adonis 関数を使った PARMANOVA 解析

UB3/informatics/r/parmanova_adonis

このページの最終更新日: 2024/09/30

  1. 概要: PARMANOVA とは
  2. adonis() 関数による解析

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概要: PERMANOVA とは

PERMANOVAは permutational multivariate analysis of variance の略で、ノンパラメトリックの多変量 permutation テストである。

Permutation テストとは、re-randomization test または shuffle test とも呼ばれる検定で、データの並び替えを行なって検定統計量の検討を行うテストらしい (1)。

帰無仮説 は、複数のグループが存在するとき、尺度空間によって定義された各グループの重心と分散がすべて等しいこと。

ANOVA と似ているが、パラメトリックな ANOVA に対して、PERMANOVA では F 検定結果をグループ間の対象の無作為並べ替えから得られる結果と比較する。さらに、ANOVA は各グループの平均値を比較する (正規性を仮定しているので、平均値に意味がある) が、PERMANOVA では特定の距離尺度を用いるという違いがある。

adonis() 関数による解析

adonis() と adonis2() の違い

R で PERMANOVA を行う関数には、vegan パッケージに含まれる adonis() および adonis2() がある。

ただし、vegan 2.6-4 では、adonis() を使おうとすると 'adonis' will be deprecated: use 'adonis2' instead という警告が出る。今後は adonis2() の一択で良さそうである。

adonis2() 関数の使い方

adonis RDocumentation (2) に、以下の例が載っている。

ここで、dune と dune.env はそれぞれ以下のようなデータである (一部のみスクショ)。dune は数値データであり、dune.env が環境要因のいわゆるメタデータ。これらが別々のデータフレームで、data ではメタデータを指定する。

複数要因を解析したいときは、メタデータ中の要因を Management * A1 または Management + A1 のように指定する。* は交互作用まで求める場合、+ はそれぞれの要因のみを調べる場合である。

R Duneデータセット PERMANOVA R Duneデータセット PERMANOVA

上が + の場合、下が * の場合。Management:A1 という項目が追加されるが、R2 の値は変わらない。F 値は微妙に変化する。

adonis2() 関数のパラメーター

設定するパラメーターには以下のようなものがある。

ヒトのデータを使っていて、被験者の年齢、性別などで調整したいときには、単にその因子を入れて分析を行えばよい。

permutations

繰り返し回数。通常は permutations = 999 である。

na.action

NA をどう扱うか。na.action = na.omit とすると、na を除いて解析する。

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References

  1. [備忘録] パーミュテーション検定 (permutation test). Link: Last access 2024/04/26.
  2. adonis RDocumentation. Link: Last access 2024/04/26.
  3. Rを使って多変量データのプロットと統計解析をする. Link: Last access 2024/04/26.

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