R语言的两种主成分分析的结果不一样？

是不一样啊，主成分分析主要运算是求矩阵的特征值和特征向量。

cor=T时，输入矩阵为相关系数矩阵，每个元素是0<=x<=1的，对角线为1；

cor=F时，输入矩阵为协方差矩阵，对角线为每个变量的方差；

默认是cor=F的，

而相关系数矩阵就相当于先将数据标准化，然后再求协方差矩阵。

即：先将数据标准化，两种方式才是相同的。否则，cor=T比cor=F相当于多一个标准化过程。

cronbach’s alpha系数，一般翻译成克隆巴赫alpha系数，效度用探索性因子分析(KMO和Bartlett)。

alpha等于 测验题目数/(测验题目数－1) 乘 {1 - 各被试在该题目上的方差的和 / 所有被试总分的方差 }

K即第一个公式的n，代表题目数量。

小sigma方即第一个公式的S方，代表方差。

然后直接调用就可以。

参考文献：

道客巴巴

qq_43157351 R语言与克朗巴哈alpha系数

用R语言实现Cronbach 值的计算

λi表示题目i在潜变量ξ上的负荷, δi是误差项, 误差之间不相关。整个测验分数X=x1+x2+…xp的合成信度如上图 (叶宝娟, 温忠麟, 2011;Brown, 2006;Yang&Green, 2010)

假设一个单维测验由p个题目组成, 测量了一个因子F, 测验施测后, p个题目的标准化变量为 (i=1, 2, , p) ，可以按照以下方式计算。

其中, εi是只和i有关的特殊因子 (也称为误差项) , λi是第i个变量i在因子F上的负荷。假设题目误差不相关, 如果整份测验的分数相加有意义, 则单维测验整份测验X=1+2++p的合成信度为：

其中, θi为i的误差方差, (2) 式也可计算多维测验单个维度的合成信度。如果用固定方差法指定因子测量单位, 即var (F) =1, 则上式变为:

因为X i 是标准化变量, 所以Σ θ=p-Σ λ2则 (3) 式变为:

上图这个表达式更易懂一些，也更容易计算。

λ为因子载荷量，p为题目个数。

计算出因子载荷量之后可以通过函数计算ρ

参考文献：

杨强 叶宝娟 温忠麟(2014) 用SPSS软件计算单维测验的合成信度 中国临床心理学杂志: 22(03), 496-498

温忠麟(2011) 单维测验合成信度三种区间估计的比较

一、内在效度(content related validity)：研究者的发现与事实相符合的程度，即研究结果是不是真的在测量事实的真相的能力。

二、内容效度的评估方法 ：1专家判断法; 2统计分析法(评分者信度\复本信度\折半信度\再测法); 3经验推测法 (实验检验)

提高内部效度的方法：

1．三角检定法：多元的搜集资料方式，包括不同的资料来源(报章、官方文件、会议记录)，访谈不同人员(如教师、行政人员、学者专家)，及采用不同资料的搜集方法(如访谈、观察、非正式讨论)等，来相互验证资料与实施的相符程度。

2．研究对象的核查：和被研究者一起讨论定稿，以确定自己记录的是其所叙的。

3．持续的观察

来自：qiuyaofeng2012 信度和效度经典例子_第四节个案研究的效度与信度 CSDN

一、构想效度：测验能够测量到理论上的构想或特质的程度，即测验的结果是否能证实或解释某一理论的假设、术语或构想，其解释的程度如何。

二、构想效度的估计方法：1 对测验本身的分析（用内容效度来验证构想效度）；2 测验间的相互比较：相容效度（与已成熟的相同测验间的比较）、区分效度（与近似或应区分测验间的比较）、因素分析法 ；3 效标效度的研究证明 ；4 实验法和观察法证实

衡量测验有效性的参照标准，指的是可以直接而且独立测量的我们感兴趣的行为。

又称 实证效度 ，反映的是测验对个体的预测在某种情境下的有效性程度(所测情况与实际情况之间的相关)。

根据效标资料是否与测验分数同时获得，又可分为 同时效度 (实际士气高和士气低的人在士气测验中的得分一致性。)和 预测效度 两类。

1相关法：效度系数、效标效度常用方法。以皮尔逊积差相关系数来表示，反映测验分数与效标测量之间的相关程度。

当测验成绩是连续变量，而效标资料是二分变量时，计算效度系数可用点二列相关公式或二列相关公式；

当测验分数为连续变量，效标资料为等级评定时，可用贾斯朋多系列相关公式计算。

2区分法：检验 测验分数 能否有效地区分 由效标所定义的团体 。

进行t检验，若差异显著，说明该测验能够有效地区分由效标定义的不同团体(如抑郁 测验得分 的高低可以区分出 真正的 高抑郁组和 真正的 低抑郁组)，

重叠百分比可以通过计算每一组内得分超过（或低于）另一组平均数的人数百分比得出；

另外，还可以计算两组分布的共同区的百分比。重叠量越大，说明两组分数差异越小，即测验的效度越差。

3命中率法：是当测验用来做取舍的依据时，用其正确决定的比例作为效度指标的一种方法。命中率的计算有两种方法，一是计算总命中率，另一种是计算正命中率。

4、预期表法：是一种双向表格，预测分数排在表的左边，效标排在表的顶端。从左下至右上对角线上各百分数字越大，而其它的百分数字越小，表示测验的效标效度越高 ；反之，数字越分散，则效度越低。

命中率法和预期表法相似。详细可参照戴海琦，张锋<心理与教育测量>第五章：测量效度

一般在研究中用到的效度指标是结构效度，测量题与测量变量之间的对应关系。可以使用探索性因素分析(exploratory factor analysis，EFA)和验证性因子分析(comfirmatory factor analysis，CFA)

计算协方差矩阵/相关系数矩阵。可以利用cov2cor()将协方差转化为相关系数矩阵，也可利用cor2cov()转化回来

· KMO值：如果此值高于08，则说明效度高；如果此值介于07 08之间，则说明效度较好；如果此值介于06 07，则说明效度可接受，如果此值小于06，说明效度不佳

· 巴特球形检验：其对应巴特球形值，对应P值一定需要小于005，这样才能说明通过巴特球形检验

· 特征根：此值是判断因子（维度）个数的标准的信息量，由于已经设置好因子（维度）个数，因而此值意义较小可忽略；

· 方差解释率值：代表各维度可解释整体量表的信息量；

· 累积方差解释率值：所有维度可解释整体量表的信息量；

· 因子载荷系数值：分析项与维度之间的相关关系情况；此值非常非常重要，可用于判断分析项与维度的对应关系情况，下述会有说明；

· 共同度值：分析项可以被提取出的信息量情况，比如为0617，可以理解为该项有617%的信息可被最终提取出来。

孟德尔随机化（Mendelian randomization,MR）是以孟德尔独立分配定律为基础进行流行病学研究设计和数据分析，论证病因假说的一种方法。由基因型决定中间表型（暴露）的差异， 因果方向明确。

通过引入一个称之为工具变量的中间变量，来分析暴露因素和结局之间的因果关系

2孟德尔随机化 vs RCT

孟德尔随机化的目的不是估计遗传效应的大小，而是估计暴露对结果的因果效应，所以与遗传变异相关的结局的平均变化幅度可能与干预措施导致的变化幅度不同

即使遗传变异与结果之间的关联程度很小，暴露的人群归因风险也不一定很低，因为暴露可能会比遗传变异解释更大的变化程度（例如，他汀类药物对低密度脂蛋白胆固醇水平的影响比低密度脂蛋白胆固醇水平与HMGCR基因变异的关联要大几倍，因此对后续结果的影响更大。）

孟德尔随机化要求大样本研究，变异发生率不能太小（最小等位基因频率MAF>5%)

3工具变量

工具变量本身是一个计量经济学的概念，在孟德尔随机中，遗传变异被用作工具变量评估暴露对结局的因果效应，遗传变异满足工具变量的基本条件总结为(孟德尔随机化核心假设)：

关联性假设——遗传变异与暴露有关

独立性假设——该遗传变异与暴露-结果关联的任何混杂因素均不相关

排他性假设——该遗传变异不会影响结果，除非可能通过与暴露的关联来实现

某研究组想了解非洲村落里的儿童补充维生素A和其死亡情况的关联，如果仅仅利用维生素A的服用情况和死亡情况去判断两者的关联，那极有可能会产生很大的偏倚，这是因为维生素A的服用情况和很多潜在因素相关，比如家庭的经济困难程度、家庭成员以及实验儿童的依从性，而这些潜在的因素也可能对儿童的身体健康有很大的影响。因此，在研究起始设计中，研究者便利用工具变量来解决这个问题。

在这里，工具变量Z是指服用维生素A这个任务，类似于随机抽签。这样的话工具变量Z便只和X服用维生素A这个行为相关，与除X以外的混杂因素不相关。

4应用范围

行为因素与健康：基因变异引起各个倾向某行为，决定暴露状态。如ALDH2变异引起乙醛代谢障碍，改变饮酒行为，不同ALDH基因型代表饮酒量多少；

机体代谢产物与疾病关系，估计长期效应。代谢产物是基因表达的中间表型，酶的底物或者体外难测量的代谢指标：如LDL受体基因变异引起家族高胆固醇血症，比较不同基因型之间CHD发病情况的差异，可模拟血胆固醇水平和CHD发病关系；

子宫内环境暴露于子代健康关系。

5发文分析

孟德尔随机化研究均发表在影响因子5分以上的期刊中

6基础分析流程——TwoSampleMR

找工具变量，我们要的是基因作为工具变量，这些基因都是从别人的研究中挑出来的，所有的基因研究有个专门的库叫做genome wide association studies (GWAS)。我们需要做的就是从这个库中挑出来我们自己需要的和我们暴露相关的基因变量SNPs。

估计工具变量对结局的作用，工具变量对结局的作用也是从所有的研究中估计出来的整体效应，这样可以拒绝单个研究的偏倚。

合并多个SNP的效应量，这个效应量是我们得到暴露和结局因果效应的前提。

处理数据，用合并后的数据进行孟德尔随机化分析和相应的敏感性分析。

7TwoSampleMR代码实现

安装相关R包

installpackages('devtools')

library('devtools')

install_github("MRCIEU/TwoSampleMR") #安装TwoSampleMR包

library('TwoSampleMR')

devtools::install_github("mrcieu/ieugwasr",force = TRUE)

获取MR base的表型ID，将结果保存为pheno_infocsv这个文件

ao <-available_outcomes(access_token=NULL) #获取GWAS数据，但近期Google限制，容易被墙

writecsv(ao,'pheno_infocsv',rownames=F）#将数据写入本地存储

查看pheno_infocsv文件，获取与暴露相关的工具变量的信息以及结局信息。这里选择暴露为obesity class 2 （ID = 91）， 结局为 type 2 diabetes (ID = 1090)

exp_dat <- extract_instruments(outcomes=91,access_token=NULL)

obesity_exp_dat <- clump_data(exp_dat)

t2d_out_dat <- extract_outcome_data(snps=obesity_exp_dat$SNP, outcomes=1090, access_token=NULL)#提取结果信息

dat <- harmonise_data(exposure_dat =obesity_exp_dat, outcome_dat= t2d_out_dat)#数据合并，计算基因对结局的合并效应量

孟德尔随机化

results <- mr(dat)

OR值

OR <- generate_odds_ratios(results)

异质性检验

heterogeneity<- mr_heterogeneity(dat)

多效性检验

pleiotropy<- mr_pleiotropy_test(dat)

逐个剔除检验

leaveoneout<- mr_leaveoneout(dat)

散点图

mr_scatter_plot(results,dat)

森林图

results_single<- mr_singlesnp(dat)

mr_forest_plot(results_single)

漏斗图

mr_funnel_plot(results_single)

实例解析

2022年10月10日

西安交通大学生物医学信息与基因组学中心杨铁林教授团队在Nature Neuroscience （IF=28771）期刊发表了题为：Mendelian randomization analyses support causal relationships between brain imaging-derived phenotypes and risk of psychiatric disorders 的文章。

研究背景

精神类疾病是一组脑功能紊乱的复杂疾病，会导致情感、认知和行为受到干扰和破坏。全球约有数亿人患有不同的精神障碍，被列为严重的公共卫生问题。近年来，脑影像学数据在脑疾病和功能的研究中受到广泛关注。以核磁共振成像为代表的脑影像技术，可用于活体无创定量评估人脑结构、连接和功能的特性。

虽然已有大量的观察性研究证据表明，精神疾病患者与健康正常人的脑影像表型存在显著差异，但脑影像学数据与精神障碍发病机制的因果关系尚不明确，探讨脑影像表型对精神疾病的因果作用具有重要的生物学和临床研究意义。

研究方法和结果

该研究基于大规模基因组数据，对常见的10种精神类疾病（包括注意力缺陷多动症、神经性厌食症、焦虑症、孤独症、双相情感障碍、抑郁症、强迫症、创伤后应激障碍、精神分裂症、抽动症）和587个关键的脑磁共振成像（MRI）结构表型进行了因果关系评估。

正向孟德尔随机化结果发现，脑白质纤维束的上额枕束的FA值和上放射冠的ICVF值、胼胝体内矢状层的MD值、第三脑室的体积等9个脑影像表型是精神分裂症、神经性厌食症和双相情感障碍的风险因素。进一步通过反向孟德尔随机化分析显示，发现精神分裂症的发生会导致额下回眶部的表面积和体积的增加。

该研究将基因组信息作为纽带，使脑影像表型和精神疾病联系起来，避免了观察性研究中由于药物或环境、生活方式等改变引起的样本检测数据偏差的缺点，确保了研究结果的稳健性。