R語言貝葉斯方法在生態環境領域中的高階技術應用

貝葉斯統計已經被廣泛應用到物理學、生態學、心理學、計算機、哲學等各個學術領域,其火爆程度已經跨越了學術圈。

一:
1.1復雜數據回歸(混合效應)模型的選擇策略
1)科學研究中數據及其復雜性
2)回歸分析歷史、理論基礎
3)回歸分析基本假設和常見問題
4)復雜數據回歸模型選擇策略

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1.2 結構方程模型(SEM)生態領域應用
1)SEM的定義、生態學領域應用及歷史回顧
2)SEM的基本結構
3)SEM的估計方法
4)SEM的路徑規則
5)SEM路徑參數的含義
6)SEM分析樣本量及模型可識別規則
7)SEM構建基本流程

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1.3如何通過數據探索避免常見統計問題
1)數據缺失(missing value)
2)零值(zero trouble)
3)奇異值/離群值(outliers)
4)異質性(heterogeneity)
5)數據分布正態性(normality)
6)響應變量與預測變量間關系(relationships)
7)交互作用項(interaction)
8)共線性(collinearity)
9)樣本獨立性(independence)

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二:R和Rstudio入門和繪圖(含ggplot)
1)R及Rstudio:背景、軟件及程序包安裝、基本設置等
2)R語言基本操作,包括向量、矩陣、數據框及數據列表等生成和數據提取等
3)R語言數據文件讀取、整理、結果存儲等
4)R語言基礎繪圖(含ggplot):基本繪圖、排版、發表質量繪圖輸出存儲

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三:R語言數據清洗-tidyverse包應用

1)tidyvese:tidyr、dplyr、readr、%>%

2)文件操作:不同格式文件讀取、多文件同時讀取等

3)數據篩選:行篩選、列篩選、條件篩選(字符操作)等

4)數據生成:數據合并、數據拆分、新數據生成(字符操作)等

5)長寬數據轉換、空值(NA)等填充及刪除、分組、排序及匯總等

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四:貝葉斯回歸模型-回歸、方差及協防差分析1)貝葉斯統計
2)貝葉斯回歸分析建模、模型診斷、交叉驗證、預測和繪圖
3)貝葉斯回歸分析多預測變量:回歸、方差、協方差及交互作用
4)貝葉斯回歸模型的過度擬合、共線性、分類變量等

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五:貝葉斯混合效應模型-數據分層和嵌套
1)混合效應模型基本原理

2)貝葉斯效混合應模型建模步驟及實現
3)貝葉斯的預測和模型診斷
4)貝葉斯混合效應模型的多重比較
5)貝葉斯混合效應模型的方差分解

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六:貝葉斯計數數據分析
1)貝葉斯0,1數據分析:二項分布及伯努利分布
2)貝葉斯泊松分布數據分析
3)貝葉斯過度離散數據分析
4)貝葉斯零膨脹數據分析
5)貝葉斯截斷數據分析

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七:貝葉斯相關數據分析:時間、空間、系統發育相關數據
1)貝葉斯回歸模型方差異質性問題及解決途徑
2)貝葉斯時間自相關分析:線性及混合效應模型及時間自相關+方差異質性
3)貝葉斯空間自相關分析:空間距離矩陣、空間鄰接關系及矩陣
4)貝葉斯系統發育相關分析

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八:貝葉斯非線性關系數據分析:廣義可加(混合)模型(BGAM/BGAMM)和非線性(混合)(BNLM/BNLMM)模型

1)“線性”回歸的含義及非線性關系的判定

2)貝葉斯廣義可加(混合效應)(GAM/GAMM)模型

3)貝葉斯非線性(混合效應)(NLM/NLMM)模型

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九:貝葉斯結構方程模型(BSEM)
(1)R語言貝葉斯SEM實現程序包blavaan和brms
(2)案例1:氣候及生態位重疊程度對田鼠物種豐富度影響:模型比較、直接和間接效應計算(blavaan&brms)
(3)案例2:火燒后對植被恢復影響因素-模型擬合、模型比較和評估(brms)
(4)案例3:生物地理歷史因素對北半球森林的初級生產力的影響(brms)

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十:超越貝葉斯統計:因果推斷
1)因果推斷概述-因果關系之梯
2)因果推斷實現(DAG)
3)貝葉斯回歸VS貝葉斯網絡-揭開因果迷霧

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:貝葉斯統計結果繪圖
1)貝葉斯分析結果數據提取和繪圖準備
2)貝葉斯回歸模型結果圖:散點圖、預測圖、箱線圖、柱狀圖、提琴圖、密度圖及峰巒圖等
3)貝葉斯結構方程模型結果圖表達

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