il quasi-biplot (caricamenti + punteggi) che potrebbero essere tracciati dopo che la PCA fornisce informazioni concettualmente piuttosto diverse.
— ttnphns,

Risposte:


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PCA funziona sui valori in cui CA opera sui valori relativi. Entrambi vanno bene per i dati relativi all'abbondanza relativa del tipo che menzioni (con un avvertimento importante, vedi più avanti). Con% data hai già una misura relativa, ma ci saranno ancora differenze. Chiedilo a te stesso

  • vuoi enfatizzare il modello nelle specie / taxa abbondanti (cioè quelli con una grande percentuale di copertura), oppure
  • vuoi concentrarti sui modelli di composizione relativa?

Se il primo, usa PCA. Se quest'ultimo utilizza CA. Quello che intendo per le due domande è che vorresti

A = {50, 20, 10}
B = { 5,  2,  1}

essere considerato diverso o uguale? Ae Bsono due campioni e i valori sono la copertura% dei tre taxa mostrati. (Questo esempio è risultato male, supponiamo che ci sia terreno nudo! ;-) PCA li considererebbe molto diversi a causa della distanza euclidea usata, ma CA considererebbe questi due campioni molto simili perché hanno lo stesso profilo relativo.

Il grande avvertimento qui è la natura compositiva chiusa dei dati. Se hai alcuni gruppi (Sand, Silt, Clay, per esempio) che si sommano a 1 (100%), nessuno dei due approcci è corretto e potresti passare ad un'analisi più appropriata tramite il Log-ratio PCA di Aitchison che è stato progettato per composizioni chiuse dati. (IIRC per fare ciò è necessario centrare per righe e colonne e il log trasforma i dati.) Esistono anche altri approcci. Se si utilizza R, quindi un libro che sarebbe utile è Analizzando compositiva dei dati con R .


Come sempre, una risposta davvero eccellente Gavin. Grazie! Ciò chiarisce molto le cose e userò PCA allora. Dato che la comunità intertidale è tridimensionale, in alcuni casi la copertura percentuale è andata al 100% quando gli organismi sono cresciuti l'uno sull'altro. Questa non è la forma compositiva chiusa di cui stai parlando, giusto?
— HFBrowning

No, non è di questo che sta parlando. Chiuso credo che significhi un sistema in cui con tre specie A, B, C, hai% C = 100% -% B -% A
— Pertinax

e che dire di DCA?
— Darwin PC,

DCA è una versione incasinata di CA, quindi ad essa si applicano gli stessi principi generali. DCA sta facendo una strana tortura dei dati e non credo che dovremmo preoccuparci di come metodo nella nostra cassetta degli attrezzi oggi, ma le opinioni degli altri varieranno su questo.
— Gavin Simpson,
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