如何用R中的glmer(lme4)修复“奇异拟合”?

时间:2019-04-12 15:37:51

标签: r lme4 mixed-models

问题

我试图在R中使用lme4使glmer模型的变量在0到1之间变化,但是我总是遇到“奇异拟合”错误。我已经尝试了不同的方法,但是到目前为止,要摆脱这个错误是不可能的。 (对于另一个变量在-1和1之间变化的模型,我有完全相同的错误)

背景和我尝试过的事情

我想预测第X天(mvt_index)在鸟之间的运动如何预测第X + 1天(sbs_nextday)的关联指数。在28天的时间里,我有来自3个系(高,低,野生型)的28羽鸟类组成的6羽(鸟类)。这里是我的数据集(fulldata_mod1.2)的5条随机采样的行:


             date pair_id aviaries lines sbs_nextday mvt_index
57552  2017-06-15   70_83       G3     W 0.007614837 0.0000000
118075 2017-06-24 158_159       G6     H 0.001187648 0.0000000
13727  2017-06-28 125_143       G2     L 0.001333333 0.0000000
106103 2017-06-18   65_82       G3     W 0.002484913 0.1666667
24790  2017-07-06   41_52       G5     L 0.004279601 0.2500000

关联指数(sbs_nextday)和运动指数(mvt_index)在0和1之间变化。在以下模型(mod1.2)中,每个数据点代表每个dyad(pair_id)和每天的关联指数和运动指数的值(日期)。我运行的第一个模型是这个模型:

mod1.2 <- lmer(sbs_nextday ~ mvt_index  + (1|pair_id) + (1|date) + (1|aviaries) + (1|lines),data=fulldata_mod1.2, lmerControl(optCtrl = list(maxfun = 10000)))


Error in if (REML) p else 0L : argument is not interpretable as logical
In addition: Warning message:
In if (REML) p else 0L :
  the condition has length > 1 and only the first element will be used

重新思考一下我的模型后,我决定将日期删除为随机效果,因为由于我每个二元组和每天都有一个值,因此如果将double_id和date用作随机效果,它们将解释相同的方差。然后,每个鸟舍都有其一组单独的ID(和pair_id)。因此,我将pair_id用作鸟笼内的嵌套随机效果。最后,由于我已经截断了数据(介于0和1之间),所以我不能使用lmer,因为它会尝试拟合高斯分布,而我的数据则不可能。最重要的是,我有一个零膨胀的数据集,因此我使用了具有二项式族和logit链接函数的glmer模型,如下所示:

mod1.2 <- glmer(cbind(sbs_nextday, (1-sbs_nextday)) ~ mvt_index  + (1|aviaries/pair_id), data=fulldata_mod1.2, family=binomial(link='logit'))

boundary (singular) fit: see ?isSingular
Warning message:
In eval(family$initialize, rho) : non-integer counts in a binomial glm!

summary(mod1.2)
Generalized linear mixed model fit by maximum likelihood (Laplace Approximation) ['glmerMod']
 Family: binomial  ( logit )
Formula: cbind(sbs_nextday, (1 - sbs_nextday)) ~ mvt_index + (1 | aviaries/pair_id)
   Data: fulldata_mod1.2

     AIC      BIC   logLik deviance df.resid 
   392.5    426.7   -192.2    384.5    39069 

Scaled residuals: 
    Min      1Q  Median      3Q     Max 
-0.0406 -0.0076  0.0700  0.4228 30.1497 

Random effects:
 Groups           Name        Variance Std.Dev.
 pair_id:aviaries (Intercept) 0        0       
 aviaries         (Intercept) 0        0       
Number of obs: 39073, groups:  pair_id:aviaries, 2254; aviaries, 6

Fixed effects:
            Estimate Std. Error z value Pr(>|z|)    
(Intercept)  -7.6670     0.2554 -30.024   <2e-16 ***
mvt_index     1.2567     0.5989   2.098   0.0359 *  
---
Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1

Correlation of Fixed Effects:
          (Intr)
mvt_index -0.577
convergence code: 0
boundary (singular) fit: see ?isSingular

我看着?isSingular,并检查了方差-协方差矩阵:

VarCorr(mod1.2)
 Groups           Name        Std.Dev.
 pair_id:aviaries (Intercept) 0       
 aviaries         (Intercept) 0   

然后,我检查了数据集是否对模型中的每个变量保持平衡:

lines:
table(fulldata_mod1.2$lines)
    H     L     W 
12171 13988 12914

aviaries:
table( fulldata_mod1.2$aviaries)
  G1   G2   G3   G4   G5   G6 
5176 6822 7193 5721 7166 6995

date:
table( fulldata_mod1.2$date)
2017-06-12 2017-06-13 2017-06-14 2017-06-15 2017-06-16 2017-06-17 2017-06-18 2017-06-19 2017-06-20 2017-06-21 
      1113       1914       1995       1839       1861       1788       1652       1703       1574       1398 
2017-06-22 2017-06-23 2017-06-24 2017-06-25 2017-06-26 2017-06-27 2017-06-28 2017-06-29 2017-06-30 2017-07-01 
      1854       1497       1578       1457       1204       1494       1179       1128        826       1220 
2017-07-02 2017-07-03 2017-07-04 2017-07-05 2017-07-06 2017-07-07 2017-07-08 2017-07-09 
       486       1300       1049       1087       1471       1054       1256       1096 

然后我使用glm来检查模型是否在没有随机效果的情况下工作:

mod1.4 <- glm(cbind(sbs_nextday, (1-sbs_nextday)) ~ mvt_index   ,data=fulldata_mod1.2,family=binomial(link='logit'))
Warning message:
In eval(family$initialize) : non-integer counts in a binomial glm!

summary(mod1.4)

Call:
glm(formula = cbind(sbs_nextday, (1 - sbs_nextday)) ~ mvt_index, 
    family = binomial(link = "logit"), data = fulldata_mod1.2)

Deviance Residuals: 
     Min        1Q    Median        3Q       Max  
-0.25747  -0.17050  -0.13572  -0.04642   2.17994  

Coefficients:
            Estimate Std. Error z value Pr(>|z|)    
(Intercept) -4.22387    0.04689 -90.083  < 2e-16 ***
mvt_index    0.83360    0.12672   6.578 4.76e-11 ***
---
Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1

(Dispersion parameter for binomial family taken to be 1)

    Null deviance: 2011.4  on 39072  degrees of freedom
Residual deviance: 1973.3  on 39071  degrees of freedom
AIC: 1488.1

Number of Fisher Scoring iterations: 7

因此,当我同时比较glm和glmer的摘要时,我得到的结果大致相同。但是我想控制随机效果,并且该模型仍然无法正常工作。如果您能给我一些建议,我将不胜感激,并且我已经非常感谢您用于此的时间。

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