Pengenalan R dalam R Markdown

R merupakan sebuah bahasa pemograman yang umumnya digunakan untuk melakukan analisis statistik oleh ahli statistik. Syntax R akan memudahkan dalam membuat model statistik, melakukan pengolahan data yang sederhana hingga kompleks hanya dengan menjalankan beberapa baris kode.

R bersifat Open source sehingga memudahkan pengguna lain untuk mengakses pemograman ini

Beberapa hal yang dipelajari di R

Banyak manfaat yag dapat diperoleh dengan mempelajari R terutama dalam pengolahan data. Berikut beberapa hal yang akan diperoleh dalam mempelajari pengolahan R diantaranya :

  1. Mempelajari Dasar-Dasar Pemograman R seperti operasi dasar matematika, dan Fungsi aritmatika dasar
  2. Operasi matriks, Membat Data frame dari kumpulan vektor, List, Vector, melakukan looping
  3. Management data seperti input Data, Import Data, Menyimpan data kedalam File, Membaca Data dalam File.
  4. Membuat Laporan hasil olah data dalam Power point, R markdown, R-shiny dan lainnya
  5. Membuat Olahan Data Mengenai Statistika Deskriptif dan Visualisasi Data
  6. Statisika Inferensia dan Uji Hipotesis
  7. Melakukan berbagai analisi dalam statistika seperti Analisis Ragam, Korelasi, Regresi, Regresi logistik
  8. Membuat fungsi dalam R

Operasi Dasar Matematika dan aritmatika dasar

1. Operasi Matematika Dasar

# Operasi Pejumlahan (Menggunakan Tanda +)

2 + 4 # hasilnya 6
## [1] 6
#Pengurangan (Menggunakan Tanda -)
6-2  # hasilnya 4
## [1] 4
#Perkalian (Menggunakan Tanda *)

10*2   # Hasilnya 20
## [1] 20
#Pembagian (Menggunakan Tanda *)

22/2   # Hasilnya 11
## [1] 11

2. Fungsi Aritmatika Dasar

untuk menjalankan beberapa operasi aritmatika dalam R, beberapa perintah untuk menjalankan logaritma, sinus, cosinus, absolut atau yang lainnya dapat diperoleh secara mudah di google atau beberapa sumber buku lainnya

#  contoh operasi Logaritma 
log10(10) # hasinya  1
## [1] 1
#contoh operasi absolut 
abs(-3) # hasinya  3
## [1] 3

##Operasi matriks, Membat Data frame dari kumpulan vektor, List, Vector, melakukan looping

Pengenalan Variabel, Tipe Data dan Vektor pada R

1. Mekukan inisialisasikan nilai dalam R

Melakukan inisialisasi dalam R dapat mengguakan 2 perintah yaitu “=” atau “<-”. Selain itu R juga Sangat Sensitif Terhadap Perbadaan Huruf dan Tanda baca, sehingga banyak perintah yang tidak bisa dijalankan karena kesalahan tersebut

a <- 3
a
## [1] 3
b =3
b
## [1] 3

Catatan > R juga sensitif terhadap perintah yang dibuat, inisialisasi yang sama akan merubah hasil jika nilainya berbeda, karena R akan menganggap perintah selanjutnya adalah data baru.

Contoh Aplikasi

a <- 3
a <- 7
a
## [1] 7

R tidak akan membaca inisialisasi di awal bahwa a= 3, melainkan perintah selanjutnya

2. Membuat Vector dalam R

Vector adalah objek data paling sederhana yang ada di dalam R. Secara umum jenis vector terbagi 2, yaitu numeric dan character. Ada banyak sekali cara untuk membuat sebuah vector di R. Di bagian ini akan dibahas beberapa cara yang banyak dan mungkin akan sering Anda gunakan.

Membuat vector dalam R menggunakan perintah c namun perlu perhatikan bahwa dalam membuat vector character membutuhkan tambahan ““ agar bisa dijalankan perintahnya

numeric_vector <- c(1, 10, 49)
numeric_vector
## [1]  1 10 49
character_vector <- c("a", "b", "c")
character_vector
## [1] "a" "b" "c"

3. Membuat Matriks dari kumpulan vector dalam R

Catatan :

  1. cbind(): menggabungkan objek R berdasarkan kolom
  2. rbind(): menggabungkan objek R berdasarkan baris
  3. rownames(): mengambil atau menetapkan nama-nama baris dari objek seperti-matriks
  4. colnames(): mengambil atau menetapkan nama-nama kolom dari objek seperti-matriks “’
# membuat 3 buah vector Numerik
col1 <- c(5, 6, 7, 8, 9)
col2 <- c(2, 4, 5, 9, 8)
col3 <- c(7, 3, 4, 8, 7)


# menggabungkan vektor berdasarkan kolom
my_data <- cbind(col1, col2, col3)
my_data
##      col1 col2 col3
## [1,]    5    2    7
## [2,]    6    4    3
## [3,]    7    5    4
## [4,]    8    9    8
## [5,]    9    8    7
# menggabungkan vektor berdasarkan baris
my_data_byrow <- rbind(col1, col2, col3)
my_data_byrow
##      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
## col1    5    6    7    8    9
## col2    2    4    5    9    8
## col3    7    3    4    8    7
# Mengubah atau menambahkan nama baris
rownames(my_data)<- c("row1","row2","row3","row4","row5")
my_data
##      col1 col2 col3
## row1    5    2    7
## row2    6    4    3
## row3    7    5    4
## row4    8    9    8
## row5    9    8    7
# Mengetahui dimensi matriks
dimensi_mydata<-dim(my_data)
dimensi_mydata
## [1] 5 3
# Mengeluarkan subset matriks yang hanya diinginkan misalnya, pilih baris 2 sampai 4
my_data[2:4,]
##      col1 col2 col3
## row2    6    4    3
## row3    7    5    4
## row4    8    9    8

__Membuat matriks dengan fungsi Matriks dengan dimensi yang diinginkan

Untuk membuat matriks di R, kita dapat gunakan fungsi matrix() dengan argumen pertama adalah vector. Argumen untuk menentukan ukuran matriks kita dapat gunakan ncol atau nrow. Bisa kita gunakan keduanya atau hanya salah satu saja.

# Membuat vector Matriks
x <- c(1, 2, 5, 4, 2, 2, 3, 3, 5, 3, 1, 0, 4, 3, 0, 6)
x
##  [1] 1 2 5 4 2 2 3 3 5 3 1 0 4 3 0 6

Karena vector x memiliki 16 elemen, maka dimensi matriks yang dapat dibuat adalah 2 angka yang hasil perkaliannya menghasilkan nilai 16. Salah satunya adalah 4 x 4 = 16.Misalnya kita gunakan nrow = 8 agar menghasilkan 16 maka dimensi matriks yang ungkin terbentuk 8x2

# membuat matriks menggunakan fungsi matriks dengan dimensi 4x4

m <- matrix(data = x, nrow = 4,ncol = 4)
m
##      [,1] [,2] [,3] [,4]
## [1,]    1    2    5    4
## [2,]    2    2    3    3
## [3,]    5    3    1    0
## [4,]    4    3    0    6
n <- matrix(data = x, nrow = 8)
n
##      [,1] [,2]
## [1,]    1    5
## [2,]    2    3
## [3,]    5    1
## [4,]    4    0
## [5,]    2    4
## [6,]    2    3
## [7,]    3    0
## [8,]    3    6

4. Membuat Factor dari vector dalam R

Factor merupakan bentuk lebih luas dari vector. Biasanya factor lebih sering digunakan untuk menyimpan data nominal atau ordinal. Misalnya vector character yang berisi “male” dan “female”. Pada vector character, nilainya adalah “male” dan “female” seperti terlihat apa adanya. Namun pada factor, tampilan dari isi datanya mungkin “male” dan “female” tetapi isi dari factor adalah pengkodean numerik. Misal untuk “female” nilai sebenarnya adalah 1, sedangkan “male” bernilai 2.

fc <- factor(c("SD", "SMA", "SMP", "SMP", "SD", "SMA", "SD", "SMP"))
fc
## [1] SD  SMA SMP SMP SD  SMA SD  SMP
## Levels: SD SMA SMP
#Mengeluarkan niai sebenarnya dari factor
print.default(fc)
## [1] 1 2 3 3 1 2 1 3

Factor mempunyai level, secara default levelnya adalah berdasarkan urutan alfabet. Untuk merubah level dari sebuah factor, gunakan argumen levels =.

factor(fc, levels = c("SD", "SMP", "SMA"))
## [1] SD  SMA SMP SMP SD  SMA SD  SMP
## Levels: SD SMP SMA

4. Membuat Data Frame

Dataframe layaknya sebuah tabel di Ms Excel, terdiri dari baris dan kolom dengan nama masing-masing kolom berbeda. Apa bedanya dengan matriks? Matriks hanya bisa menyimpan tipe data yang sama, numeric atau character seluruhnya. Pada dataframe, masing-masing kolom boleh memiliki tipe data yang berbeda. Dataframe seperti umumnya bentuk tabel yang sering kita gunakan.

Contoh dataframe yang ada di dalam R salah satunya adalah mtcars.

df <- mtcars
df
##                      mpg cyl  disp  hp drat    wt  qsec vs am gear carb
## Mazda RX4           21.0   6 160.0 110 3.90 2.620 16.46  0  1    4    4
## Mazda RX4 Wag       21.0   6 160.0 110 3.90 2.875 17.02  0  1    4    4
## Datsun 710          22.8   4 108.0  93 3.85 2.320 18.61  1  1    4    1
## Hornet 4 Drive      21.4   6 258.0 110 3.08 3.215 19.44  1  0    3    1
## Hornet Sportabout   18.7   8 360.0 175 3.15 3.440 17.02  0  0    3    2
## Valiant             18.1   6 225.0 105 2.76 3.460 20.22  1  0    3    1
## Duster 360          14.3   8 360.0 245 3.21 3.570 15.84  0  0    3    4
## Merc 240D           24.4   4 146.7  62 3.69 3.190 20.00  1  0    4    2
## Merc 230            22.8   4 140.8  95 3.92 3.150 22.90  1  0    4    2
## Merc 280            19.2   6 167.6 123 3.92 3.440 18.30  1  0    4    4
## Merc 280C           17.8   6 167.6 123 3.92 3.440 18.90  1  0    4    4
## Merc 450SE          16.4   8 275.8 180 3.07 4.070 17.40  0  0    3    3
## Merc 450SL          17.3   8 275.8 180 3.07 3.730 17.60  0  0    3    3
## Merc 450SLC         15.2   8 275.8 180 3.07 3.780 18.00  0  0    3    3
## Cadillac Fleetwood  10.4   8 472.0 205 2.93 5.250 17.98  0  0    3    4
## Lincoln Continental 10.4   8 460.0 215 3.00 5.424 17.82  0  0    3    4
## Chrysler Imperial   14.7   8 440.0 230 3.23 5.345 17.42  0  0    3    4
## Fiat 128            32.4   4  78.7  66 4.08 2.200 19.47  1  1    4    1
## Honda Civic         30.4   4  75.7  52 4.93 1.615 18.52  1  1    4    2
## Toyota Corolla      33.9   4  71.1  65 4.22 1.835 19.90  1  1    4    1
## Toyota Corona       21.5   4 120.1  97 3.70 2.465 20.01  1  0    3    1
## Dodge Challenger    15.5   8 318.0 150 2.76 3.520 16.87  0  0    3    2
## AMC Javelin         15.2   8 304.0 150 3.15 3.435 17.30  0  0    3    2
## Camaro Z28          13.3   8 350.0 245 3.73 3.840 15.41  0  0    3    4
## Pontiac Firebird    19.2   8 400.0 175 3.08 3.845 17.05  0  0    3    2
## Fiat X1-9           27.3   4  79.0  66 4.08 1.935 18.90  1  1    4    1
## Porsche 914-2       26.0   4 120.3  91 4.43 2.140 16.70  0  1    5    2
## Lotus Europa        30.4   4  95.1 113 3.77 1.513 16.90  1  1    5    2
## Ford Pantera L      15.8   8 351.0 264 4.22 3.170 14.50  0  1    5    4
## Ferrari Dino        19.7   6 145.0 175 3.62 2.770 15.50  0  1    5    6
## Maserati Bora       15.0   8 301.0 335 3.54 3.570 14.60  0  1    5    8
## Volvo 142E          21.4   4 121.0 109 4.11 2.780 18.60  1  1    4    2
df$mpg
##  [1] 21.0 21.0 22.8 21.4 18.7 18.1 14.3 24.4 22.8 19.2 17.8 16.4 17.3 15.2 10.4
## [16] 10.4 14.7 32.4 30.4 33.9 21.5 15.5 15.2 13.3 19.2 27.3 26.0 30.4 15.8 19.7
## [31] 15.0 21.4
summary(df)
##       mpg             cyl             disp             hp       
##  Min.   :10.40   Min.   :4.000   Min.   : 71.1   Min.   : 52.0  
##  1st Qu.:15.43   1st Qu.:4.000   1st Qu.:120.8   1st Qu.: 96.5  
##  Median :19.20   Median :6.000   Median :196.3   Median :123.0  
##  Mean   :20.09   Mean   :6.188   Mean   :230.7   Mean   :146.7  
##  3rd Qu.:22.80   3rd Qu.:8.000   3rd Qu.:326.0   3rd Qu.:180.0  
##  Max.   :33.90   Max.   :8.000   Max.   :472.0   Max.   :335.0  
##       drat             wt             qsec             vs        
##  Min.   :2.760   Min.   :1.513   Min.   :14.50   Min.   :0.0000  
##  1st Qu.:3.080   1st Qu.:2.581   1st Qu.:16.89   1st Qu.:0.0000  
##  Median :3.695   Median :3.325   Median :17.71   Median :0.0000  
##  Mean   :3.597   Mean   :3.217   Mean   :17.85   Mean   :0.4375  
##  3rd Qu.:3.920   3rd Qu.:3.610   3rd Qu.:18.90   3rd Qu.:1.0000  
##  Max.   :4.930   Max.   :5.424   Max.   :22.90   Max.   :1.0000  
##        am              gear            carb      
##  Min.   :0.0000   Min.   :3.000   Min.   :1.000  
##  1st Qu.:0.0000   1st Qu.:3.000   1st Qu.:2.000  
##  Median :0.0000   Median :4.000   Median :2.000  
##  Mean   :0.4062   Mean   :3.688   Mean   :2.812  
##  3rd Qu.:1.0000   3rd Qu.:4.000   3rd Qu.:4.000  
##  Max.   :1.0000   Max.   :5.000   Max.   :8.000

Import Data

Sebagai alat bantu untuk mengolah, analisis dan visualisasi data sekaligus juga sebagai bahasa pemrograman tentunya R harus memiliki kemampuan untuk mebaca data. Oleh karena itu, R dibekali kemampuan membaca data atau import dari file dan database. Selain harus bisa imprort data, kemampuan lain adalah export data atau hasil analisis data. Tentu saja saat ini sangat banyak tipe data yang didukung oleh R dengan bantuan tambahan package yang sesuai. Namun pada kesempatan ini hanya akan membahas beberapa jenis data file eksternal dan jenis database.

Jenis file yang akan dibahas adalah Excel file.

Jenis file lain yang juga sering digunakan adalah file Excel. Kita dapat menggunakan package {readxl} dengan fungsi read_excel() untuk import data dari file Excel. Argumen path = adalah lokasi dan nama file Excel yang akan kita gunakan.

library(readxl)

Pada file excel data_praktik memuat dua sheet excel, sheet1 berisi data demand (untuk sebagai contoh keperluan regresi linier) dan sheet2 berisi data ipm (yang dapat digunakan sebagai contoh data panel statis/dinamis)

data.demand <- read_excel(path = "Data/data_01.xlsx", col_names = TRUE, sheet="sheet1")
head(data.demand)
## # A tibble: 6 x 5
##   Demand Harga Harga_Kompetitor Biaya_Iklan Income
##    <dbl> <dbl>            <dbl>       <dbl>  <dbl>
## 1   1290   137               94         814  42498
## 2   1117   147               81         896  41399
## 3   1155   149               89         852  39905
## 4   1299   117               92         854  34871
## 5   1166   135               86         810  34239
## 6   1186   143               79         768  44452
data.ipm  <- read_excel(path = "Data/data_02.xlsx", col_names = TRUE, sheet="sheet1")
head(data.ipm)
## # A tibble: 6 x 8
##   provinsi tahun ipm_p   idg keluhan_p ahh_p exp_p tidak_sekolah_p
##   <chr>    <dbl> <dbl> <dbl>     <dbl> <dbl> <dbl>           <dbl>
## 1 Aceh      2010  63.5  53.4      37.0  71.1  8.70            5.98
## 2 Aceh      2011  64.1  52.1      32.1  71.2  8.75            4.67
## 3 Aceh      2012  65.0  54.4      32.6  71.2  8.79            4.75
## 4 Aceh      2013  65.7  59.8      30.5  71.3  8.83            4.3 
## 5 Aceh      2014  66.9  65.1      32.0  71.3  8.89            3.76
## 6 Aceh      2015  67.5  65.6      30.3  71.5  8.91            4.19