Ординация (статистика)

Статистический метод

Ординационный или градиентный анализ в многомерном анализе является методом, дополняющим кластеризацию данных , и используется в основном в разведочном анализе данных (а не в проверке гипотез ). В отличие от кластерного анализа, ординация упорядочивает величины в (обычно более низкоразмерном) скрытом пространстве. В пространстве ординации величины, которые находятся рядом друг с другом, имеют общие атрибуты (т. е. в некоторой степени похожи), а разнородные объекты находятся дальше друг от друга. Такие отношения между объектами на каждой из нескольких осей или скрытых переменных затем характеризуются численно и/или графически в двухмерном графике .

Первый метод ординации, анализ главных компонент , был предложен Карлом Пирсоном в 1901 году.

Методы

Методы ординации можно в целом разделить на методы, основанные на собственных векторах, алгоритмах или моделях. Многие классические методы ординации, включая анализ главных компонент, анализ соответствий (CA) и его производные ( анализ соответствий с исключенным трендом , анализ канонических соответствий и анализ избыточности ), относятся к первой группе.

Вторая группа включает в себя некоторые методы, основанные на расстоянии, такие как неметрическое многомерное шкалирование , и методы машинного обучения, такие как T-распределенное стохастическое соседнее встраивание и нелинейное снижение размерности .

Третья группа включает в себя методы ординации на основе моделей, которые можно рассматривать как многомерные расширения обобщенных линейных моделей . ^[1]^[2]^[3]^[4] Методы ординации на основе моделей более гибки в своем применении, чем классические методы ординации, так что, например, можно включать случайные эффекты. ^[5] В отличие от вышеупомянутых двух групп, в ординации нет (неявной или явной) меры расстояния. Вместо этого необходимо указать распределение для ответов, как это типично для статистических моделей. Эти и другие предположения, такие как предполагаемое отношение среднего значения к дисперсии, могут быть проверены с использованием остаточной диагностики, в отличие от других методов ординации.

Приложения

Ординация может использоваться при анализе любого набора многомерных объектов. Она часто используется в нескольких экологических науках, в частности в экологии растительных сообществ . Она также используется в генетике и системной биологии для анализа данных микрочипов и в психометрии .

Смотрите также

Ссылки

^ Хуэй, Фрэнсис К.С.; Таскинен, Сара; Пледжер, Ширли; Фостер, Скотт Д.; Уортон, Дэвид И. (2015). О'Хара, Роберт Б. (ред.). «Подходы на основе моделей к неограниченной ординации». Методы в экологии и эволюции . 6 (4): 399– 411. doi : 10.1111/2041-210X.12236 . ISSN 2041-210X. S2CID 62624917.
^ Уортон, Дэвид И.; Бланше, Ф. Гийом; О'Хара, Роберт Б.; Оваскайнен, Отсо; Таскинен, Сара; Уокер, Стивен К.; Хуэй, Фрэнсис К.С. (2015-12-01). «Так много переменных: совместное моделирование в экологии сообществ». Тенденции в экологии и эволюции . 30 (12): 766– 779. doi :10.1016/j.tree.2015.09.007. ISSN 0169-5347. PMID 26519235.
^ Йи, Томас В. (2004). «Новый метод канонической гауссовой ординации с максимальным правдоподобием». Экологические монографии . 74 (4): 685– 701. doi :10.1890/03-0078. ISSN 0012-9615.
^ Хавинкель, Стейн; Керкхоф, Фредерик-Мартен; Бийненс, Люк; Так, Оливье (13 февраля 2019 г.). «Единая система для неограниченного и ограниченного упорядочения данных подсчета считываний микробиома». ПЛОС ОДИН . 14 (2): e0205474. дои : 10.1371/journal.pone.0205474 . ISSN 1932-6203. ПМК 6373939 . ПМИД 30759084.
^ Ван дер Вин, Берт; Хуэй, Фрэнсис К.С.; Ховстад, Кнут А.; О'Хара, Роберт Б. (2023). «Параллельная ординация: одновременное неограниченное и ограниченное моделирование скрытых переменных». Методы в экологии и эволюции . 14 (2): 683– 695. doi : 10.1111/2041-210X.14035 . hdl : 11250/3050891 . ISSN 2041-210X.

Дальнейшее чтение

Birks, HJB , 1998. Аннотированная библиография анализа канонического соответствия и связанных с ним методов ограниченной ординации 1986–1996. Ботанический институт, Университет Бергена. Всемирная паутина: http://www.bio.umontreal.ca/Casgrain/cca_bib/index.html
Braak, CJF ter & IC Prentice 1988 Теория градиентного анализа. Adv. Ecol. Res. 18:271-313.
Гаух, Х. Г. , младший, 1982. Многомерный анализ в экологии сообществ. Cambridge University Press, Кембридж.
Йонгман и др. , 1995. Анализ данных в экологии сообществ и ландшафтов. Cambridge University Press, Кембридж.
Пагани и др. , 2015. Methodi Ordinatio: предлагаемая методология отбора и ранжирования соответствующих научных статей, охватывающая импакт-фактор, количество цитирований и год публикации. Scientometrics, декабрь 2015 г., том 105, выпуск 3, стр. 2109–2135.

Внешние ссылки

Общий
- http://ordination.okstate.edu/ Веб-страница посвящения - Методы посвящения для экологов
- https://www.davidzeleny.net/anadat-r/doku.php/en:start
- https://link.springer.com/article/10.1007/s11192-015-1744-x
Конкретные методы
- http://www.statsoft.com/textbook/stcoran.html
- http://www.statsoft.com/textbook/stmulsca.html
- http://www.statsoft.com/textbook/glosfra.html
- https://link.springer.com/article/10.1007/s11192-015-1744-x Метод ранжирования статей с использованием года публикации, импакт-фактора и количества цитирований.
Программное обеспечение
- http://home. Centurytel.net/~mjm/pcordwin.htm
- http://www.microcomputerpower.com/catalog/canoco.html
- http://www.brodgar.com
- http://www.VisuMap.com
- https://cran.r-project.org/web/packages/vegan/vegan.pdf Пакет R для классических методов ординации
- https://cran.r-project.org/package=seriation Пакет R для упорядочивания объектов
- https://cran.r-project.org/web/packages/gllvm/index.html Пакет R для ординации на основе модели
- https://cran.r-project.org/web/packages/VGAM/index.html Пакет R для ординации на основе модели
- https://cran.r-project.org/web/packages/boral/index.html Пакет R для ординации на основе модели

[1] Хуэй, Фрэнсис К.С.; Таскинен, Сара; Пледжер, Ширли; Фостер, Скотт Д.; Уортон, Дэвид И. (2015). О'Хара, Роберт Б. (ред.). «Подходы на основе моделей к неограниченной ординации». Методы в экологии и эволюции . 6 (4): 399– 411. doi : 10.1111/2041-210X.12236 . ISSN 2041-210X. S2CID 62624917.

[2] Уортон, Дэвид И.; Бланше, Ф. Гийом; О'Хара, Роберт Б.; Оваскайнен, Отсо; Таскинен, Сара; Уокер, Стивен К.; Хуэй, Фрэнсис К.С. (2015-12-01). «Так много переменных: совместное моделирование в экологии сообществ». Тенденции в экологии и эволюции . 30 (12): 766– 779. doi :10.1016/j.tree.2015.09.007. ISSN 0169-5347. PMID 26519235.

[3] Йи, Томас В. (2004). «Новый метод канонической гауссовой ординации с максимальным правдоподобием». Экологические монографии . 74 (4): 685– 701. doi :10.1890/03-0078. ISSN 0012-9615.

[4] Хавинкель, Стейн; Керкхоф, Фредерик-Мартен; Бийненс, Люк; Так, Оливье (13 февраля 2019 г.). «Единая система для неограниченного и ограниченного упорядочения данных подсчета считываний микробиома». ПЛОС ОДИН . 14 (2): e0205474. дои : 10.1371/journal.pone.0205474 . ISSN 1932-6203. ПМК 6373939 . ПМИД 30759084.

[5] Ван дер Вин, Берт; Хуэй, Фрэнсис К.С.; Ховстад, Кнут А.; О'Хара, Роберт Б. (2023). «Параллельная ординация: одновременное неограниченное и ограниченное моделирование скрытых переменных». Методы в экологии и эволюции . 14 (2): 683– 695. doi : 10.1111/2041-210X.14035 . hdl : 11250/3050891 . ISSN 2041-210X.