Čistenie údajov

Predpokladajme, že v názvoch stĺpcov v pôvodnom súbore máme medzery, teda Náhľad na xls databázu otvorenú v tabuľkovom procesore

Tu sa v názvoch stĺpcov vyskytujú medzery. Názvy stĺpcov sa v prostredí R stávajú názvami premenných a tie nesmú byť súčasťou názvu premennej. Neprípustné znaky v názvoch premenných vo všeobecnosti môžeme nahradiť s pomocou knižnice janitor.

Import údajov

Skontrolujeme si, či sa doplňujú na miesta chýbajúcich údajov doplňujú NA hodnoty (NA - Not Available).

# Import the CSV file into a data frame
# - header = TRUE: the first row contains variable names
# - sep = ";": variables are separated by semicolons
# - dec = ".": decimal numbers use a dot
# - na.strings = c("", "NA"): empty cells and text "NA" are treated as missing values
# - stringsAsFactors = FALSE: text variables remain text, not factors
install.packages("listenv")
## Installing package into '/cloud/lib/x86_64-pc-linux-gnu-library/4.5'
## (as 'lib' is unspecified)
install.packages("VIM")
## Installing package into '/cloud/lib/x86_64-pc-linux-gnu-library/4.5'
## (as 'lib' is unspecified)
install.packages("mice")
## Installing package into '/cloud/lib/x86_64-pc-linux-gnu-library/4.5'
## (as 'lib' is unspecified)
install.packages("dplyr")
## Installing package into '/cloud/lib/x86_64-pc-linux-gnu-library/4.5'
## (as 'lib' is unspecified)
list.files("udaje")
## [1] "ChybnaDatabaza.csv" "Questionary.csv"
udaje1 <- read.csv2(
  "udaje/ChybnaDatabaza.csv",
  header = TRUE,
  sep = ";",
  dec = ".",
  na.strings = c("", "NA"),
  stringsAsFactors = FALSE
)

# Show the first rows of the dataset
head(udaje1)

Upravovanie názvov premenných

# Load the dplyr package
# dplyr provides convenient tools for working with data frames
library(dplyr)
## 
## Attaching package: 'dplyr'
## The following objects are masked from 'package:stats':
## 
##     filter, lag
## The following objects are masked from 'package:base':
## 
##     intersect, setdiff, setequal, union
# -----------------------------
# 1. Save the original column names
# -----------------------------
old_names <- names(udaje1)

# -----------------------------
# 2. Shorten (abbreviate) column names
# -----------------------------
# rename_with() applies a function to all column names
# abbreviate() automatically shortens long names
# strict = FALSE allows a more flexible abbreviation
udaje1 <- udaje1 %>%
  rename_with(~ abbreviate(.x, strict = FALSE))

# -----------------------------
# 3. Ensure that column names are unique
# -----------------------------
# Sometimes abbreviation may create identical names
# make.unique() automatically adds suffixes (.1, .2, ...) if necessary
names(udaje1) <- make.unique(names(udaje1))

# -----------------------------
# 4. Show comparison: old vs. new names
# -----------------------------
comparison <- data.frame(
  Original_Name = old_names,
  Shortened_Name = names(udaje1)
)

print(comparison)
##                     Original_Name Shortened_Name
## 1                           YEARS           YEAR
## 2                       COMPANIES           COMP
## 3                 EXCHANGE.SECTOR           EXCH
## 4                PRIMARY.BUSINESS           PRIM
## 5                         TOBIN.Q           TOBI
## 6           MARKET.CAPITALIZATION           MARK
## 7                RETURN.ON.ASSETS           RETU
## 8                   DEBT.TO.ASSET           DEBT
## 9                       FIRM.SIZE           FIRM
## 10        SOCIAL.DISCLOSURE.INDEX           SOCI
## 11 ENVIRONMENTAL.DISCLOSURE.INDEX           ENVI
## 12    GOVERNANCE.DISCLOSURE.INDEX           GOVE
## 13                      ESG.INDEX           ESG.

Počiatočné čistenie obsahu databázy, imputácia chýbahúcich údajov

Odporúčam tu použiť knižnice VIM, Amelia, mice a iné. Pokiaľ máme databázu dostatočne nekonzistentnú a nevieme ju upraviť vynechaním niekoľkých riadkov / stĺpcov, potom odporúčame blog M. Fatih Tüzen: Handling Missing Data in R: A Comprehensive Guide, R bloggers.

E3te raz si pozrime našu pôvodnú databázu s chýbajúcimi údajmi:

Databáza s chýbajúcimi údajmi
Databáza s chýbajúcimi údajmi
library(mice)
## 
## Attaching package: 'mice'
## The following object is masked from 'package:stats':
## 
##     filter
## The following objects are masked from 'package:base':
## 
##     cbind, rbind
library(VIM)
## Loading required package: colorspace
## Loading required package: grid
## VIM is ready to use.
## Suggestions and bug-reports can be submitted at: https://github.com/statistikat/VIM/issues
## 
## Attaching package: 'VIM'
## The following object is masked from 'package:datasets':
## 
##     sleep
# Count missing values in each column
print("pocet chybajucich udajov za jednotlive premenne")
## [1] "pocet chybajucich udajov za jednotlive premenne"
colSums(is.na(udaje1))
## YEAR COMP EXCH PRIM TOBI MARK RETU DEBT FIRM SOCI ENVI GOVE ESG. 
##    1    9    9   10    9   11    9   17   11   10   10   11   11

Štatistika vyššie nám hovorí, koľko NA má ktorý stĺpec databázy. Ďalšie riadky nám hovoria o štruktúre záznamov, kde sa nachádzajú chýbajúce hodnoty. Posledný riadok hovorí o počte chýbajúcich údajov za jednotlivé premenné a za celú databázu. Máme 760 záznamov , z kotých 754 je úplných a mámo 8 chýbajúcich hodnôt. Podbnú informáciu nám dáva nasledovný graf.

# pattern of missingness
md.pattern(udaje1)

##     YEAR COMP EXCH TOBI RETU PRIM SOCI ENVI MARK FIRM GOVE ESG. DEBT    
## 744    1    1    1    1    1    1    1    1    1    1    1    1    1   0
## 6      1    1    1    1    1    1    1    1    1    1    1    1    0   1
## 1      1    1    1    1    1    1    1    1    1    1    1    0    1   1
## 1      1    1    1    1    1    1    1    1    1    1    1    0    0   2
## 1      1    1    1    1    1    1    1    1    1    1    0    1    1   1
## 1      1    1    1    1    1    1    1    1    1    0    1    1    1   1
## 2      1    1    1    1    1    1    1    1    0    1    1    1    1   1
## 1      1    1    1    1    1    1    1    0    1    1    1    1    1   1
## 1      1    1    1    1    1    1    0    1    1    1    0    1    0   3
## 1      1    1    1    1    1    0    1    1    1    0    1    1    1   2
## 9      1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0  12
## 1      0    1    1    1    1    1    1    1    1    1    1    1    1   1
##        1    9    9    9    9   10   10   10   11   11   11   11   17 128
# visualize missing data
aggr(udaje1, bars=FALSE,col=c('navyblue','red'), numbers=TRUE, sortVars=TRUE)  # cervena farba signalizuje chybahuce polozky

## 
##  Variables sorted by number of missings: 
##  Variable      Count
##      DEBT 0.02210663
##      MARK 0.01430429
##      FIRM 0.01430429
##      GOVE 0.01430429
##      ESG. 0.01430429
##      PRIM 0.01300390
##      SOCI 0.01300390
##      ENVI 0.01300390
##      COMP 0.01170351
##      EXCH 0.01170351
##      TOBI 0.01170351
##      RETU 0.01170351
##      YEAR 0.00130039
# multiple imputation - v pripade, ak vam chyba mensi rozsah udajov
imp <- mice(udaje1, seed=123)   # konkretne parametre imputacie vieme nastavovat - pozri help
## 
##  iter imp variable
##   1   1  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   1   2  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   1   3  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   1   4  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   1   5  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   2   1  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   2   2  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   2   3  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   2   4  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   2   5  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   3   1  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   3   2  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   3   3  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   3   4  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   3   5  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   4   1  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   4   2  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   4   3  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   4   4  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   4   5  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   5   1  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   5   2  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   5   3  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   5   4  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
##   5   5  YEAR  TOBI  MARK  RETU  DEBT  FIRM  SOCI  ENVI  GOVE  ESG.
## Warning: Number of logged events: 3
udaje_imputovane <- complete(imp, 1)
udaje1 <- udaje_imputovane
head(udaje1)
rm(imp)
rm(udaje_imputovane)
print("pocet chybajucich udajov za jednotlive premenne")
## [1] "pocet chybajucich udajov za jednotlive premenne"
colSums(is.na(udaje1))
## YEAR COMP EXCH PRIM TOBI MARK RETU DEBT FIRM SOCI ENVI GOVE ESG. 
##    0    9    9   10    0    0    0    0    0    0    0    0    0

Celkove nám teda ostala nevyplnená jedna premenná - textová - ktorá označuje Primary Business referencovanej firmy