R语言-统计学 描述性统计

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R语言-统计学 描述性统计描述定量数据的数值方法:中心趋势度量 变异的度量 相对位置的度量。1 中心趋势度量 : 算数平均 中位数

参考技术A R语言-统计学 描述性统计
描述定量数据的数值方法:中心趋势度量 变异的度量 相对位置的度量。
1.中心趋势度量 : 算数平均 中位数 众数
1.1 在R中计算平均数的函数 mean( )常规的mean() 函数用法 mean(x, trim = 0, na.rm = FALSE, ...) 参数说明: x 对象名称trim 过滤掉异常值 ,按照距离平均值的远近距离排除,如对象中含有10个数据,排除最高和最低值,trim=0.2na.rm 默认为F 表示是否计入空值实例1: 做一个稍微复杂点的操作,用r做数据透视表并把结果转换为matrix ,对行列求和。(仅娱乐,无实用价值)

demo <- mtcars[1:6,] # 调用R自带函数集,并去前6行
toushi <- aggregate(mtcars[,5:6] ,by = list(cyl = mtcars$cyl),sum) # 数据透视表求和
toushi <- as.matrix(toushi) # 将结果的数据框转化成矩阵
#(toushi <- apply(toushi,c(1,2),sum))
(rowSums(toushi)) # 行求和
(colSums(toushi)) # 列求和
toushi <- rbind(toushi,rowSums(toushi)) #将行求和结果并入最后一行
toushi <- cbind(toushi,colSums(toushi)) #将列求和结果并入最后一列
1.2 中位数和众数
对于偏度极大的数据集,中位数能更好的描述数据分布的中心。
很少用众数作为数据数据趋势的度量,只有当对y出现的相对频率感兴趣时,才会考虑到众数。
R实现中位数 :
median(x, na.rm = FALSE)
R中没有直接插找众数的命令
which.max(table(x))
2.变异的度量 : 极差 方差 标准差
2.1 .极差 = max()- min()
2.2 方差和标准差
对一个有n个测量值的有限总体来说,方差计算公式的分母为n。关于样本方差和总体方差分母的差异原因,可自行百度搜索。
R语言计算方差的函数: var(x,)
w<-c(75.0,64.0,47.4,66.9,62.2,62.2,58.7,63,5,66.6,64.0,57.0,69.0,56.9,50.0,72.0)
var(w)
# 附加指数点:标准差的两个有用法则:经验法则 和 切比雪夫法则,共同说明一个问题,对于任意大于1的正数k,至少有(1-1/k^2)的测试值落在平均值的k个标准值范围内。
3.变异的度量 : 百分位数 Z得分
3.1 .最常见的四分位数(一般从大到小)
quantile(x, probs = seq(0, 1, 0.25), na.rm = FALSE,names = TRUE, type = 7, ...)

R语言实战 - 基本统计分析- 描述性统计分析

> vars <- c("mpg", "hp", "wt")
> head(mtcars[vars])
                   mpg  hp    wt
Mazda RX4         21.0 110 2.620
Mazda RX4 Wag     21.0 110 2.875
Datsun 710        22.8  93 2.320
Hornet 4 Drive    21.4 110 3.215
Hornet Sportabout 18.7 175 3.440
Valiant           18.1 105 3.460
> 

1. 方法云集

> summary(mtcars[vars])
      mpg              hp              wt       
 Min.   :10.40   Min.   : 52.0   Min.   :1.513  
 1st Qu.:15.43   1st Qu.: 96.5   1st Qu.:2.581  
 Median :19.20   Median :123.0   Median :3.325  
 Mean   :20.09   Mean   :146.7   Mean   :3.217  
 3rd Qu.:22.80   3rd Qu.:180.0   3rd Qu.:3.610  
 Max.   :33.90   Max.   :335.0   Max.   :5.424 
> mystats <- function(x, na.omit=FALSE){
+     if (na.omit)
+         x <- x[!is.na(x)]
+     m <- mean(x)
+     n <- length(x)
+     s <- sd(x)
+     skew <- sum((x-m)^3/s^3)/n
+     kurt <- sum((x-m)^4/s^4)/n-3
+     return(c(n=n, mean=m, stdev=s, skew=skew, kurtosis=kurt))
+ }
> sapply(mtcars[vars], mystats)
               mpg          hp          wt
n        32.000000  32.0000000 32.00000000
mean     20.090625 146.6875000  3.21725000
stdev     6.026948  68.5628685  0.97845744
skew      0.610655   0.7260237  0.42314646
kurtosis -0.372766  -0.1355511 -0.02271075
> 

mpg平均值20.1,标准偏差6.0. 分布呈现右偏(偏度0.6),较正态分布稍平(峰度-0.37)

 

Hmisc 包安装失败

1)通过Hmisc包中的describe()函数计算描述性统计量

2)通过pastecs包中的stat.desc()函数计算描述性统计量

> vars <- c("mpg", "hp", "wt")
> library(pastecs)
> stat.desc(mtcars[vars])
                     mpg           hp          wt
nbr.val       32.0000000   32.0000000  32.0000000
nbr.null       0.0000000    0.0000000   0.0000000
nbr.na         0.0000000    0.0000000   0.0000000
min           10.4000000   52.0000000   1.5130000
max           33.9000000  335.0000000   5.4240000
range         23.5000000  283.0000000   3.9110000
sum          642.9000000 4694.0000000 102.9520000
median        19.2000000  123.0000000   3.3250000
mean          20.0906250  146.6875000   3.2172500
SE.mean        1.0654240   12.1203173   0.1729685
CI.mean.0.95   2.1729465   24.7195501   0.3527715
var           36.3241028 4700.8669355   0.9573790
std.dev        6.0269481   68.5628685   0.9784574
coef.var       0.2999881    0.4674077   0.3041285

psych包中describe()函数计算 非缺失值的数量、平均数、标准差、中位数、截尾均值、绝对中位差、最小值、最大值、值域、偏度、峰度和平均值的标准误。

3)通过psych包中的describe()函数计算描述性统计量

> library(psych)
> describe(mtcars[vars])
    vars  n   mean    sd median trimmed   mad   min    max  range skew kurtosis    se
mpg    1 32  20.09  6.03  19.20   19.70  5.41 10.40  33.90  23.50 0.61    -0.37  1.07
hp     2 32 146.69 68.56 123.00  141.19 77.10 52.00 335.00 283.00 0.73    -0.14 12.12
wt     3 32   3.22  0.98   3.33    3.15  0.77  1.51   5.42   3.91 0.42    -0.02  0.17

 

 

2. 分组计算描述性统计量

> aggregate(mtcars[vars], by=list(am=mtcars$am), mean)
  am      mpg       hp       wt
1  0 17.14737 160.2632 3.768895
2  1 24.39231 126.8462 2.411000
> aggregate(mtcars[vars], by=list(am=mtcars$am), sd)
  am      mpg       hp        wt
1  0 3.833966 53.90820 0.7774001
2  1 6.166504 84.06232 0.6169816
> 

  

使用by()分组计算描述性统计量(失败)

doBy包安装失败

 

使用psych包中的describe.by()分组计算概述统计量

> library(psych)
> describe.by(mtcars[vars], mtcars$am)

 Descriptive statistics by group 
group: 0
    vars  n   mean    sd median trimmed   mad   min    max  range  skew kurtosis    se
mpg    1 19  17.15  3.83  17.30   17.12  3.11 10.40  24.40  14.00  0.01    -0.80  0.88
hp     2 19 160.26 53.91 175.00  161.06 77.10 62.00 245.00 183.00 -0.01    -1.21 12.37
wt     3 19   3.77  0.78   3.52    3.75  0.45  2.46   5.42   2.96  0.98     0.14  0.18
-------------------------------------------------------------------- 
group: 1
    vars  n   mean    sd median trimmed   mad   min    max  range skew kurtosis    se
mpg    1 13  24.39  6.17  22.80   24.38  6.67 15.00  33.90  18.90 0.05    -1.46  1.71
hp     2 13 126.85 84.06 109.00  114.73 63.75 52.00 335.00 283.00 1.36     0.56 23.31
wt     3 13   2.41  0.62   2.32    2.39  0.68  1.51   3.57   2.06 0.21    -1.17  0.17
Warning message:
describe.by is deprecated.  Please use the describeBy function 
> 

 

通过reshape包分组计算概述统计量

> library(reshape)
> dstats <- function(x)(c(n=length(x), mean=mean(x), sd=sd(x)))
> dfm <- melt(mtcars, measure.vars=("mpg","hp","wt"), id.vars=c("am","cyl"))
Error: unexpected ‘,‘ in "dfm <- melt(mtcars, measure.vars=("mpg","
> dfm <- melt(mtcars, measure.vars=c("mpg","hp","wt"), id.vars=c("am","cyl"))
> cast(dfm, am+cyl+variable~.,dstats)
   am cyl variable  n       mean         sd
1   0   4      mpg  3  22.900000  1.4525839
2   0   4       hp  3  84.666667 19.6553640
3   0   4       wt  3   2.935000  0.4075230
4   0   6      mpg  4  19.125000  1.6317169
5   0   6       hp  4 115.250000  9.1787799
6   0   6       wt  4   3.388750  0.1162164
7   0   8      mpg 12  15.050000  2.7743959
8   0   8       hp 12 194.166667 33.3598379
9   0   8       wt 12   4.104083  0.7683069
10  1   4      mpg  8  28.075000  4.4838599
11  1   4       hp  8  81.875000 22.6554156
12  1   4       wt  8   2.042250  0.4093485
13  1   6      mpg  3  20.566667  0.7505553
14  1   6       hp  3 131.666667 37.5277675
15  1   6       wt  3   2.755000  0.1281601
16  1   8      mpg  2  15.400000  0.5656854
17  1   8       hp  2 299.500000 50.2045815
18  1   8       wt  2   3.370000  0.2828427

  

3. 结果的可视化

 

以上是关于R语言-统计学 描述性统计的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

R语言作业-统计30题

R语言统计之一

R语言数据描述性统计(Descriptive statistics)实战:数据全局描述信息数值数据的描述性统计(Numerical data)离散型数据的描述性统计(Categorical)

R语言实战 - 基本统计分析- 描述性统计分析

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