The principal component analysis of the incidence of diseases in Norwegian Red Cattle
Authors: Zarnecki A. , Rønningen K. , Solbu H. 
Published: March 2011

The purpose of the studies was to determine the annual trend in disease frequencies and investigate their regional distribution using the principal component method.

Frequencies of disease treatments of Norwegian Red Cattle were extracted from the national veterinary yearbooks (1969–1981) and from the health card system for 1981.

The principal components were ascertained from the correlation matrices. First principal component was interpreted as an overall health index, allowing the reduction of a multidimensional system of many diseases into one dimension.

The 13 most frequently occuring of in all 37 recorded diseases were used to analyze the time trend. While the dominant diseases such as mastitis, ketosis and milk fever showed systematic upward trends, ranking of years based on the first principal component revealed that disease frequency showed high peak in 1972 and 1980, and ranking did therefore fit into an ascending order.

The second part of the study involved the grouping together of counties on the basis of data from the veterinary yearbooks, and from the health cards of 1981. Counties were grouped according to the magnitude of the first principal component. The two sets of data supplied similar though not identical ranking of counties (rs = 0.79). The differences between counties were quite large and the ordering was affected not only by the major diseases, but also by those occuring less frequently.

The principal component technique seems to be more useful as a tool to reduce dimensionality and to rank the objects, than to study time series data.

Analyse des composantes principales de la fréquence de maladies en pie‐rouge norvégienne

Le but de l'étude était la détermination de la tendance annuelle dans les fréquences des maladies et l'examen de leurs distribution régionale en utilisant la méthode des composantes principales.

Les fréquences des traitements en pie‐rouge norvégienne ont été prélevées des annales vétérinaires nationales (1969–1981) et du fichier de santé de 1981.

Les composantes principales ont été estimées des matrices de corrélation. La première composante principale était interpretée comme index de santé général, à l'aide duquel le système à dimensions multiples de beaucoup de maladies était réduit en une dimension.

Les 13 maladies les plus fréquentes des 37 maladies examinées ont été analysées au point de vue du cours du temps. Les maladies principales, comme mammite, kétosis et fièvre vitulaire, montraient une tendance croissante systématique. Le rangement correspond à la séquence croissante.

La deuxième partie de l'étude concernait les groupements des districts, basés sur les mêmes dates. Les districts ont été divisés au point de vue de la grandeur de la première composante principale. Les deux séries de dates ont données un rangement semblable, mais non identique, des districts. Les différences entre les districts étaient assez grandes et le rangement était influencé par les maladies principales, mais aussi par les maladies plus rares. La méthode de la composante principale semble être plus capable à réduire la dimensionalité et à ranger les objets que les séries des dates du temps.

Analísis de los principales componentes en la incidencia de enfermedad en ganado rojo noruego

El proposito de este estudio fue determinar la tendencia anual en la frecuencia de enfermedades e investigar su distribución regional usando el método de los componentes principales. Las frecuencias de enfermos tratados del ganado rojo noruego, fueron extraidos desde los Registros anuales de Veterinarios Nacionales (1969–1981) y desde las fichas de sanidad para 1981. Los principales componentes fueron estimados desde las matrices de correlación. El primer componente principal fue interpretado como indice de sanidad general, que con la ayuda de ese sistema multidimensional muchas enfermedades han sido reduzidas a una dimensión. Las 13 enfermedades más frecuentes de un total de 37 enfermedades registradas, fueron usadas para el analísis de tendencia temporal. Las enfermedades dominantes como Mastítis, Ketosís y fiebre de Leche, mostraron sistematicamente una tendencia ascendente, el rango de los años basados en el primer componente principal relevó que la frecuencia de enfermedad mostró altos valores en 1972 y 1980. El rango corresponde por lo tanto a un orden ascendente. La segunda parte del estudio involucró el agrupamiento de los distritos sobre la base de los datos provenientes del Registro Anual de Veterinarios y desde las fichas de sanidad de 1981. Los distritos se agruparon según la magnitud del primer componente principal. Los dos sets de datos son algo similares, aunque no dan ídenticos rangos en los distritos (rs = 0.79). Las diferencias entre los distritos fueron muy grandes y el ordenamiento fue afectado no solamente por las enfermedades importantes sino que también en las ocurridas en bajas frecuencias. La técnica del componente principal parece ser más útil como una herramienta para reducir dimensionalidad y para propositos de rangos, que para estudios de series de tiempo.

Hauptkomponentenanalyse der Krankheitshäufigkeit bei norwegischem Rotvieh

Zweck der Untersuchung war die Bestimmung des Jahrestrends in Krankheitshäufigkeiten und Untersuchungen ihrer regionalen Verteilung mit Hilfe der Hauptkomponentenmethode. Die Häufigkeiten von Behandlungen in norwegischem Rotvieh wurden den nationalen Veterinärbüchern und dem Gesundheitskartensystem entnommen. Die Hauptkomponenten wurden aus den Korrelationsmatrizen geschätzt. Die erste Hauptkomponente wurde als ein allgemeiner Gesundheitsindex interpretiert, mit Hilfe dessen das multidimensionale System vieler Krankheiten auf eine Dimension reduziert werden konnte. Die dreizehn häufigsten von 37 festgehaltenen Krankheiten wurden hinsichtlich des Zeitverlaufs analysiert. Die wichtigsten Krankheiten, wie Mastitis, Ketotis und Milchfieber zeigten einen systematisch steigenden Trend. Die Rangierung von Jahren auf der Basis der ersten Hauptkomponenten zeigte, daß die Krankheitshäufigkeit ihren höchsten Wert 1972 und 1980 erreichte. Die Rangierung entspricht der zunehmenden Frequenz.

Der zweite Teil der Studie betraf die Gruppierungen der Distrikte auf der Basis derselben Daten. Die Distrikte wurden im Hinblick auf die Größe der ersten Hauptkomponente eingeteilt. Die zwei Datensätze haben eine ähnliche, jedoch nicht identische Rangierung der Distrikte ergeben. Die Unterschiede zwischen den Distrikten waren ziemlich groß, und die Rangierung wurde nicht nur durch die hauptsächlichen Krankheiten, sondern auch durch seltenere beeinflußt. Die Hauptkomponentenmethode scheint besser geeignet zu sein, die Dimensionalität zu reduzieren und Gegenstände zu ordnen als Zeitserien.