用过底层语言做计算的人转入R语言的时候一般都会觉得R语言的运算太慢,这是一个常见的对R的误解或者对R的设计的不理解。在二三十年前Chambers等一群人在贝尔实验室设计S语言之前,统计计算主要是通过那些底层语言实现的,典型的如Fortran。当时有一个基于Fortran的统计分析库,用它的麻烦就在于无论做什么样的数据分析,都涉及到一大摞繁琐的底层代码,这让数据分析变得很没劲,统计学家有统计学家的事情,天天陷在计算机程序代码中也不是个办法,要摆脱底层语言,那就只能设计高层语言了。有所得必有所失,众所周知,高层语言一般来说比底层语言低效,但对用户来说更友好。举个简单的例子,用C语言计算均值时,我们得对一个向量(数组)从头循环到尾把每个值累加起来,得到总和,然后除以向量的长度,而均值在统计当中简直是再家常便饭不过了,要是每次都要来这么个循环,大家也都甭干活儿了,天天写循环好了。
前两天COS论坛上有个帖子提到“R语言的执行效率问题”,大意如下:
有120000行数据,用perl写成12万行R命令做t.test,然后执行,大概几分钟就算完了。如果只用R语言,把所有数据先读入,然后用循环,每一行做t.test,花了几个小时,到现在还没有算完。这说明一个问题,在R里执行单行命令要比用循环快,涉及到循环的问题,最好写成单行命令执行。
我不清楚作者是如何写这“12万行”R命令的,本文假设是把t.test(dat), i = 1, 2, ..., 120000写入一个文件,然后用source()执行之。面对这样一个问题,我们有若干种改进计算的可能性。首先我们看“硬”写入程序代码的方法:
## 为了使计算可重复,设定随机数种子
set.seed(123)
## 生成数据,随机数,120000行 x 100列矩阵
dat = matrix(rnorm(120000 * 100), 120000)
nr = nrow(dat)
nc = ncol(dat)
## 六种方法的P值向量
p1 = p2 = p3 = p4 = p5 = p6 = numeric(nr)
## via source()
f = file("test.t")
writeLines(sprintf("p1 = t.test(dat)$p.value",
seq(nr), seq(nr)), f)
system.time({
source(f)
})
# user...
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统计软件
统计软件:R、S-Plus、Stata、SAS、SPSS等
也谈提高R语言的运算效率
用R也能做精算—actuar包学习笔记(一)
本文是对R中精算学专用包actuar使用的一个简单教程。actuar项目开始于2005年,在2006年2月首次提供公开下载,其目的就是将一些常用的精算函数引入R系统。目前,提供的函数主要涉及风险理论,损失分布和信度理论。
如题所示,本文是我在学习actuar包过程中的学习笔记,主要涉及这个包中一些函数的使用方法和细节,对一些方法的结论也有稍许探讨,因此能简略的地方简略,而讨论的地方可能讲的会比较详细。闲话少提,下面正式开始学习!
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分层线性模型软件HLM6.0操作简介
分层线性模型 (Hierarchical linear Model,简称 HLM,又称多层线性模型,Multilevel Linear Model),HLM6.0 是分层线性模型软件,包含线性和非线性部分,可以读取大部份统计软件的数据如 SPSS, SAS, SYSTAT及STATA等等。HLM常用于社会科学和行为科学,因为它常有嵌套结构(Nested Structure)的数据,因此需用次模型(Sub-Model)或分层线性模型(Hierarchical Model),HLM就是设计来专门解决此类问题的,HLM提供的模型包括2-level models、3-level models、Hierarchical Generalized Linear Models (HGLM)和Hierarchical Multivariate Linear Models (HMLM)等。
下面是中国人民大学统计学院分层线性模型的课件,主要内容为HLM6.0的操作
下载地址:http://cos.name/wp-content/uploads/2009/09/intro2HLM6.zip
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我的求学之路:经济学、软件工程、SAS
这个青年的经历,只代表他个人,没有任何群体的意义。
我想写下一段自白,这自白既是我个人的,也具有普遍意义,因为一个人经历过的事情所有的人都可以经历。
/*跟武汉博文视点合作,召集些身边的朋友,2009应届生,计算机背景,在毕业之前,讲讲自己求学、实习、找工作等的经历与感悟,文章将由电子工业出版社结集出版,在今天秋季学期开学之前出来。我是主编,也是作者之一,刚好经历跟大伙有重叠:经济学、软件工程、SAS、统计学、数据挖掘,文章贴出来,大伙多拍砖头。文中我提到COS,COS让我长见识,又结识不少好朋友。*/
想启蒙至今,我的学习重心从文史哲转到经济学,最后以软件工程收场;在行业方面,在一家软件公司实习了一年多,找工作以药厂收场——用一个朋友的话讲,“背景是复杂得一塌糊涂”。虽然我常以“学一行,爱一行;做一行,爱一行”自勉,有时也不免回首,想想以前经历过的所有分岔口,玩味些那些没有走过的路,无论当时我多么坚决或者犹豫,一条路被选中,然后一路曲折至今。很多事情,很多选择,可能只有以后才能适合评说,现在我选择把它们记下来,在这么一个时点,我就要毕业,我有一个安身立命的去处,我有规划,但我不知道以后生活会给我什么样的分岔口,就跟我以前遭遇的一样。
——————我的人生轨迹—————
项羽,“学书不成,去;学剑,又不成”。
—-《史记·项羽本纪
1.高中:文科生,喜文史
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|高考
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R中面向对象编程方法
R主要面向统计计算,似乎很少会用到面向对象的编程方法。但在统计计算中,在下列情形中使用面向对象的编程方法可以编程更有效率。
1)当需要用一种新的方式来表示数据,该方式与已有的数据类型有区别的时候。
2)当需要一个新的函数,该函数可以根据不同的参数类型做出不同的反应的时候。
在R中,经常需要定义一个新的函数,并且定义一个新的函数也是一项繁重的工作。相反,较少去定义一个新的类。但有时候定义一个类是一个很关键的步骤。一个类通常决定了如何对对象进行处理,决定了对象中应当包含什么样的信息。甚至有时候,类的定义决定你的项目的成败。(本文的PDF版本:R中的面象对象编程学习笔记)
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用R软件绘制中国分省市地图
鉴于最近有不少人在讨论用R软件绘制地图的问题,我也就跟着凑了凑热闹,对相应的方法学习了一番。下面的这篇文章是一个初步的介绍,还有很多内容仍在学习和探索中,如果大家有什么意见或建议,我将根据自己学习的情况对文章进行进一步的补充。
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WinBUGS在统计分析中的应用(第四部分)
如何生成一个GeoBUGS格式的中国地图
第一节 导言
之前有些对GeoBUGS感兴趣的同学发邮件询问我有没有GeoBUGS的中国地图,以用于分析中国国内的一些空间数据。我想有必要将如何生成GeoBUGS格式的地图的方法分享给大家。这样的话, GeoBUGS就可以真正为我们所用,从而对于其他GeoBUGS没有自带的地图,我们也可以轻松生成了。本节不涉及统计分析,仅为GeoBUGS的研究使用者提供一个软件使用的技术参考。关于GeoBUGS的统计的书,国外实在是很多了,但关于这块地图定制的参考资料较少,故提出来供大家参阅。
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从调查报告中的比例数字说统计人如何甄别统计假象
新华网刚发布了一个关于学生冬季长跑的调查结果(于2009年4月27日13:52访问),一共调查了100人,结果中却出现了92.79%这样的比例数字,有常识的读者都知道,世上不存在0.79个人,因此这里面必然有某个地方是错的(姑且不妄言造假)。这则消息让我马上想起《统计陷阱》这本书,我们生活中有多少陷阱呢?
从消息编辑人员的角度来说,他们可能觉得保留两位小数显得“精确”,而这种“精确精神”从数学的角度来说显得既可爱又可笑,如果小数位能表示精确,那何不保留100位小数呢?
从统计人的角度来看,对这种调查报告中的比例数字应该有足够的警觉。很多调查报告并不会告诉我们究竟样本量多大(在这一点上新华网的调查网还比较诚实),这种情况下,我们应该弄清究竟调查了多少对象,当样本量很小的时候我们会怀疑这个调查的代表性。当我们看到比例66%的时候也许能想起来这是2/3(猜测样本量是3的倍数),但对29.1667%这个比例我们未必能很快反应出来分子和分母是多少,若报告公布方没有说明样本量,我们只能自己猜测;对于667这样的数字,我们很容易猜测这是6循环的四舍五入。最终大概思路就是拿比例去挨个乘以一系列整数,看看哪个结果接近整数,从而“还原”原来的分式n/N。以下是简单的R代码:
> digit = ((1:100) * 0.29166666)%%1 # 整除1之后的“余数”
> plot(digit, ylim = c(0, 1))
> idx = which((1 - digit) < 1e-05 | (digit - 0) < 1e-05) # 与0或1很靠近时
> points(idx, digit, pch = 20)
> abline(v = idx, lty = 2)
> axis(3, idx)
> idx * 0.29166666
7 14 21 28
我们很容易发现分母(样本量)是24的倍数,因为上图中24的倍数乘以29.167%得到的结果很靠近整数;而具备某种特征的样本数量为7的倍数。根据具体的调查背景,我们可以自己猜测报告方究竟调查了多少人:24人?太少;960人?为什么不是1000人?……
上面只是统计侦查的小游戏而已,当我们具备更多统计知识储备之后,便可以去考虑一些具体的统计模型输出是否存在造假嫌疑。我想,P值在0.05之下且很靠近0.05的时候,或P值一律接近于0的时候,我们不妨以小人之心揣测这个模型也许有问题。当因子分析中,50个变量能根据载荷被准确划分到作者预先设定的5个因子中时(5列因子载荷一律都是只在某个因子上取值极大),这个分析也许存在嫌疑。当然,所有的“小人之心”的前提假设都是:理想情况在现实中是不容易出现的(这是赤裸裸的假设检验逻辑)。
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在Batch Mode下完成无人值守的R项目测试
今天我来谈一点用R编程的经验吧。好像R的很多方面许多牛人都谈过了,比如R的打包啊,R的图形啊,下面我来谈谈R的测试。如果希望真正学到什么的话,还是要自己花时间实践的。
在很多情况下,你自己或和你的团队在一起开发一个R的项目,而伴随着开发的深入,测试就成了家常便饭。但是往往很多统计算法涉及到比较大的计算,比方说missing data的模型,比方说具有多层次结构的模型。测试这些R程序需要花费大量的时间。当然了如果你的程序规模很小,计算量也不大的情况下,大可不必杀鸡用牛刀,但是一般情况下,再小的一段统计算法,如果需要做一系列的simulation或是case study的话,测试都会花很多的时间。比如,如果你有几个实现了推广的ROC模型的R函数,或者是一个包含这些函数的R包,没有人能说这个程序真正管用,你要测试,那你就需要做simulation和case study。simulation简单的就是模拟出一系列预先设定模型参数的数据,让目标模型去fit,然后比较结果。case study则可以做各式各样的比较研究,特定数据的实例分析等等。好了,废话不多说,总之这篇文章就是告诉你怎么样方便地测试,随时随地想测就测。
其实核心就是调用Rterm,包含的主要文件如下:
(1)创建文件:Rbatch.bat
cd test
date /T >> logout.txt
time /T >> logout.txt
cd..
C:\Progra~1\R\R-2.8.0\bin\Rterm.exe --vanilla <config.R> testout.txt
(2)创建文件:config.R
#如果你已经打好了R包,一下的代码可以减少,只要load你的包就好了。
#下面的版本是你还没有打包,但是调用了C++动态链接库,测试数据,和函数源代码需要source
# PATH
#---------------------------------------------------------
Path.autorun <- "C:\\autorun\\"
Path.rdll <- "C:\\WORK\\Project\\src\\C++\\bin\\"
Path.data <- "C:\\WORK\\Project\\Datasets\\Data\\R\\"
Path.funs <- "C:\\WORK\\Project\\src\\R\\"
Path.dump <- "C:\\autorun\\results\\"
#---------------------------------------------------------
dyn.load(paste(Path.rdll,"RDLL.dll",sep=""))
source(paste(Path.autorun,"source.data.R",sep=""))
source(paste(Path.autorun,"source.funs.R",sep=""))
source(paste(Path.autorun,"source.test.R",sep=""))
source(paste(Path.autorun,"testProjectR.R",sep=""))
source.data(Path.data)
source.funs(Path.funs)
testProjectR(paste(Path.autorun,"test\\",sep=""),TEST=0)
(3)创建测试框架函数testProjectR in testProjectR.R 文件:
testProjectR <- function(loc=getenv("STEST"), TEST=c(0,1,2)) {
## loc: the directory of the Project testing suite
## TEST: (0: the default loop test, 1: test buglist only, 2: loop test...
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