PCA：我可以反转 R 中第一个主成分的轴吗？答案

【问题标题】：PCA : Can I reverse the axis of the first principal component in R?PCA：我可以反转 R 中第一个主成分的轴吗？
【发布时间】：2020-12-14 11:13:38
【问题描述】：

这是一个可重现的例子：

set.seed(10)
pick <- sample(nrow(iris),nrow(iris)/2)
iris.training <- iris[pick,] 
iris.testing <- iris[-pick,]
pca.training <- prcomp(iris.training[-5])
pca.testing <- prcomp(iris.testing[-5])
autoplot(pca.training,loadings.label=T,loadings=T)
autoplot(pca.testing,loadings.label=T,loadings=T)

产生以下输出：

如您所见，data.training 和 data.testing 上的 pca 会产生非常相似的双图，但第一个主成分已反转其符号，它们是镜像的。是否可以强制两个组件旋转 180 度？

【问题讨论】：

标签： r pca cross-validation ggbiplot

【解决方案1】：

您没有返回旋转后的变量。修改后的代码如下。注意 retx=TRUE

set.seed(10)
pick <- sample(nrow(iris),nrow(iris)/2)
iris.training <- iris[pick,] 
iris.testing <- iris[-pick,]
pca.training <- prcomp(iris.training[-5], retx=TRUE)
pca.testing <- prcomp(iris.testing[-5], retx=TRUE)
autoplot(pca.training,loadings.label=TRUE,loadings=TRUE)
autoplot(pca.testing,loadings.label=TRUE,loadings=TRUE)

它产生了以下用于训练和测试的输出。

【讨论】：

retx=TRUE 是默认值，请参阅?prcomp。不知道为什么你的 PC1 轴与我的和 OP 的不同，但帮助页面确实警告这是一种可能性。
@user2554330 你是对的。现在它也让我思考。
感谢您的回答！

【解决方案2】：

我假设 autoplot 是 ggfortify 包中的函数。可能有两种方法可以做到这一点。最简单的方法是通过编写来要求反转 x 轴

autoplot(pca.testing,loadings.label=TRUE,loadings=TRUE) + scale_x_reverse()

请注意，这并没有改变任何值：X 轴现在从正向负运行，而不是通常的方向。

第二个是修改pca.testing对象来交换x轴上的符号。这在统计上是有效的：PCA 不会确定任何组件的符号，但这有点棘手，因为符号出现在两个地方：组件x 用于数据点，组件rotation 用于箭头：

pca.testing$x[,1] <- - pca.testing$x[,1]
pca.testing$rotation[,1] <- -pca.testing$rotation[,1]
autoplot(pca.testing,loadings.label=TRUE,loadings=TRUE)

与您的问题无关，但一些建议：不要使用T，使用TRUE，否则下次您有温度数据时，您可能会无意中更改值，从而破坏您的分析。

【讨论】：

感谢您的回答，非常感谢。