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RDA分析详解

一、RDA分析概述

Redundancy analysis (RDA)是一种用来研究响应变量和解释变量之间关系的多元统计方法。RDA通过降维,利用广义最小二乘回归GLM的方法来建立响应变量和解释变量之间的线性关系,并解释变量帮助解释响应变量变异的部分来进行分析。类似于CCA(联合主成分分析)和DCA(非对称主成分分析),RDA旨在在多变量环境中研究多余数据。一个重要的特征是它可以同时处理各种响应变量类型(如多分类,连续等)。

RDA实际上是一种广义的线性回归方法,可以根据CDA甚至PCR/PLS等分析算法得到,但是它在建立线性模型过程中,针对解释变量的多重共线性问题,采取了一种特别的方法;在最后的残差分析中,将残差表示成各个主成分的线性组合,从而获得了一个解释能力比一般GLM模型更强、更适合多变量环境分析的模型。

二、RDA分析流程

RDA分析可以分为以下几个步骤:

1.数据准备
将数据按照响应变量(Y)和解释变量(X)进行分类处理,确保可以顺利地进行分析,删除异常值并进行数据标准化统计。

library("vegan")
data("dune")
attach(dune)
rda1 = rda(dune)
plot(rda1)

2.解释变量的选择
使用协方差矩阵来分析解释变量的相关性,选择其中一个变量来表示多个相关的变量,以降低多重共线性。最好选择那些解释变量与响应变量之间相关性较高的变量。

library("car")
cov <- cov.wt(dune)
corrplot(cov, type = "upper", order = "hclust")

3.建立模型
使用rda函数建立模型,并输出提取出来的主成分的百分比和F值。

rda.mod <- rda(X, Y)
summary(rda.mod)

4.检验模型拟合优度
使用anova函数检验模型拟合优度,输出检验结果和p值。

anova(rda.mod, step=500, perm.max= 10000)

5.拟合结果解释
使用plot函数绘制解释变量和响应变量之间的关系图,根据主成分的贡献率选择具有代表性的主成分,进行结果的详细解释。

plot(rda.mod)

三、RDA分析应用

RDA分析可应用于多个学科领域。在生态学中,它是一种广泛应用的方法,主要用于研究生态环境和生物群落之间的关系。在医学研究中,RDA可用于研究疾病和个体基因的关系。在商业分析中,RDA可用于分析顾客特性与产品销售的关系。

RDA还可以与其他方法进行结合使用,比如PLS和CCA等。因此,在实际应用中,我们需要根据具体情况选择合适的方法。既可以使用RDA单独分析,也可以通过不同的数据处理流程进行分析,从而得到更加精确的结果。