Statystyka w R


Idź do treści

Analiza struktury


Analiza danych statystycznych pozwala na zwięzłe przedstawienie wyników badania zodpowiednich charakterystyk liczbowych. Obejmuje ona m.in. analizę poziomu średniego wartości zmiennej, zróżnicowania (zmienności) oraz asymetrii (skośności) rozkładu.


####################################################################
############## Analiza struktury - wybrane zagadnienia #############
####################################################################

### Wybrane wskaźniki klasyczne (szereg wyliczający)
klasyczne=function(x) { # x to ciag wartosci badanej zmiennej
n=length(x) # liczebność proby
xsr=mean(x) # średnia arytmetyczna
S2=sum((x-xsr)^2)/n # wariancja
S=sqrt(S2) # odchylenie standardowe
V=S/xsr # klasyczny współczynnik zmienności
M3=sum((x-xsr)^3)/n # trzeci moment centralny
Lambda3=M3/S^3 # trzeci moment centralny zestandaryzowany
#wyniki prezentujemy jako listę:
list("średnia arytmetyczna"=xsr, "wariancja"=S2, "odchylenie standardowe"=S, "klasyczny współczynnik zmienności"=V, "trzeci moment centralny zestandaryzowany"=Lambda3)
}

# przykładowe wywołania funkcji
# przykład 1
klasyczne(c(1:10)) # dla kolejnych liczb naturalnych od 1 do 10
# wyniki będą następujące:
# $`średnia arytmetyczna`
# [1] 5.5
# $wariancja
# [1] 8.25
# $`odchylenie standardowe`
# [1] 2.872281
# $`klasyczny współczynnik zmienności`
# [1] 0.522233
# $`trzeci moment centralny zestandaryzowany`
# [1] 0

# przykład 2
z=c(2,7,4,6,21)
klasyczne(z)

# przykład 3
#dane dotyczące USA:
state.x77
#więcej informacji na temat danych:
?state.x77
#wyniki dla pierwszej kolumny danych (tj. liczby mieszkańców)
klasyczne(state.x77[,1])
#wyniki dla drugiej kolumny danych (tj. dochodów per capita w roku 1974)
klasyczne(state.x77[,2])
# wyniki są następujące:
# $`średnia arytmetyczna`
# [1] 4435.8
# $wariancja
# [1] 370021.8
# $`odchylenie standardowe`
# [1] 608.2942
# $`klasyczny współczynnik zmienności`
# [1] 0.1371329
# $`trzeci moment centralny zestandaryzowany`
# [1] 0.2109882


####################################################################
### Wybrane wskaźniki pozycyjne (szereg wyliczający)
## wstęp
# kwantyle - opis:
?quantile
# przykład
y=c(1,3,6,7,17,100)
quantile(y)
# wyniki będą następujące (minimum, kwartyle, maksimum):
# 0% 25% 50% 75% 100%
# 1.00 3.75 6.50 14.50 100.00
# podobnie:
summary(y)
# kwartyle:
quantile(y)[2] # drugi element listy tj. pierwszy kwartyl
quantile(y)[3] # trzeci element listy tj. drugi kwartyl (mediana)
quantile(y)[4] # czwarty element listy tj. trzeci kwartyl

## funkcja
pozycyjne=function(x) { # x to ciag wartosci badanej zmiennej
Q1=as.numeric(quantile(x)[2]) # drugi element listy tj. pierwszy kwartyl
Q2=as.numeric(quantile(x)[3]) # trzeci element listy tj. drugi kwartyl (mediana)
Q3=as.numeric(quantile(x)[4]) # czwarty element listy tj. trzeci kwartyl
Me=Q2
R=max(x)-min(x) # rozstęp
RQ=Q3-Q1 # rozstęp ćwiartkowy
Q=RQ/2 # odchylenie ćwiartkowe
VQ=Q/Me # pozycyjny współczynnik zmienności
AQ=((Q3-Q2)-(Q2-Q1))/(Q3-Q1) # pozycyjny współczynnik asymetrii
#wyniki prezentujemy jako listę:
list("mediana"=Me, "rozstęp"=R, "rozstęp ćwiartkowy"=RQ, "odchylenie ćwiartkowe"=Q,"pozycyjny współczynnik zmienności"=VQ,"pozycyjny współczynnik asymetrii"=AQ)
}

# przykładowe wywołania funkcji
# przykład 1
pozycyjne(c(1:10)) # dla kolejnych liczb naturalnych od 1 do 10
# wyniki będą następujące:
# $mediana
# [1] 5.5
# $rozstęp
# [1] 9
# $`rozstęp ćwiartkowy`
# [1] 4.5
# $`odchylenie ćwiartkowe`
# [1] 2.25
# $`pozycyjny współczynnik zmienności`
# [1] 0.4090909
# $`pozycyjny współczynnik asymetrii`
# [1] 0

# przykład 2
z=c(2,7,4,6,21)
pozycyjne(z)

# przykład 3
#dane dotyczące łączenia się z internetem przez pewien
# serwer (w ciągu kolejnych minut):
WWWusage
# więcej informacji na temat danych:
?WWWusage
# wyniki:
pozycyjne(WWWusage)
# wyniki są następujące:
# $mediana
# [1] 138.5
# $rozstęp
# [1] 145
# $`rozstęp ćwiartkowy`
# [1] 68.5
# $`odchylenie ćwiartkowe`
# [1] 34.25
# $`pozycyjny współczynnik zmienności`
# [1] 0.2472924
# $`pozycyjny współczynnik asymetrii`
# [1] -0.1532847




Powrót do treści | Wróć do menu głównego