下图被称为火山图，因为它看起来像一座火山正在喷发。
这种类型的图表最初用于遗传分析领域，用于同时可视化比较不同组（例如，性别或基因型）之间多个基因表达水平的差异的大小和显著性。
然而，它除了用于基因分析之外，还可以用于其他用途，例如从大量变量中高效筛选重要变量。例如，当需要比较改进前后过程数据中的多个参数，并提取出影响较大的过程时，这种方法非常有效。
火山图是一种二维图表，用于显示统计量，例如差异的大小和显著性。JMP 允许您直接从图表中深入挖掘数据，从而提高筛选效率。
JMP 19 还新增了与火山图相关的功能。本文将介绍这些功能以及在 JMP 中使用火山图进行数据探索的流程。
什么是火山图？如何在 JMP 中创建火山图？
本节解释如何使用 JMP 示例数据集“Drosophila Aging.jmp”创建火山图。
该数据是果蝇实验的结果，针对每种基因型（ORE、SAM）、性别（女性、男性）、年龄（WK1、WK6）和通道（Cy3、Cy5）的组合，测量了 100 个基因的表达水平（以 2 为底的对数转换）。
利用这些数据，我们将比较 100 个基因在不同基因型、性别、年龄和通道之间的表达水平，并检验差异较大的组合（在这种情况下，将进行单变量分析）。
即使你不熟悉基因数据，也可以把它想象成比较不同人群之间许多定量值的例子。
操作
选择[分析] > [筛选] > [响应筛选] ，并将 100 个基因（连续尺度）列指定为 [Y，响应变量]，并将“基因型”、“性别”、“周龄”和“通道”（名义尺度）指定为 [X]。
此外，由于火山图比较的是均值差异，因此假设指定的 Y 变量处于同一尺度，所以需要勾选“[Y 变量处于同一尺度]” 。另外，这里我们将勾选“[在火山图中应用 FDR]” ，并使用针对多重检验进行校正的 p 值（如下所述）。
当显示“响应筛选”报告时，单击报告中的“FDR 对数价值差异”选项卡以显示火山图。
在这个例子中，
- 比较不同基因型间100个基因的表达水平
- 比较两性间100个基因的表达水平
- 比较不同周龄100个基因的表达水平
- 比较不同通道间100个基因的表达水平
因此，总共进行了 400 次比较，图表上的点对应于这 400 个结果。
如何解读火山图
火山图的横轴表示差异的大小，纵轴表示差异的显著性。如果差异很大，则可能仅仅是由于偶然因素或变异性造成的。因此，还需要检验其统计显著性。
横轴：平均差值
横轴表示各组之间平均值的差异。报告底部“平均差异”选项卡中显示的“差异”值用于绘制图表。
例如，第一行显示了 log2in_GC6372 的表达水平，计算方法为“平均男性 - 平均女性”。
因此，如果男性的平均表达水平较高，则会显示在右侧；如果女性的平均表达水平较高，则会显示在左侧。
纵轴：FDR对数效能
由于选中了“在火山图中应用 FDR”，纵轴绘制的是 FDR 调整后的对数价值。该值是使用以下步骤（①、②、③）计算的。
①计算t检验的p值
对于每个基因，计算 t 检验 p 值，以比较各组之间基因表达的差异。
②使用FDR校正多重比较的p值
由于进行了多次比较，我们计算了经多重比较校正后的p值，以防止因偶然因素导致显著差异。FDR（错误发现率）指的是假阳性率，即被判定为显著的结果中实际包含不显著结果（假阳性）的预期比例。
➂FDR对数效能的计算
FDR 对数值是将步骤 2 中获得的 FDR 校正 p 值转换为 -log10（FDR 校正 p 值）。这种转换使得较小的 p 值显示在更高的位置，从而更容易观察和检验显著性。
“结果表”中的“FDR 对数价值”是使用上述步骤①、②和③计算出的值，该值绘制在纵轴上。
如火山图右侧的图例所示，红色点表示 FDR p 值小于 0.01 的正均值差异，蓝色点表示 FDR p 值小于 0.01 的负均值差异。
值得关注这些彩色圆点。
使用 JMP 深入挖掘数据
观察火山图，右上角的五个红点值得关注。这些点代表平均差异较大且具有高度显著性的比较结果。
在图表中选择这些点，也会在结果表和均值表中选择相应的行，以便查看更多详细信息。
为了更深入地挖掘，在选定选项后，从报告“响应筛选”左侧的红色三角形按钮中选择“所选项目的双变量关系” 。双变量关系平台将新增“单向分析”报告。
下图展示了基因“log2in_CG6372”在两性间的比较报告。从图中我们可以直观地看出，该基因在男性中的表达水平远高于女性。
此外，最新版本 JMP 19 在火山图右侧新增了“选择 X”和“选择 Y”这两个便捷功能。通过选择要分析的 X 和 Y 变量，汇总表中的相应点和行将被高亮显示。
左下角：点击“基因型”。基因型比较的绘图点会高亮显示，但大多数红色和蓝色点未被选中。
右下角：点击“性别”。性别对比的图表点已高亮显示，但许多红色和蓝色点已被选中。
这表明，男女之间存在许多显著差异的基因。
您还可以同时使用“选择 X”和“选择 Y”。下图展示了一个示例，其中在“选择 Y”中选择了前五个基因，然后在按住 Ctrl 键的同时，在“选择 X”中选择了“基因型”。此时，会选中一个红点。如果您将鼠标光标移动到该点附近，悬停标签会显示该点是比较不同基因型之间“log2in_TMS1”值的结果。
概括
火山图是一种通过同时可视化多个变量差异的大小和显著性来分析重要因素的方法。在 JMP 中，您可以从火山图中选择重要因素，并深入探索这些因素。
最后，这里有一个视频，总结了您目前为止执行的 JMP 操作（无音频）。
作者：Naohiro Masukawa（JMP 日本）
Naohiro Masukawa - JMP 用户社区
