數據缺失值處理 -- R

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步驟:

1.識別缺失值

2.分析缺失的原因

3.查看缺失值情況

4.處理缺失值

識別

判斷缺失值:is.na()

識別矩陣或數據框中的完整觀測:complete.cases()

any(is.na(data)):檢查是否存在缺失值

head(is.na(data $ col1),5):查看數據data中col1列前5個數據的缺失情況

sum(is.na(data $ col1)):計算col1列中的缺失值個數

sum(!is.na(data $ col1)):計算col1列中的非缺失值個數

mean(!complete.cases(data)):計算data中完整行的百分比

newdata=data[complete.cases(data),]:從data中提取出完整觀測

deldata=data[!complete.cases(data),]:從data中提取出非完整觀測

分析缺失的原因

MCAR:完全隨機缺失,即某變量缺失值與它所在變量其他觀測值無關,與其他變量也無關。

MAR:隨機缺失,即某變量出現缺失與其他變量相關,與自身未觀測值不相關(大多數情況下處理的都是這種數據)

MANR:非隨機缺失,即變量出現缺失與其觀測值有關,需要用專門的方法重新收集數據。

查看缺失值情況

1.列表顯示:

加載mice包(實現處理丟失數據方法的包)

md.pattern()函數:md.pattern(x, plot = TRUE)

生成一個顯示缺失值模式(0,1)的表格,0表示列中有缺失值,1表示沒有

2.圖形顯示:

加載VIM包(可視化缺失值、插補值)

aggr()函數:繪制變量缺失值個數

aggr(x, delimiter = NULL, plot = TRUE, …)

處理缺失值

刪除法

1.行刪除(個案刪除)

適用:缺失數據較少,且分散

缺點:造成數據浪費,估計參數可能會有偏

data[complete.cases(data),]

2.成對刪除

優點:用到了 所以可獲取的信息,在MCAR時可,參數估計無偏

缺點:相關系數矩陣可能不正定,難以選擇用哪個樣本量計算標準誤,用平均的可能造成低估

apply(data,2,mean,na.rm=T)

cor(data,use=‘pair’)

插補

1.用代表中心趨勢的值插補缺失

選擇中位數、平均數、眾數中哪一個由分布決定

近似正態分布:均值插補

偏態分布:中位數插補

例:使用內置數據集實現均值插補

2.回歸插補

方法:對缺失變量和已觀測變量建立回歸方程,用缺失變量的預測值對缺失值進行插補

例:

3.隨機回歸插補

在回歸預測值上增加隨機因素

(這種方法生成的插補值可能有負數,這是由于加入隨機因素引起的)

4.多重插補

基于重復模擬插補缺失值

5.K臨近法

根據樣本觀測值之間的相關性,利用歐氏距離尋找與缺失觀測最相似的k個樣本中的觀測,填補缺失值

DMwR包中knnInputation函數可以實現這種方法

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