正交-偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)
代谢组学数据分析中另一种常用的方法是正交-偏最小二乘判别分析(Orthogonal Projections to Latent Structures Discriminant Analysis, OPLS-DA),为PLS-DA的扩展。相比于PLS-DA,该方法可以在不降低模型预测能力的前提下,有效减少模型的复杂性和增强模型的解释能力,从而最大程度查看组间差异。
OPLS-DA使用正交信号校正技术,将X矩阵信息分解成与Y相关和不相关的两类信息,然后过滤掉与分类无关的信息,相关的信息主要集中在第一个预测成分。
与PLS-DA模型相同,OPLS-DA同样可以用R2X、R2Y、Q2和OPLS-DA得分图来评价模型的分类效果。
通常,根据VIP(Variable Importance for the Projection)值来说明变量(特征峰)能解释X数据集和关联Y数据集的重要性。所有VIP值的平方之和与模型中的变量总数相等,因此,其平均值为1[2]。
当某个变量的VIP>1时,说明该变量是重要的——通常将此作为潜在生物标记物的筛选条件之一。
详细OPLS-DA模型验证参数:
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pre | R2X(cum) | R2Y(cum) | Q2(cum) | |
---|---|---|---|---|
CTRL vs DM | 1+3+0 | 0.498 | 0.997 | 0.736 |
CTRL vs DN | 1+2+0 | 0.419 | 0.994 | 0.834 |
DM vs DN | 1+1+0 | 0.236 | 0.968 | 0.852 |
HouseH vs DM | 1+3+0 | 0.482 | 0.993 | 0.631 |
HouseH vs DN | 1+2+0 | 0.419 | 0.989 | 0.885 |
注:pre,主成分数;R2X,模型(对X变量数据集)可解释度;R2Y,模型(对Y变量数据集)可解释度;Q2,模型可预 测度;
图:OPLS-DA得分图
代谢物VIP值表格