Podstawowe operacje w R - część 4.

Czyszczenie danych

Walidacja danych

Definicja

An activity, checking whether a combination of values comes from a predefined set of allowed value combinations.

Przykłady

  • Czy zyski są trzymane jako liczba (nie text)?

  • Czy wiek >= 0?

  • Kiedy wiek < 15, czy status_pracy == “brak pracy”?

  • Czy średni obrót w firmie jest dodatni?

Reguły

Rozpatrzmy następujący zbiór danych. Co widzisz w początkowych wierszach?

data(retailers)
head(retailers[3:7],3)
##   staff turnover other.rev total.rev staff.costs
## 1    75       NA        NA      1130          NA
## 2     9     1607        NA      1607         131
## 3    NA     6886       -33      6919         324
# dodajmy ID
retailers$rec_id <- sprintf("%03d",1:nrow(retailers))

Zdefiniujmy szereg reguł, które muszą spełniać nasze dane.

rules <- validator(
turnover + other.rev == total.rev
, turnover >= 0
, other.rev >= 0
, total.rev >= 0
, if (staff > 0) staff.costs > 0
)

Pora zobaczyć, czy nasz zbiór danych spełnia te reguły…

cf <- confront(retailers, rules, key="rec_id")
summary(cf)
##   name items passes fails nNA error warning
## 1   V1    60     19     4  37 FALSE   FALSE
## 2   V2    60     56     0   4 FALSE   FALSE
## 3   V3    60     23     1  36 FALSE   FALSE
## 4   V4    60     58     0   2 FALSE   FALSE
## 5   V5    60     50     0  10 FALSE   FALSE
##                                            expression
## 1 abs(turnover + other.rev - total.rev) <= 0.00000001
## 2                         turnover - 0 >= -0.00000001
## 3                        other.rev - 0 >= -0.00000001
## 4                        total.rev - 0 >= -0.00000001
## 5                      staff <= 0 | (staff.costs > 0)
barplot(cf, main="retailers")
## Warning: The 'barplot' method for confrontation objects is deprecated. Use
## 'plot' instead

#as.data.frame(cf) %>% head()

Zarządzanie regułami

Problem

Zestawy reguł często rosną organicznie i prawie nie są przycinane. W rezultacie, mogą zawierać redundancje lub sprzeczności, które sprawiają, że zestaw reguł staje się nieefektywny i trudny do zrozumienia.

Pomysł

Automatycznie wyeliminuj nadmiarowość i sprzeczności (na tyle jak to możliwe)!

rules
## Object of class 'validator' with 5 elements:
##  V1: turnover + other.rev == total.rev
##  V2: turnover >= 0
##  V3: other.rev >= 0
##  V4: total.rev >= 0
##  V5: staff <= 0 | (staff.costs > 0)
rules <- simplify_rules(rules)
## No fixed values found.

Modyfikacje danych

Obserwacja Do około 50% zmian w danych można wykonać ręcznie (lub skryptowo) na podstawie bezpośredniego wkładu ekspertów dziedzinowych.

Pytanie Czy możemy wesprzeć wykorzystanie wiedzy z domeny zewnętrznej w procesie czyszczenia danych, jednocześnie oddzielając ją od kodu?

Spójrzmy na możliwości pakietu ‘dcmodify’.

  1. Zdefiniuje on reguły modyfikujące w wierszu poleceń lub oddzielnym pliku tekstowym

  2. Dodaje metadane do reguł modyfikujących

  3. Czyta, sprawdza, manipuluje i stosuje reguły dla danych

m <- modifier(
if (other.rev < 0) other.rev <- -1 * other.rev
)
modified <- modify(retailers, m)
head(modified[3:7], 3)
##   staff turnover other.rev total.rev staff.costs
## 1    75       NA        NA      1130          NA
## 2     9     1607        NA      1607         131
## 3    NA     6886        33      6919         324

Lokalizacja błędów

Pytanie

Wiedząc, że rekord narusza szereg zasad, jakie pola mam zmienić, żebym to naprawić?

Odpowiedź

Znajdź najmniejszą (ważoną) liczbę pól, których wartości mogą być zastąpione, aby wszystkie zasady mogły być spełnione!

error_locations <- locate_errors(modified, rules)
values(error_locations)[30:37, 3:7]
##      staff turnover other.rev total.rev staff.costs
## [1,] FALSE     TRUE     FALSE     FALSE       FALSE
## [2,] FALSE    FALSE     FALSE     FALSE       FALSE
## [3,] FALSE    FALSE        NA      TRUE       FALSE
## [4,] FALSE    FALSE     FALSE     FALSE       FALSE
## [5,] FALSE    FALSE        NA     FALSE       FALSE
## [6,] FALSE    FALSE     FALSE     FALSE       FALSE
## [7,] FALSE    FALSE     FALSE      TRUE       FALSE
## [8,] FALSE     TRUE     FALSE     FALSE       FALSE
summary(error_locations)
## Variable:
##           name errors missing
## 4     turnover      2       4
## 6    total.rev      2       2
## 1         size      0       0
## 2    incl.prob      0       0
## 3        staff      0       6
## 5    other.rev      0      36
## 7  staff.costs      0      10
## 8  total.costs      0       5
## 9       profit      0       5
## 10         vat      0      12
## 11      rec_id      0       0
## Errors per record:
##   errors records
## 1      0      56
## 2      1       4

Zamieńmy błędne pola na NA:

fixable_data <- replace_errors(retailers, rules)
# check nr of missings
sum(is.na(retailers))
## [1] 80
sum(is.na(fixable_data))
## [1] 85

Dedukcyjne czyszczenie danych

impute_lr

Wyprowadzaj unikalne imputacje (tam, gdzie to możliwe) na podstawie ograniczeń liniowych. Jeśli total.rev = 0, wtedy turnover oraz other.rev muszą być równe 0.

turnover + other.rev == total.rev

turnover >= 0

other.rev >= 0

lr_imputed <- impute_lr(fixable_data, rules)
# check nr of imputations using validate::cells
cells(start=retailers, fixable=fixable_data, impute_lr=lr_imputed
, compare='sequential')
## Object of class cellComparison:
## 
##    cells(start = retailers, fixable = fixable_data, impute_lr = lr_imputed, compare = "sequential")
## 
##                 start fixable impute_lr
## cells             660     660       660
## available         580     575       611
## still_available   580     575       575
## unadapted         580     575       575
## adapted             0       0         0
## imputed             0       0        36
## missing            80      85        49
## still_missing      80      80        49
## removed             0       5         0

correct_typos

Sprawdź, czy ograniczenia równowagi liniowej można naprawić, zakładając błąd typograficzny w jednej z liczb.

Jeśli turnover = 100, other.rev = 50 oraz total.rev = 105, zamiana ostatnich 2 cyfr w total.rev naprawia błąd.

typos_corrected <- correct_typos(lr_imputed,rules[1:3])

# Compare progress on rule violation using validate::compare
compare(rules, lr_imputed, typos_corrected)
## Object of class validatorComparison:
## 
##    compare(x = rules, lr_imputed, typos_corrected)
## 
##                     Version
## Status               D0001 D0002
##   validations          240   240
##   verifiable           217   217
##   unverifiable          23    23
##   still_unverifiable    23    23
##   new_unverifiable       0     0
##   satisfied            217   217
##   still_satisfied      217   217
##   new_satisfied          0     0
##   violated               0     0
##   still_violated         0     0
##   new_violated           0     0

Brakujące obserwacje

Missing Completely at Random (MCAR)

MCAR to wartości w zbiorze danych, które brakują całkowicie losowo (MCAR), tj. jeśli zdarzenia, które prowadzą do braku danego elementu danych są niezależne zarówno od obserwowalnych zmiennych, jak i nieobserwowalnych parametrów i występują całkowicie losowo.

Kiedy dane są MCAR, analiza przeprowadzona na danych jest nieobciążona; jednakże dane rzadko są MCAR.

W przypadku MCAR, brak danych nie jest związany z żadną zmienną w badaniu.

Missing at Random (MAR)

Brak losowy (MAR) występuje wtedy, gdy brak nie jest losowy, ale gdy brak może być w pełni wyjaśniony przez zmienne, o których istnieje pełna informacja.

Ponieważ MAR jest założeniem, którego nie da się zweryfikować statystycznie, musimy polegać na jego merytorycznej zasadności.

Przykładem może być to, że mężczyźni rzadziej wypełniają ankietę dotyczącą depresji, ale nie ma to nic wspólnego z ich poziomem depresji, po uwzględnieniu płci.

Missing Not at Random (MNAR)

MNAR (znane również jako nonignorable nonresponse) to dane, które nie są ani MAR, ani MCAR (tj. wartość zmiennej, której brakuje, jest związana z powodem jej braku).

Rozszerzając poprzedni przykład, taka sytuacja miałaby miejsce, gdyby mężczyźni nie wypełnili ankiety dotyczącej depresji z powodu poziomu depresji.

Analiza braków danych

Jak dokonywać detekcji oraz imputacji przedstawiono na poniższym schemacie:

Imputacja/interpolacja - zastępowanie średnią, medianą, dominantą, modelem, zaawansowane algorytmy, usuwanie - rozwiązania są dostępne w następujących pakietach:

Metody dla zmiennej ilościowej

  • zastępowanie średnią, medianą, dominantą

  • KNN – K-najbliższych sąsiadów

  • RPART – drzewa losowe

  • “mice” - Multivariate Imputation by Chained Equations – wielowymiarowe wypełnianie przez równania łańcuchowe

Metody dla zmiennej jakościowej

  • dominanta

  • RPART - drzewa losowe

  • “mice”

Wizualizacja brakujących obserwacji

VIM::aggr(typos_corrected[3:7])

Inspekcja brakujących danych

VIM::pbox(typos_corrected[3:7], pos=1, las=2)

## 
## Click in in the left margin to switch to the previous variable or in the right margin to switch to the next variable.
## To regain use of the VIM GUI and the R console, click anywhere else in the graphics window.

SIMPUTACJE

Tzw. “simputacje” dostarczają:

  • jednolity interfejs,

  • konsekwentnym zachowanie wśród powszechnie stosowanych metodologii,

  • ułatwiają eksperymenty,

  • konfigurację danych do produkcji,

  • integrację z innymi etapami procesu.

impute_<model>(data, <imputed vars> ~ <predictor vars>)

Przykład: liniowa imputacja

typos_corrected[3:7] %>%
impute_lm(other.rev ~ turnover) %>%
head(3)
##   staff turnover other.rev total.rev staff.costs
## 1    75       NA        NA      1130          NA
## 2     9     1607         0      1607         131
## 3    NA     6886        33      6919         324

Łańcuchowe imputacje:

typos_corrected[3:7] %>%
impute_lm(other.rev ~ turnover + staff) %>%
impute_lm(other.rev ~ staff) %>%
head(3)
##   staff turnover other.rev total.rev staff.costs
## 1    75       NA   259.343      1130          NA
## 2     9     1607     0.000      1607         131
## 3    NA     6886    33.000      6919         324

Odporne (“robust”) imputacje:

typos_corrected[3:7] %>%
impute_rlm(other.rev ~ turnover + staff) %>%
impute_rlm(other.rev ~ staff) %>%
head(3)
##   staff turnover other.rev total.rev staff.costs
## 1    75       NA   53.1313      1130          NA
## 2     9     1607    0.0000      1607         131
## 3    NA     6886   33.0000      6919         324

Wiele zmiennych, te same predyktory:

typos_corrected %>%
impute_rlm(other.rev + total.rev ~ turnover)
##    size incl.prob staff turnover  other.rev total.rev staff.costs total.costs
## 1   sc0      0.02    75       NA         NA   1130.00          NA       18915
## 2   sc3      0.14     9     1607    0.00000   1607.00         131        1544
## 3   sc3      0.14    NA     6886   33.00000   6919.00         324        6493
## 4   sc3      0.14    NA     3861   13.00000   3874.00         290        3600
## 5   sc3      0.14    NA     5565   37.00000   5602.00         314        5530
## 6   sc0      0.02     1       25    0.00000     25.00          NA          22
## 7   sc3      0.14     5       NA         NA   1335.00         135         136
## 8   sc1      0.02     3      404   13.00000    417.00          NA         342
## 9   sc3      0.14     6     2596    0.00000   2596.00         147        2486
## 10  sc2      0.05     5       NA         NA        NA          NA          NA
## 11  sc2      0.05     5      645    0.00000    645.00         130         636
## 12  sc2      0.05     5     2872    0.00000   2872.00         182        2652
## 13  sc3      0.14    13     5678   12.00000   5690.00         326        5656
## 14  sc1      0.02    NA   931397    0.00000 931397.00       36872      841489
## 15  sc1      0.02     3    80000    5.36739  80005.37       40000          NA
## 16  sc0      0.02    52     9067  622.00000   9689.00        1125        9911
## 17  sc3      0.14    10     1500   20.00000   1520.00         195        1384
## 18  sc1      0.02     4      440    0.00000    440.00          16         379
## 19  sc2      0.05     3      690    0.00000    690.00       19000      464507
## 20  sc3      0.14     8     1852    0.00000   1852.00         120        1812
## 21  sc0      0.02     2      359    9.00000    368.00          NA         339
## 22  sc0      0.02     3      839    0.00000    839.00           2         717
## 23  sc1      0.02     2      471    0.00000    471.00          34         411
## 24  sc1      0.02     4      933    2.00000    935.00          31         814
## 25  sc2      0.05     3     1665    0.00000   1665.00          70         186
## 26  sc3      0.14     6     2318    0.00000   2318.00         184         390
## 27  sc2      0.05     2     1175   12.00000   1187.00         114          NA
## 28  sc3      0.14    16     2946    7.00000   2953.00         245        2870
## 29  sc0      0.02     1      492    0.00000    492.00          NA         470
## 30  sc2      0.05     6     1831    0.00000   1831.00          53        1443
## 31  sc3      0.14    29     7271   30.00000   7301.00         451        7242
## 32  sc2      0.05     8      971    5.82036    976.82          28          95
## 33  sc3      0.14    13     4118   11.00000   4129.00          57        3601
## 34  sc3      0.14     9     2803    0.00000   2803.00         106        2643
## 35  sc3      0.14    15     2876   33.00000   2909.00         539        2627
## 36  sc3      0.14    14     2649   98.00000   2747.00      221302     2725410
## 37  sc2      0.05     6     1024    4.00000   1028.00          64         170
## 38  sc2      0.05    53     9842    0.00000   9842.00         837       10000
## 39  sc2      0.05     7     2463   38.00000   2501.00          87        2347
## 40  sc3      0.14    NA     4445   98.00000   4543.00         369        4266
## 41  sc3      0.14    20     3284   11.00000   3295.00         181        3168
## 42  sc2      0.05     2      814    0.00000    814.00         107         175
## 43  sc1      0.02    NA     1210    0.00000   1210.00          52        1124
## 44  sc0      0.02     1      343    0.00000    343.00          NA          NA
## 45  sc2      0.05     3      952    0.00000    952.00          79          NA
## 46  sc0      0.02     1       41    0.00000     41.00          NA          32
## 47  sc3      0.14    60     3633    0.00000   3633.00         257        3626
## 48  sc3      0.14     8     2906    0.00000   2906.00         144         453
## 49  sc3      0.14    10     2333    6.00000   2339.00         193        2353
## 50  sc3      0.14    12     2275    5.00000   2280.00         222        2302
## 51  sc2      0.05     7     1728    0.00000   1728.00         153        1681
## 52  sc3      0.14    24     6872   32.00000   6904.00         485        6729
## 53  sc3      0.14    29     3571   76.00000   3647.00         311        3554
## 54  sc3      0.14    11     1021    0.00000   1021.00         235         472
## 55  sc0      0.02     1      197    0.00000    197.00          NA         168
## 56  sc2      0.05     7      917    0.00000    917.00          30         781
## 57  sc2      0.05     8     2000    0.00000   2000.00          NA        1700
## 58  sc3      0.14     3      200    0.00000    200.00          49         177
## 59  sc2      0.05     4      342    0.00000    342.00          30         299
## 60  sc2      0.05     6        1 1410.00000   1411.00         179        1215
##    profit  vat rec_id
## 1   20045   NA    001
## 2      63   NA    002
## 3     426   NA    003
## 4     274   NA    004
## 5      72   NA    005
## 6       3   NA    006
## 7       1 1346    007
## 8      75   NA    008
## 9     110   NA    009
## 10     NA   NA    010
## 11      9   NA    011
## 12    220   NA    012
## 13     34   NA    013
## 14  89908  863    014
## 15     NA  813    015
## 16   -222  964    016
## 17    136  733    017
## 18     60  296    018
## 19 225493  486    019
## 20     40 1312    020
## 21     29  257    021
## 22    122  654    022
## 23     60  377    023
## 24    121  811    024
## 25   1478 1472    025
## 26     86 2082    026
## 27     17 1058    027
## 28     83 2670    028
## 29     22  449    029
## 30    388 1695    030
## 31     59 6754    031
## 32    100  905    032
## 33    528 3841    033
## 34    160 2668    034
## 35    282 2758    035
## 36  22457 2548    036
## 37     37  995    037
## 38   -160 9655    038
## 39    154 2441    039
## 40    277 4412    040
## 41    127 3263    041
## 42     NA  810    042
## 43     86 1205    043
## 44     NA  343    044
## 45    149  952    045
## 46      9   41    046
## 47      7 3634    047
## 48     53 2907    048
## 49    -14 2335    049
## 50    -22 2277    050
## 51     47 1742    051
## 52    174 6959    052
## 53     93 3700    053
## 54    549 1067    054
## 55     30  221    055
## 56    136 1030    056
## 57     NA 2271    057
## 58    222  251    058
## 59     43 1068    059
## 60    196 1389    060
typos_corrected %>%
impute_rlm( . - turnover ~ turnover)
##    size incl.prob    staff turnover  other.rev total.rev staff.costs
## 1   sc0      0.02 75.00000       NA         NA   1130.00          NA
## 2   sc3      0.14  9.00000     1607    0.00000   1607.00    131.0000
## 3   sc3      0.14  7.66660     6886   33.00000   6919.00    324.0000
## 4   sc3      0.14  7.61715     3861   13.00000   3874.00    290.0000
## 5   sc3      0.14  7.64500     5565   37.00000   5602.00    314.0000
## 6   sc0      0.02  1.00000       25    0.00000     25.00     89.1212
## 7   sc3      0.14  5.00000       NA         NA   1335.00    135.0000
## 8   sc1      0.02  3.00000      404   13.00000    417.00    104.0958
## 9   sc3      0.14  6.00000     2596    0.00000   2596.00    147.0000
## 10  sc2      0.05  5.00000       NA         NA        NA          NA
## 11  sc2      0.05  5.00000      645    0.00000    645.00    130.0000
## 12  sc2      0.05  5.00000     2872    0.00000   2872.00    182.0000
## 13  sc3      0.14 13.00000     5678   12.00000   5690.00    326.0000
## 14  sc1      0.02 22.77837   931397    0.00000 931397.00  36872.0000
## 15  sc1      0.02  3.00000    80000    5.36739  80005.37  40000.0000
## 16  sc0      0.02 52.00000     9067  622.00000   9689.00   1125.0000
## 17  sc3      0.14 10.00000     1500   20.00000   1520.00    195.0000
## 18  sc1      0.02  4.00000      440    0.00000    440.00     16.0000
## 19  sc2      0.05  3.00000      690    0.00000    690.00  19000.0000
## 20  sc3      0.14  8.00000     1852    0.00000   1852.00    120.0000
## 21  sc0      0.02  2.00000      359    9.00000    368.00    102.3179
## 22  sc0      0.02  3.00000      839    0.00000    839.00      2.0000
## 23  sc1      0.02  2.00000      471    0.00000    471.00     34.0000
## 24  sc1      0.02  4.00000      933    2.00000    935.00     31.0000
## 25  sc2      0.05  3.00000     1665    0.00000   1665.00     70.0000
## 26  sc3      0.14  6.00000     2318    0.00000   2318.00    184.0000
## 27  sc2      0.05  2.00000     1175   12.00000   1187.00    114.0000
## 28  sc3      0.14 16.00000     2946    7.00000   2953.00    245.0000
## 29  sc0      0.02  1.00000      492    0.00000    492.00    107.5728
## 30  sc2      0.05  6.00000     1831    0.00000   1831.00     53.0000
## 31  sc3      0.14 29.00000     7271   30.00000   7301.00    451.0000
## 32  sc2      0.05  8.00000      971    5.82036    976.82     28.0000
## 33  sc3      0.14 13.00000     4118   11.00000   4129.00     57.0000
## 34  sc3      0.14  9.00000     2803    0.00000   2803.00    106.0000
## 35  sc3      0.14 15.00000     2876   33.00000   2909.00    539.0000
## 36  sc3      0.14 14.00000     2649   98.00000   2747.00 221302.0000
## 37  sc2      0.05  6.00000     1024    4.00000   1028.00     64.0000
## 38  sc2      0.05 53.00000     9842    0.00000   9842.00    837.0000
## 39  sc2      0.05  7.00000     2463   38.00000   2501.00     87.0000
## 40  sc3      0.14  7.62670     4445   98.00000   4543.00    369.0000
## 41  sc3      0.14 20.00000     3284   11.00000   3295.00    181.0000
## 42  sc2      0.05  2.00000      814    0.00000    814.00    107.0000
## 43  sc1      0.02  7.57382     1210    0.00000   1210.00     52.0000
## 44  sc0      0.02  1.00000      343    0.00000    343.00    101.6857
## 45  sc2      0.05  3.00000      952    0.00000    952.00     79.0000
## 46  sc0      0.02  1.00000       41    0.00000     41.00     89.7534
## 47  sc3      0.14 60.00000     3633    0.00000   3633.00    257.0000
## 48  sc3      0.14  8.00000     2906    0.00000   2906.00    144.0000
## 49  sc3      0.14 10.00000     2333    6.00000   2339.00    193.0000
## 50  sc3      0.14 12.00000     2275    5.00000   2280.00    222.0000
## 51  sc2      0.05  7.00000     1728    0.00000   1728.00    153.0000
## 52  sc3      0.14 24.00000     6872   32.00000   6904.00    485.0000
## 53  sc3      0.14 29.00000     3571   76.00000   3647.00    311.0000
## 54  sc3      0.14 11.00000     1021    0.00000   1021.00    235.0000
## 55  sc0      0.02  1.00000      197    0.00000    197.00     95.9171
## 56  sc2      0.05  7.00000      917    0.00000    917.00     30.0000
## 57  sc2      0.05  8.00000     2000    0.00000   2000.00    167.1553
## 58  sc3      0.14  3.00000      200    0.00000    200.00     49.0000
## 59  sc2      0.05  4.00000      342    0.00000    342.00     30.0000
## 60  sc2      0.05  6.00000        1 1410.00000   1411.00    179.0000
##    total.costs      profit     vat rec_id
## 1    18915.000  20045.0000      NA    001
## 2     1544.000     63.0000 1647.26    002
## 3     6493.000    426.0000 1642.92    003
## 4     3600.000    274.0000 1645.41    004
## 5     5530.000     72.0000 1644.01    005
## 6       22.000      3.0000 1648.56    006
## 7      136.000      1.0000 1346.00    007
## 8      342.000     75.0000 1648.25    008
## 9     2486.000    110.0000 1646.45    009
## 10          NA          NA      NA    010
## 11     636.000      9.0000 1648.06    011
## 12    2652.000    220.0000 1646.22    012
## 13    5656.000     34.0000 1643.92    013
## 14  841489.000  89908.0000  863.00    014
## 15   72363.094   7659.2492  813.00    015
## 16    9911.000   -222.0000  964.00    016
## 17    1384.000    136.0000  733.00    017
## 18     379.000     60.0000  296.00    018
## 19  464507.000 225493.0000  486.00    019
## 20    1812.000     40.0000 1312.00    020
## 21     339.000     29.0000  257.00    021
## 22     717.000    122.0000  654.00    022
## 23     411.000     60.0000  377.00    023
## 24     814.000    121.0000  811.00    024
## 25     186.000   1478.0000 1472.00    025
## 26     390.000     86.0000 2082.00    026
## 27    1153.610     17.0000 1058.00    027
## 28    2870.000     83.0000 2670.00    028
## 29     470.000     22.0000  449.00    029
## 30    1443.000    388.0000 1695.00    030
## 31    7242.000     59.0000 6754.00    031
## 32      95.000    100.0000  905.00    032
## 33    3601.000    528.0000 3841.00    033
## 34    2643.000    160.0000 2668.00    034
## 35    2627.000    282.0000 2758.00    035
## 36 2725410.000  22457.0000 2548.00    036
## 37     170.000     37.0000  995.00    037
## 38   10000.000   -160.0000 9655.00    038
## 39    2347.000    154.0000 2441.00    039
## 40    4266.000    277.0000 4412.00    040
## 41    3168.000    127.0000 3263.00    041
## 42     175.000     10.6395  810.00    042
## 43    1124.000     86.0000 1205.00    043
## 44     401.992    -34.8546  343.00    044
## 45     952.155    149.0000  952.00    045
## 46      32.000      9.0000   41.00    046
## 47    3626.000      7.0000 3634.00    047
## 48     453.000     53.0000 2907.00    048
## 49    2353.000    -14.0000 2335.00    049
## 50    2302.000    -22.0000 2277.00    050
## 51    1681.000     47.0000 1742.00    051
## 52    6729.000    174.0000 6959.00    052
## 53    3554.000     93.0000 3700.00    053
## 54     472.000    549.0000 1067.00    054
## 55     168.000     30.0000  221.00    055
## 56     781.000    136.0000 1030.00    056
## 57    1700.000    125.1957 2271.00    057
## 58     177.000    222.0000  251.00    058
## 59     299.000     43.0000 1068.00    059
## 60    1215.000    196.0000 1389.00    060

Przykład: grupowanie

typos_corrected %>%
impute_rlm(total.rev ~ turnover | size)
##    size incl.prob staff turnover other.rev total.rev staff.costs total.costs
## 1   sc0      0.02    75       NA        NA   1130.00          NA       18915
## 2   sc3      0.14     9     1607         0   1607.00         131        1544
## 3   sc3      0.14    NA     6886        33   6919.00         324        6493
## 4   sc3      0.14    NA     3861        13   3874.00         290        3600
## 5   sc3      0.14    NA     5565        37   5602.00         314        5530
## 6   sc0      0.02     1       25         0     25.00          NA          22
## 7   sc3      0.14     5       NA        NA   1335.00         135         136
## 8   sc1      0.02     3      404        13    417.00          NA         342
## 9   sc3      0.14     6     2596         0   2596.00         147        2486
## 10  sc2      0.05     5       NA        NA        NA          NA          NA
## 11  sc2      0.05     5      645         0    645.00         130         636
## 12  sc2      0.05     5     2872         0   2872.00         182        2652
## 13  sc3      0.14    13     5678        12   5690.00         326        5656
## 14  sc1      0.02    NA   931397         0 931397.00       36872      841489
## 15  sc1      0.02     3    80000        NA  80000.91       40000          NA
## 16  sc0      0.02    52     9067       622   9689.00        1125        9911
## 17  sc3      0.14    10     1500        20   1520.00         195        1384
## 18  sc1      0.02     4      440         0    440.00          16         379
## 19  sc2      0.05     3      690         0    690.00       19000      464507
## 20  sc3      0.14     8     1852         0   1852.00         120        1812
## 21  sc0      0.02     2      359         9    368.00          NA         339
## 22  sc0      0.02     3      839         0    839.00           2         717
## 23  sc1      0.02     2      471         0    471.00          34         411
## 24  sc1      0.02     4      933         2    935.00          31         814
## 25  sc2      0.05     3     1665         0   1665.00          70         186
## 26  sc3      0.14     6     2318         0   2318.00         184         390
## 27  sc2      0.05     2     1175        12   1187.00         114          NA
## 28  sc3      0.14    16     2946         7   2953.00         245        2870
## 29  sc0      0.02     1      492         0    492.00          NA         470
## 30  sc2      0.05     6     1831         0   1831.00          53        1443
## 31  sc3      0.14    29     7271        30   7301.00         451        7242
## 32  sc2      0.05     8      971        NA    971.11          28          95
## 33  sc3      0.14    13     4118        11   4129.00          57        3601
## 34  sc3      0.14     9     2803         0   2803.00         106        2643
## 35  sc3      0.14    15     2876        33   2909.00         539        2627
## 36  sc3      0.14    14     2649        98   2747.00      221302     2725410
## 37  sc2      0.05     6     1024         4   1028.00          64         170
## 38  sc2      0.05    53     9842         0   9842.00         837       10000
## 39  sc2      0.05     7     2463        38   2501.00          87        2347
## 40  sc3      0.14    NA     4445        98   4543.00         369        4266
## 41  sc3      0.14    20     3284        11   3295.00         181        3168
## 42  sc2      0.05     2      814         0    814.00         107         175
## 43  sc1      0.02    NA     1210         0   1210.00          52        1124
## 44  sc0      0.02     1      343         0    343.00          NA          NA
## 45  sc2      0.05     3      952         0    952.00          79          NA
## 46  sc0      0.02     1       41         0     41.00          NA          32
## 47  sc3      0.14    60     3633         0   3633.00         257        3626
## 48  sc3      0.14     8     2906         0   2906.00         144         453
## 49  sc3      0.14    10     2333         6   2339.00         193        2353
## 50  sc3      0.14    12     2275         5   2280.00         222        2302
## 51  sc2      0.05     7     1728         0   1728.00         153        1681
## 52  sc3      0.14    24     6872        32   6904.00         485        6729
## 53  sc3      0.14    29     3571        76   3647.00         311        3554
## 54  sc3      0.14    11     1021         0   1021.00         235         472
## 55  sc0      0.02     1      197         0    197.00          NA         168
## 56  sc2      0.05     7      917         0    917.00          30         781
## 57  sc2      0.05     8     2000         0   2000.00          NA        1700
## 58  sc3      0.14     3      200         0    200.00          49         177
## 59  sc2      0.05     4      342         0    342.00          30         299
## 60  sc2      0.05     6        1      1410   1411.00         179        1215
##    profit  vat rec_id
## 1   20045   NA    001
## 2      63   NA    002
## 3     426   NA    003
## 4     274   NA    004
## 5      72   NA    005
## 6       3   NA    006
## 7       1 1346    007
## 8      75   NA    008
## 9     110   NA    009
## 10     NA   NA    010
## 11      9   NA    011
## 12    220   NA    012
## 13     34   NA    013
## 14  89908  863    014
## 15     NA  813    015
## 16   -222  964    016
## 17    136  733    017
## 18     60  296    018
## 19 225493  486    019
## 20     40 1312    020
## 21     29  257    021
## 22    122  654    022
## 23     60  377    023
## 24    121  811    024
## 25   1478 1472    025
## 26     86 2082    026
## 27     17 1058    027
## 28     83 2670    028
## 29     22  449    029
## 30    388 1695    030
## 31     59 6754    031
## 32    100  905    032
## 33    528 3841    033
## 34    160 2668    034
## 35    282 2758    035
## 36  22457 2548    036
## 37     37  995    037
## 38   -160 9655    038
## 39    154 2441    039
## 40    277 4412    040
## 41    127 3263    041
## 42     NA  810    042
## 43     86 1205    043
## 44     NA  343    044
## 45    149  952    045
## 46      9   41    046
## 47      7 3634    047
## 48     53 2907    048
## 49    -14 2335    049
## 50    -22 2277    050
## 51     47 1742    051
## 52    174 6959    052
## 53     93 3700    053
## 54    549 1067    054
## 55     30  221    055
## 56    136 1030    056
## 57     NA 2271    057
## 58    222  251    058
## 59     43 1068    059
## 60    196 1389    060
# or, using dplyr::group_by
typos_corrected %>%
group_by(size) %>%
impute_rlm(total.rev ~ turnover)
## # A tibble: 60 × 11
## # Groups:   size [4]
##    size  incl.prob staff turnover other.rev total…¹ staff…² total…³ profit   vat
##  * <fct>     <dbl> <int>    <dbl>     <dbl>   <dbl>   <int>   <int>  <int> <int>
##  1 sc0        0.02    75       NA        NA    1130      NA   18915  20045    NA
##  2 sc3        0.14     9     1607         0    1607     131    1544     63    NA
##  3 sc3        0.14    NA     6886        33    6919     324    6493    426    NA
##  4 sc3        0.14    NA     3861        13    3874     290    3600    274    NA
##  5 sc3        0.14    NA     5565        37    5602     314    5530     72    NA
##  6 sc0        0.02     1       25         0      25      NA      22      3    NA
##  7 sc3        0.14     5       NA        NA    1335     135     136      1  1346
##  8 sc1        0.02     3      404        13     417      NA     342     75    NA
##  9 sc3        0.14     6     2596         0    2596     147    2486    110    NA
## 10 sc2        0.05     5       NA        NA      NA      NA      NA     NA    NA
## # … with 50 more rows, 1 more variable: rec_id <chr>, and abbreviated variable
## #   names ¹​total.rev, ²​staff.costs, ³​total.costs

Przykład: losowe reszty

typos_corrected %>%
impute_rlm(total.rev ~ turnover | size,
add_residual="observed")
##    size incl.prob staff turnover other.rev  total.rev staff.costs total.costs
## 1   sc0      0.02    75       NA        NA   1130.000          NA       18915
## 2   sc3      0.14     9     1607         0   1607.000         131        1544
## 3   sc3      0.14    NA     6886        33   6919.000         324        6493
## 4   sc3      0.14    NA     3861        13   3874.000         290        3600
## 5   sc3      0.14    NA     5565        37   5602.000         314        5530
## 6   sc0      0.02     1       25         0     25.000          NA          22
## 7   sc3      0.14     5       NA        NA   1335.000         135         136
## 8   sc1      0.02     3      404        13    417.000          NA         342
## 9   sc3      0.14     6     2596         0   2596.000         147        2486
## 10  sc2      0.05     5       NA        NA         NA          NA          NA
## 11  sc2      0.05     5      645         0    645.000         130         636
## 12  sc2      0.05     5     2872         0   2872.000         182        2652
## 13  sc3      0.14    13     5678        12   5690.000         326        5656
## 14  sc1      0.02    NA   931397         0 931397.000       36872      841489
## 15  sc1      0.02     3    80000        NA  79999.915       40000          NA
## 16  sc0      0.02    52     9067       622   9689.000        1125        9911
## 17  sc3      0.14    10     1500        20   1520.000         195        1384
## 18  sc1      0.02     4      440         0    440.000          16         379
## 19  sc2      0.05     3      690         0    690.000       19000      464507
## 20  sc3      0.14     8     1852         0   1852.000         120        1812
## 21  sc0      0.02     2      359         9    368.000          NA         339
## 22  sc0      0.02     3      839         0    839.000           2         717
## 23  sc1      0.02     2      471         0    471.000          34         411
## 24  sc1      0.02     4      933         2    935.000          31         814
## 25  sc2      0.05     3     1665         0   1665.000          70         186
## 26  sc3      0.14     6     2318         0   2318.000         184         390
## 27  sc2      0.05     2     1175        12   1187.000         114          NA
## 28  sc3      0.14    16     2946         7   2953.000         245        2870
## 29  sc0      0.02     1      492         0    492.000          NA         470
## 30  sc2      0.05     6     1831         0   1831.000          53        1443
## 31  sc3      0.14    29     7271        30   7301.000         451        7242
## 32  sc2      0.05     8      971        NA    970.991          28          95
## 33  sc3      0.14    13     4118        11   4129.000          57        3601
## 34  sc3      0.14     9     2803         0   2803.000         106        2643
## 35  sc3      0.14    15     2876        33   2909.000         539        2627
## 36  sc3      0.14    14     2649        98   2747.000      221302     2725410
## 37  sc2      0.05     6     1024         4   1028.000          64         170
## 38  sc2      0.05    53     9842         0   9842.000         837       10000
## 39  sc2      0.05     7     2463        38   2501.000          87        2347
## 40  sc3      0.14    NA     4445        98   4543.000         369        4266
## 41  sc3      0.14    20     3284        11   3295.000         181        3168
## 42  sc2      0.05     2      814         0    814.000         107         175
## 43  sc1      0.02    NA     1210         0   1210.000          52        1124
## 44  sc0      0.02     1      343         0    343.000          NA          NA
## 45  sc2      0.05     3      952         0    952.000          79          NA
## 46  sc0      0.02     1       41         0     41.000          NA          32
## 47  sc3      0.14    60     3633         0   3633.000         257        3626
## 48  sc3      0.14     8     2906         0   2906.000         144         453
## 49  sc3      0.14    10     2333         6   2339.000         193        2353
## 50  sc3      0.14    12     2275         5   2280.000         222        2302
## 51  sc2      0.05     7     1728         0   1728.000         153        1681
## 52  sc3      0.14    24     6872        32   6904.000         485        6729
## 53  sc3      0.14    29     3571        76   3647.000         311        3554
## 54  sc3      0.14    11     1021         0   1021.000         235         472
## 55  sc0      0.02     1      197         0    197.000          NA         168
## 56  sc2      0.05     7      917         0    917.000          30         781
## 57  sc2      0.05     8     2000         0   2000.000          NA        1700
## 58  sc3      0.14     3      200         0    200.000          49         177
## 59  sc2      0.05     4      342         0    342.000          30         299
## 60  sc2      0.05     6        1      1410   1411.000         179        1215
##    profit  vat rec_id
## 1   20045   NA    001
## 2      63   NA    002
## 3     426   NA    003
## 4     274   NA    004
## 5      72   NA    005
## 6       3   NA    006
## 7       1 1346    007
## 8      75   NA    008
## 9     110   NA    009
## 10     NA   NA    010
## 11      9   NA    011
## 12    220   NA    012
## 13     34   NA    013
## 14  89908  863    014
## 15     NA  813    015
## 16   -222  964    016
## 17    136  733    017
## 18     60  296    018
## 19 225493  486    019
## 20     40 1312    020
## 21     29  257    021
## 22    122  654    022
## 23     60  377    023
## 24    121  811    024
## 25   1478 1472    025
## 26     86 2082    026
## 27     17 1058    027
## 28     83 2670    028
## 29     22  449    029
## 30    388 1695    030
## 31     59 6754    031
## 32    100  905    032
## 33    528 3841    033
## 34    160 2668    034
## 35    282 2758    035
## 36  22457 2548    036
## 37     37  995    037
## 38   -160 9655    038
## 39    154 2441    039
## 40    277 4412    040
## 41    127 3263    041
## 42     NA  810    042
## 43     86 1205    043
## 44     NA  343    044
## 45    149  952    045
## 46      9   41    046
## 47      7 3634    047
## 48     53 2907    048
## 49    -14 2335    049
## 50    -22 2277    050
## 51     47 1742    051
## 52    174 6959    052
## 53     93 3700    053
## 54    549 1067    054
## 55     30  221    055
## 56    136 1030    056
## 57     NA 2271    057
## 58    222  251    058
## 59     43 1068    059
## 60    196 1389    060
typos_corrected %>%
impute_rlm(total.rev ~ turnover | size,
add_residual="normal")
##    size incl.prob staff turnover other.rev  total.rev staff.costs total.costs
## 1   sc0      0.02    75       NA        NA   1130.000          NA       18915
## 2   sc3      0.14     9     1607         0   1607.000         131        1544
## 3   sc3      0.14    NA     6886        33   6919.000         324        6493
## 4   sc3      0.14    NA     3861        13   3874.000         290        3600
## 5   sc3      0.14    NA     5565        37   5602.000         314        5530
## 6   sc0      0.02     1       25         0     25.000          NA          22
## 7   sc3      0.14     5       NA        NA   1335.000         135         136
## 8   sc1      0.02     3      404        13    417.000          NA         342
## 9   sc3      0.14     6     2596         0   2596.000         147        2486
## 10  sc2      0.05     5       NA        NA         NA          NA          NA
## 11  sc2      0.05     5      645         0    645.000         130         636
## 12  sc2      0.05     5     2872         0   2872.000         182        2652
## 13  sc3      0.14    13     5678        12   5690.000         326        5656
## 14  sc1      0.02    NA   931397         0 931397.000       36872      841489
## 15  sc1      0.02     3    80000        NA  80005.752       40000          NA
## 16  sc0      0.02    52     9067       622   9689.000        1125        9911
## 17  sc3      0.14    10     1500        20   1520.000         195        1384
## 18  sc1      0.02     4      440         0    440.000          16         379
## 19  sc2      0.05     3      690         0    690.000       19000      464507
## 20  sc3      0.14     8     1852         0   1852.000         120        1812
## 21  sc0      0.02     2      359         9    368.000          NA         339
## 22  sc0      0.02     3      839         0    839.000           2         717
## 23  sc1      0.02     2      471         0    471.000          34         411
## 24  sc1      0.02     4      933         2    935.000          31         814
## 25  sc2      0.05     3     1665         0   1665.000          70         186
## 26  sc3      0.14     6     2318         0   2318.000         184         390
## 27  sc2      0.05     2     1175        12   1187.000         114          NA
## 28  sc3      0.14    16     2946         7   2953.000         245        2870
## 29  sc0      0.02     1      492         0    492.000          NA         470
## 30  sc2      0.05     6     1831         0   1831.000          53        1443
## 31  sc3      0.14    29     7271        30   7301.000         451        7242
## 32  sc2      0.05     8      971        NA    934.833          28          95
## 33  sc3      0.14    13     4118        11   4129.000          57        3601
## 34  sc3      0.14     9     2803         0   2803.000         106        2643
## 35  sc3      0.14    15     2876        33   2909.000         539        2627
## 36  sc3      0.14    14     2649        98   2747.000      221302     2725410
## 37  sc2      0.05     6     1024         4   1028.000          64         170
## 38  sc2      0.05    53     9842         0   9842.000         837       10000
## 39  sc2      0.05     7     2463        38   2501.000          87        2347
## 40  sc3      0.14    NA     4445        98   4543.000         369        4266
## 41  sc3      0.14    20     3284        11   3295.000         181        3168
## 42  sc2      0.05     2      814         0    814.000         107         175
## 43  sc1      0.02    NA     1210         0   1210.000          52        1124
## 44  sc0      0.02     1      343         0    343.000          NA          NA
## 45  sc2      0.05     3      952         0    952.000          79          NA
## 46  sc0      0.02     1       41         0     41.000          NA          32
## 47  sc3      0.14    60     3633         0   3633.000         257        3626
## 48  sc3      0.14     8     2906         0   2906.000         144         453
## 49  sc3      0.14    10     2333         6   2339.000         193        2353
## 50  sc3      0.14    12     2275         5   2280.000         222        2302
## 51  sc2      0.05     7     1728         0   1728.000         153        1681
## 52  sc3      0.14    24     6872        32   6904.000         485        6729
## 53  sc3      0.14    29     3571        76   3647.000         311        3554
## 54  sc3      0.14    11     1021         0   1021.000         235         472
## 55  sc0      0.02     1      197         0    197.000          NA         168
## 56  sc2      0.05     7      917         0    917.000          30         781
## 57  sc2      0.05     8     2000         0   2000.000          NA        1700
## 58  sc3      0.14     3      200         0    200.000          49         177
## 59  sc2      0.05     4      342         0    342.000          30         299
## 60  sc2      0.05     6        1      1410   1411.000         179        1215
##    profit  vat rec_id
## 1   20045   NA    001
## 2      63   NA    002
## 3     426   NA    003
## 4     274   NA    004
## 5      72   NA    005
## 6       3   NA    006
## 7       1 1346    007
## 8      75   NA    008
## 9     110   NA    009
## 10     NA   NA    010
## 11      9   NA    011
## 12    220   NA    012
## 13     34   NA    013
## 14  89908  863    014
## 15     NA  813    015
## 16   -222  964    016
## 17    136  733    017
## 18     60  296    018
## 19 225493  486    019
## 20     40 1312    020
## 21     29  257    021
## 22    122  654    022
## 23     60  377    023
## 24    121  811    024
## 25   1478 1472    025
## 26     86 2082    026
## 27     17 1058    027
## 28     83 2670    028
## 29     22  449    029
## 30    388 1695    030
## 31     59 6754    031
## 32    100  905    032
## 33    528 3841    033
## 34    160 2668    034
## 35    282 2758    035
## 36  22457 2548    036
## 37     37  995    037
## 38   -160 9655    038
## 39    154 2441    039
## 40    277 4412    040
## 41    127 3263    041
## 42     NA  810    042
## 43     86 1205    043
## 44     NA  343    044
## 45    149  952    045
## 46      9   41    046
## 47      7 3634    047
## 48     53 2907    048
## 49    -14 2335    049
## 50    -22 2277    050
## 51     47 1742    051
## 52    174 6959    052
## 53     93 3700    053
## 54    549 1067    054
## 55     30  221    055
## 56    136 1030    056
## 57     NA 2271    057
## 58    222  251    058
## 59     43 1068    059
## 60    196 1389    060

Przykład: naucz na A, zastosuj dla B

m <- MASS::rlm(other.rev ~ turnover + staff
, data=typos_corrected)
impute(retailers, other.rev ~ m)
##    size incl.prob staff turnover     other.rev total.rev staff.costs
## 1   sc0      0.02    75       NA            NA      1130          NA
## 2   sc3      0.14     9     1607     4.3151446      1607         131
## 3   sc3      0.14    NA     6886   -33.0000000      6919         324
## 4   sc3      0.14    NA     3861    13.0000000      3874         290
## 5   sc3      0.14    NA       NA    37.0000000      5602         314
## 6   sc0      0.02     1       25    -1.3738881        25          NA
## 7   sc3      0.14     5       NA            NA      1335         135
## 8   sc1      0.02     3      404    13.0000000       417          NA
## 9   sc3      0.14     6     2596     6.1948071      2596         147
## 10  sc2      0.05     5       NA            NA        NA          NA
## 11  sc2      0.05     5      645     1.0369222       645         130
## 12  sc2      0.05     5     2872     6.6852469      2872         182
## 13  sc3      0.14    13     5678    12.0000000      5690         326
## 14  sc1      0.02    NA   931397            NA    931397       36872
## 15  sc1      0.02     3    80000   201.8853059        NA       40000
## 16  sc0      0.02    52     9067   622.0000000      9689        1125
## 17  sc3      0.14    10     1500    20.0000000      1520         195
## 18  sc1      0.02     4      440     0.3074049       440          16
## 19  sc2      0.05     3      690     0.7319011       690       19000
## 20  sc3      0.14     8     1852     4.7269593      1852         120
## 21  sc0      0.02     2      359     9.0000000       368          NA
## 22  sc0      0.02     3      839     1.1098088       839           2
## 23  sc1      0.02     2      471    -0.0331242       471          34
## 24  sc1      0.02     4      933     2.0000000       935          31
## 25  sc2      0.05     3     1665     3.2047868      1665          70
## 26  sc3      0.14     6     2318     5.4897176      2318         184
## 27  sc2      0.05     2     1175    12.0000000      1187         114
## 28  sc3      0.14    16     2946     7.0000000      2953         245
## 29  sc0      0.02     1      492    -0.1894392       492          NA
## 30  sc2      0.05     6     1831  1831.0000000      1831          53
## 31  sc3      0.14    29     7271    30.0000000      7301         451
## 32  sc2      0.05     8      971     2.4924851       107          28
## 33  sc3      0.14    13     4118    11.0000000      4129          57
## 34  sc3      0.14     9     2803     7.3485512      2803         106
## 35  sc3      0.14    15     2876    33.0000000      2909         539
## 36  sc3      0.14    14     2649 98350.0000000      2747      221302
## 37  sc2      0.05     6     1024     4.0000000       206          64
## 38  sc2      0.05    53     9842    34.4229120      9842         837
## 39  sc2      0.05     7     2463    38.0000000      2501          87
## 40  sc3      0.14    NA     4445    98.0000000      4543         369
## 41  sc3      0.14    20     3284    11.0000000      3295         181
## 42  sc2      0.05     2      814     0.8368243       814         107
## 43  sc1      0.02    NA     1210            NA      1210          52
## 44  sc0      0.02     1      343    -0.5673469       343          NA
## 45  sc2      0.05     3      952     1.3964099       952          79
## 46  sc0      0.02     1       41    -1.3333074        41          NA
## 47  sc3      0.14    60     3633    20.1421081      3633         257
## 48  sc3      0.14     8     2906     7.4002122      2906         144
## 49  sc3      0.14    10     2333     6.0000000      2339         193
## 50  sc3      0.14    12     2275     5.0000000      2280         222
## 51  sc2      0.05     7     1728     4.2028818      1728         153
## 52  sc3      0.14    24     6872    32.0000000      6904         485
## 53  sc3      0.14    29     3571    76.0000000      3647         311
## 54  sc3      0.14    11     1021     3.2480311      1021         235
## 55  sc0      0.02     1      197    -0.9376457       197          NA
## 56  sc2      0.05     7      917     2.1459481       917          30
## 57  sc2      0.05     8     2000     5.1023307      2000          NA
## 58  sc3      0.14     3      200    -0.5108825       200          49
## 59  sc2      0.05     4      342     0.0588482       342          30
## 60  sc2      0.05     6        1    -0.3868735      1411         179
##    total.costs profit  vat rec_id
## 1        18915  20045   NA    001
## 2         1544     63   NA    002
## 3         6493    426   NA    003
## 4         3600    274   NA    004
## 5         5530     72   NA    005
## 6           22      3   NA    006
## 7          136      1 1346    007
## 8          342     75   NA    008
## 9         2486    110   NA    009
## 10          NA     NA   NA    010
## 11         636      9   NA    011
## 12        2652    220   NA    012
## 13        5656     34   NA    013
## 14      841489  89908  863    014
## 15          NA     NA  813    015
## 16        9911   -222  964    016
## 17        1384    136  733    017
## 18         379     60  296    018
## 19      464507 225493  486    019
## 20        1812     40 1312    020
## 21         339     29  257    021
## 22         717    122  654    022
## 23         411     60  377    023
## 24         814    121  811    024
## 25         186   1478 1472    025
## 26         390     86 2082    026
## 27          NA     17 1058    027
## 28        2870     83 2670    028
## 29         470     22  449    029
## 30        1443    388 1695    030
## 31        7242     59 6754    031
## 32          95    100  905    032
## 33        3601    528 3841    033
## 34        2643    160 2668    034
## 35        2627    282 2758    035
## 36     2725410  22457 2548    036
## 37         170     37  995    037
## 38       10000   -160 9655    038
## 39        2347    154 2441    039
## 40        4266    277 4412    040
## 41        3168    127 3263    041
## 42         175     NA  810    042
## 43        1124     86 1205    043
## 44          NA     NA  343    044
## 45          NA    149  952    045
## 46          32      9   41    046
## 47        3626      7 3634    047
## 48         453     53 2907    048
## 49        2353    -14 2335    049
## 50        2302    -22 2277    050
## 51        1681     47 1742    051
## 52        6729    174 6959    052
## 53        3554     93 3700    053
## 54         472    549 1067    054
## 55         168     30  221    055
## 56         781    136 1030    056
## 57        1700     NA 2271    057
## 58         177    222  251    058
## 59         299     43 1068    059
## 60        1215    196 1389    060

Logi zmian

Każdy analityk chciałby wiedzieć, która operacja czyszczenia danych miała wpływ na wartości, statystyki, wyniki walidacji…

Rozwiązanie:

Wszystkie dane przepływają przez fajkę %>%. Widzi ona dane wejściowe i wyjściowe. Użyjmy zatem specjalnego operatora fajki, który mierzy i przechowuje różnice między wejściem a wyjściem.

Operator %>>%

Pakiet “lumberjack” pozwala na zamianę fajki typu magrittr %>% na operatora “drwala” %>>% Rejestruje on, co dzieje się z Twoimi danymi, gdy przepływają przez %>>% Używa on loggera wyeksportowanego przez “drwala” lub walidacji lub definiowania przez własny rejestrator.

imputed <- typos_corrected %>>%
start_log(log = validate::lbj_cells()) %>>%
impute_lm(turnover ~ staff) %>>%
impute_median(other.rev + turnover ~ size) %>>%
dump_log()
## Dumped a log at /Users/edytaczerwiec/Desktop/lbj_cells.csv

Zobaczmy, jak wygląda plik z logami (jego początek):

read.csv("lbj_cells.csv") %>% head()
##   step                time                                 expression cells
## 1    0 2022-12-10 09:47:27                                              660
## 2    1 2022-12-10 09:47:27                impute_lm(turnover ~ staff)   660
## 3    2 2022-12-10 09:47:27 impute_median(other.rev + turnover ~ size)   660
##   available still_available unadapted adapted imputed missing still_missing
## 1       611             611       611       0       0      49            49
## 2       614             611       611       0       3      46            46
## 3       619             614       614       0       5      41            41
##   removed
## 1       0
## 2       0
## 3       0

Pakiet dlookr

Transformacje danych z pakietem “dlookr”:

  • find_na() - znajduje zmienną, która zawiera brakujące obserwacje

  • imputate_na() - wypełnia brakujące obserwacje

  • summary.imputation() oraz plot.imputation() - przedstawiają podsumowania i wizualizują przeprowadzone imputacje braków

  • find_skewness() - znajduje zmienne skośne i raportuje tę skośność

  • transform() - przeprowadza standaryzację, normalizację zmiennych numerycznych

  • summary.transform() oraz plot.transform() - przedstawiają podsumowania i wizualizują przeprowadzone transformacje

  • binning() oraz binning_by() konwertuje dane do kategorycznych (ilościowe do jakościowych)

  • transformation_web_report() - przeprowadza w/w i tworzy raport z transformacji

Jako przykład, zabrudzimy paczkę danych “Carseats”.

?Carseats
str(Carseats)
## 'data.frame':    400 obs. of  11 variables:
##  $ Sales      : num  9.5 11.22 10.06 7.4 4.15 ...
##  $ CompPrice  : num  138 111 113 117 141 124 115 136 132 132 ...
##  $ Income     : num  73 48 35 100 64 113 105 81 110 113 ...
##  $ Advertising: num  11 16 10 4 3 13 0 15 0 0 ...
##  $ Population : num  276 260 269 466 340 501 45 425 108 131 ...
##  $ Price      : num  120 83 80 97 128 72 108 120 124 124 ...
##  $ ShelveLoc  : Factor w/ 3 levels "Bad","Good","Medium": 1 2 3 3 1 1 3 2 3 3 ...
##  $ Age        : num  42 65 59 55 38 78 71 67 76 76 ...
##  $ Education  : num  17 10 12 14 13 16 15 10 10 17 ...
##  $ Urban      : Factor w/ 2 levels "No","Yes": 2 2 2 2 2 1 2 2 1 1 ...
##  $ US         : Factor w/ 2 levels "No","Yes": 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 ...
data(Carseats)
attach(Carseats)
#Wprowadzamy braki danych: 
carseats <- ISLR::Carseats  
suppressWarnings(RNGversion("3.5.0")) 
set.seed(123) 
carseats[sample(seq(NROW(carseats)), 20), "Income"] <- NA 
suppressWarnings(RNGversion("3.5.0")) 
set.seed(456) 
carseats[sample(seq(NROW(carseats)), 10), "Urban"] <- NA

Przykład 1. Zamieniamy brakujące dochody (20 sztuk) za pomocą mediany:

#wypełniamy brakujące obserwacje

# ?imputate_na
dochod<-imputate_na(carseats, Income, method = "median")

summary(dochod)
## Impute missing values with median
## 
## * Information of Imputation (before vs after)
##                     Original    Imputation 
## described_variables "value"     "value"    
## n                   "380"       "400"      
## na                  "20"        " 0"       
## mean                "68.8605"   "68.8675"  
## sd                  "28.0916"   "27.3785"  
## se_mean             "1.44107"   "1.36893"  
## IQR                 "48.25"     "45.25"    
## skewness            "0.0449060" "0.0452954"
## kurtosis            "-1.089201" "-0.987569"
## p00                 "21"        "21"       
## p01                 "21.79"     "21.99"    
## p05                 "26"        "26"       
## p10                 "30.0"      "30.9"     
## p20                 "39"        "40"       
## p25                 "42.75"     "44.75"    
## p30                 "48"        "52"       
## p40                 "62"        "63"       
## p50                 "69"        "69"       
## p60                 "78"        "76"       
## p70                 "86.3"      "84.0"     
## p75                 "91"        "90"       
## p80                 "96.2"      "94.2"     
## p90                 "108.1"     "106.1"    
## p95                 "115.05"    "115.00"   
## p99                 "119.21"    "119.01"   
## p100                "120"       "120"
plot(dochod)

Przykład 2. Zamieniamy brakujące dochody (20 sztuk) za pomocą metody “mice” wielorównaniowej:

dochod<-imputate_na(carseats, Income, Urban, method = "mice")
## 
##  iter imp variable
##   1   1  Income
##   1   2  Income
##   1   3  Income
##   1   4  Income
##   1   5  Income
##   2   1  Income
##   2   2  Income
##   2   3  Income
##   2   4  Income
##   2   5  Income
##   3   1  Income
##   3   2  Income
##   3   3  Income
##   3   4  Income
##   3   5  Income
##   4   1  Income
##   4   2  Income
##   4   3  Income
##   4   4  Income
##   4   5  Income
##   5   1  Income
##   5   2  Income
##   5   3  Income
##   5   4  Income
##   5   5  Income
summary(dochod)
## * Impute missing values based on Multivariate Imputation by Chained Equations
##  - method : mice
##  - random seed : 37295
## 
## * Information of Imputation (before vs after)
##                     Original    Imputation 
## described_variables "value"     "value"    
## n                   "380"       "400"      
## na                  "20"        " 0"       
## mean                "68.8605"   "68.7910"  
## sd                  "28.0916"   "27.6052"  
## se_mean             "1.44107"   "1.38026"  
## IQR                 "48.25"     "46.00"    
## skewness            "0.0449060" "0.0524002"
## kurtosis            "-1.08920"  "-1.04085" 
## p00                 "21"        "21"       
## p01                 "21.79"     "21.99"    
## p05                 "26"        "26"       
## p10                 "30.0"      "30.9"     
## p20                 "39"        "40"       
## p25                 "42.75"     "44.00"    
## p30                 "48.00"     "50.88"    
## p40                 "62"        "62"       
## p50                 "69"        "69"       
## p60                 "78"        "77"       
## p70                 "86.3"      "84.0"     
## p75                 "91"        "90"       
## p80                 "96.2"      "96.0"     
## p90                 "108.1"     "106.1"    
## p95                 "115.05"    "115.00"   
## p99                 "119.21"    "119.01"   
## p100                "120"       "120"
plot(dochod)

Obserwacje odstające

Jednowymiarowe:

Wielowymiarowe:

Metody wykrywania i usuwania obserwacji odstających:

  • wykres ramkowy, rozrzutu

  • Z-score (reguła 3 sigm - 3 odchyleń od średniej)

  • testy statystyczne (Cook’a, Grubbs’a, Tukey’a)

  • percentyle

  • filtr Hampela

  • dystans Cook’a - dla wielowymiarowych

Przykład 3. Zamiana wartości odstających komendą imputate_outlier()

# ?imputate_outlier

ceny<-imputate_outlier(carseats, Price, method="capping")

summary(ceny)
## Impute outliers with capping
## 
## * Information of Imputation (before vs after)
##                     Original     Imputation  
## described_variables "value"      "value"     
## n                   "400"        "400"       
## na                  "0"          "0"         
## mean                "115.795"    "115.893"   
## sd                  "23.6767"    "22.6109"   
## se_mean             "1.18383"    "1.13055"   
## IQR                 "31"         "31"        
## skewness            "-0.1252862" "-0.0461621"
## kurtosis            " 0.451885"  "-0.303058" 
## p00                 "24"         "54"        
## p01                 "54.99"      "67.96"     
## p05                 "77"         "77"        
## p10                 "87"         "87"        
## p20                 "96.8"       "96.8"      
## p25                 "100"        "100"       
## p30                 "104"        "104"       
## p40                 "110"        "110"       
## p50                 "117"        "117"       
## p60                 "122"        "122"       
## p70                 "128.3"      "128.3"     
## p75                 "131"        "131"       
## p80                 "134"        "134"       
## p90                 "146"        "146"       
## p95                 "155.050"    "155.002"   
## p99                 "166.05"     "164.02"    
## p100                "191"        "173"
plot(ceny)

Standaryzacja danych

Standaryzacja:

  • Metoda z-score – jest to taka standaryzacja danych, która sprowadzi naszą zmienną do skali uniwersalnej, bez wpływu średniej i odchylenie standardowego – od zmiennej musimy odjąć średnią i podzielić przez odchylenie: dane otrzymują średnią równą 0 i odchylenie równe 1.

  • Metoda “minmax” - inna odmiana standaryzacji - względem minimum i maksimum: od wartości zmiennej odejmujemy minimum i dzielimy to przez rozstęp: (x-min)/(max-min).

Jak rozwiązać problem ze skośnymi danymi? Transformować!

  • log – transformacja z użyciem logarytmu log(x)

  • log+1 – tak jak wyżej, ale umożliwia badanie danych, które zawierają 0

  • sqrt – pierwiastek

  • 1/x

  • x^2

  • x^3

  • metoda Boxa-Coxa

Przykład 4. Za pomocą komendy “mutate” oraz “transform” dokonaj standaryzacji tworząc nową zmienną metodą z-score oraz minmax i wyświetl je na wykresie ramkowym:

carseats$Income<-as.numeric(carseats$Income)   #usuwam informacje o imputacjach

carseats %>% 
  mutate(dochody_z = transform(carseats$Income, method = "zscore"),
         dochody_minmax = transform(carseats$Income, method = "minmax"))  %>% 
  select(dochody_z, dochody_minmax) %>% 
  boxplot()

Przykład 5. Znajdź zmienne (zmienną) w ramce danych, które stwarza(ją) problem skośności.

  • znajdujemy zmienne - które to zmienne stwarzają problem?

    find_skewness(carseats)
    ## [1] 4
  • to samo co powyżej, ale po nazwie:

find_skewness(carseats, index=FALSE)
## [1] "Advertising"
  • policzmy wskaźnik asymetrii dla zmiennych:
find_skewness(carseats, value=TRUE)
##       Sales   CompPrice      Income Advertising  Population       Price 
##       0.185      -0.043       0.045       0.637      -0.051      -0.125 
##         Age   Education 
##      -0.077       0.044
  • policzmy wskaźnik asymetrii dla zmiennych i filtrujemy tylko te, które mają skośność > 0.1:
find_skewness(carseats, value=TRUE, thres=0.1)
##       Sales Advertising       Price 
##       0.185       0.637      -0.125
hist(carseats$Advertising)

w takim razie musimy dokonać transformacji tej skośnej zmiennej:

advertising_log <- transform(carseats$Advertising, method = "log")
advertising_log
##   [1] 2.397895 2.772589 2.302585 1.386294 1.098612 2.564949     -Inf 2.708050
##   [9]     -Inf     -Inf 2.197225 1.386294 0.693147 2.397895 2.397895 1.609438
##  [17]     -Inf 2.564949     -Inf 2.772589 0.693147 2.484907 1.791759     -Inf
##  [25] 2.772589     -Inf 2.397895     -Inf     -Inf 2.708050     -Inf 2.772589
##  [33] 2.484907 2.564949     -Inf 2.397895     -Inf 1.609438     -Inf     -Inf
##  [41]     -Inf     -Inf     -Inf 2.397895 1.791759     -Inf 2.639057     -Inf
##  [49]     -Inf     -Inf 2.890372     -Inf 1.098612 2.564949 2.564949 1.609438
##  [57]     -Inf     -Inf 2.708050 1.386294 2.944439     -Inf     -Inf 2.302585
##  [65] 2.484907     -Inf     -Inf 2.639057 2.995732     -Inf 2.708050 2.772589
##  [73]     -Inf 2.302585 1.609438 3.135494 2.302585 2.484907 0.000000     -Inf
##  [81] 2.772589     -Inf 1.386294 1.945910     -Inf     -Inf 2.197225 1.945910
##  [89] 1.945910 1.098612     -Inf 2.397895     -Inf     -Inf 1.609438 2.302585
##  [97] 2.302585 1.609438 3.178054 1.098612 2.397895     -Inf     -Inf     -Inf
## [105]     -Inf 2.079442     -Inf     -Inf 0.693147     -Inf 1.945910 2.484907
## [113] 1.609438 2.397895 2.197225     -Inf     -Inf     -Inf 0.693147 2.079442
## [121] 2.397895 2.302585 1.609438     -Inf     -Inf     -Inf 0.693147 1.098612
## [129] 1.098612 1.945910 2.564949 1.098612 2.197225 0.693147     -Inf 2.639057
## [137]     -Inf     -Inf 2.484907 2.302585 2.302585     -Inf     -Inf 1.945910
## [145]     -Inf 2.397895     -Inf 2.197225     -Inf 2.564949 2.079442 2.833213
## [153]     -Inf 1.945910 2.302585     -Inf     -Inf 2.079442 0.000000     -Inf
## [161]     -Inf 1.609438     -Inf     -Inf     -Inf 1.945910 2.833213     -Inf
## [169]     -Inf 2.708050 2.484907 2.484907 2.564949 1.609438     -Inf     -Inf
## [177] 2.197225     -Inf 2.639057 1.098612 2.708050     -Inf 1.386294 1.791759
## [185] 1.945910 2.397895     -Inf     -Inf     -Inf 2.890372 2.564949 2.564949
## [193]     -Inf 1.945910 2.890372 1.386294 1.791759     -Inf 1.609438 1.609438
## [201]     -Inf     -Inf 1.386294     -Inf     -Inf 0.000000     -Inf     -Inf
## [209]     -Inf 2.397895 0.693147 2.639057 2.944439 1.609438 1.098612 2.708050
## [217]     -Inf     -Inf 2.484907 2.944439 2.708050     -Inf 1.791759 2.197225
## [225]     -Inf     -Inf     -Inf 2.302585 2.564949     -Inf     -Inf     -Inf
## [233] 2.302585 2.890372 2.397895 2.079442 2.772589 2.079442     -Inf     -Inf
## [241]     -Inf     -Inf     -Inf 2.564949     -Inf     -Inf 2.995732     -Inf
## [249]     -Inf     -Inf 2.302585 1.609438     -Inf 1.609438 3.135494 2.079442
## [257]     -Inf 2.639057     -Inf 2.302585 2.079442 1.386294 2.708050 1.791759
## [265] 1.609438 2.302585 2.484907 1.945910     -Inf     -Inf     -Inf     -Inf
## [273]     -Inf 2.079442 0.693147 2.397895 2.639057 2.484907 0.693147 2.564949
## [281] 2.302585 1.945910     -Inf     -Inf 2.397895 2.397895 2.397895 1.386294
## [289]     -Inf 3.218876 2.639057     -Inf 2.772589     -Inf 1.098612 2.639057
## [297] 2.564949 2.564949     -Inf 2.833213 0.000000     -Inf 2.564949 2.772589
## [305] 2.484907 3.258097 0.000000     -Inf 2.944439 2.564949 3.367296 2.484907
## [313] 1.609438 1.098612 2.302585 2.079442 1.609438     -Inf 2.302585 2.944439
## [321] 2.484907 1.609438 2.302585 2.890372 1.386294 2.397895     -Inf 2.833213
## [329] 0.000000 2.197225     -Inf 2.708050 2.995732 1.945910 2.197225 2.708050
## [337] 1.791759     -Inf     -Inf 1.386294     -Inf     -Inf 2.564949 2.302585
## [345]     -Inf     -Inf     -Inf     -Inf 2.995732 2.890372 2.833213 2.772589
## [353] 2.639057 2.484907 0.000000     -Inf     -Inf 1.098612 2.302585 2.397895
## [361] 1.945910 2.302585     -Inf 0.000000 2.772589     -Inf 2.397895     -Inf
## [369] 2.302585 3.091042 3.091042     -Inf     -Inf     -Inf 1.945910 1.386294
## [377] 2.944439     -Inf 1.098612     -Inf 2.302585 3.044522 2.944439     -Inf
## [385] 2.708050 2.564949     -Inf 2.639057 2.397895 2.079442 2.197225     -Inf
## [393] 2.564949 2.302585 2.944439 2.833213 1.098612 2.484907 1.945910     -Inf
## attr(,"method")
## [1] "log"
## attr(,"origin")
##   [1] 11 16 10  4  3 13  0 15  0  0  9  4  2 11 11  5  0 13  0 16  2 12  6  0 16
##  [26]  0 11  0  0 15  0 16 12 13  0 11  0  5  0  0  0  0  0 11  6  0 14  0  0  0
##  [51] 18  0  3 13 13  5  0  0 15  4 19  0  0 10 12  0  0 14 20  0 15 16  0 10  5
##  [76] 23 10 12  1  0 16  0  4  7  0  0  9  7  7  3  0 11  0  0  5 10 10  5 24  3
## [101] 11  0  0  0  0  8  0  0  2  0  7 12  5 11  9  0  0  0  2  8 11 10  5  0  0
## [126]  0  2  3  3  7 13  3  9  2  0 14  0  0 12 10 10  0  0  7  0 11  0  9  0 13
## [151]  8 17  0  7 10  0  0  8  1  0  0  5  0  0  0  7 17  0  0 15 12 12 13  5  0
## [176]  0  9  0 14  3 15  0  4  6  7 11  0  0  0 18 13 13  0  7 18  4  6  0  5  5
## [201]  0  0  4  0  0  1  0  0  0 11  2 14 19  5  3 15  0  0 12 19 15  0  6  9  0
## [226]  0  0 10 13  0  0  0 10 18 11  8 16  8  0  0  0  0  0 13  0  0 20  0  0  0
## [251] 10  5  0  5 23  8  0 14  0 10  8  4 15  6  5 10 12  7  0  0  0  0  0  8  2
## [276] 11 14 12  2 13 10  7  0  0 11 11 11  4  0 25 14  0 16  0  3 14 13 13  0 17
## [301]  1  0 13 16 12 26  1  0 19 13 29 12  5  3 10  8  5  0 10 19 12  5 10 18  4
## [326] 11  0 17  1  9  0 15 20  7  9 15  6  0  0  4  0  0 13 10  0  0  0  0 20 18
## [351] 17 16 14 12  1  0  0  3 10 11  7 10  0  1 16  0 11  0 10 22 22  0  0  0  7
## [376]  4 19  0  3  0 10 21 19  0 15 13  0 14 11  8  9  0 13 10 19 17  3 12  7  0
## attr(,"class")
## [1] "transform" "numeric"
summary(advertising_log)
## * Resolving Skewness with log
## 
## * Information of Transformation (before vs after)
##            Original Transformation
## n        400.000000     400.000000
## na         0.000000       0.000000
## mean       6.635000           -Inf
## sd         6.650364            NaN
## se_mean    0.332518            NaN
## IQR       12.000000            Inf
## skewness   0.639586            NaN
## kurtosis  -0.545118            NaN
## p00        0.000000           -Inf
## p01        0.000000           -Inf
## p05        0.000000           -Inf
## p10        0.000000           -Inf
## p20        0.000000           -Inf
## p25        0.000000           -Inf
## p30        0.000000           -Inf
## p40        2.000000       0.693147
## p50        5.000000       1.609438
## p60        8.400000       2.126555
## p70       11.000000       2.397895
## p75       12.000000       2.484907
## p80       13.000000       2.564949
## p90       16.000000       2.772589
## p95       19.000000       2.944439
## p99       23.010000       3.135920
## p100      29.000000       3.367296
plot(advertising_log)

Kategoryzacja danych

Kategoryzacja danych – tzw. BINNING: binning() - transformuje numeryczne, ilościowe zmienne w jakościowe - kategoryzowane z etykietami.

Następujące typy kategoryzacji są wspierane:

  • “quantile” - kategoryzowanie po kwantylach rozkładu zmiennej (zapewnia się w ten sposób takie same liczebności w kolejnych kategoriach)

  • “equal” - kategoryzowanie tak, aby każda nowo utworzona klasa miała tę samą długość

  • “pretty” - kompromis między 2 wyżej wymienionymi

  • “kmeans” - kategoryzacja z użyciem algorytmu K-średnich

  • “bclust” - kategoryzacja z użyciem algorytmu “bagged clustering”

Przykład 6. Używając metody kwantylowej dokonaj podziału i kategoryzacji zmiennej “Income”:

dochod_kat<-binning(carseats$Income, type="quantile")
summary(dochod_kat)
##             levels freq   rate
## 1          [21,30]   40 0.1000
## 2          (30,39]   37 0.0925
## 3          (39,48]   38 0.0950
## 4          (48,62]   40 0.1000
## 5          (62,69]   42 0.1050
## 6          (69,78]   33 0.0825
## 7    (78,86.56667]   36 0.0900
## 8  (86.56667,96.6]   38 0.0950
## 9  (96.6,108.6333]   38 0.0950
## 10  (108.6333,120]   38 0.0950
## 11            <NA>   20 0.0500
plot(dochod_kat)

Możemy też przeprowadzić kategoryzację wg liczby kategorii:

dochod_4<- binning(carseats$Income, nbins = 4, labels = c("niskie","srednie","wysokie", "bwysokie"))
summary(dochod_4)
##     levels freq   rate
## 1   niskie   95 0.2375
## 2  srednie  102 0.2550
## 3  wysokie   89 0.2225
## 4 bwysokie   94 0.2350
## 5     <NA>   20 0.0500
plot(dochod_4)

Dyskretyzacja zmiennych

Jeśli zależy nam na stworzeniu nowej zmiennej kategoryzowanej, której rozkład będzie zależny idealnie od zmiennej referencyjnej – w takim przypadku należy skorzystać z algorytmu optymalnej kategoryzacji.

Np. kategoryzacja wg zmiennej Yes/No, wg ryzyka kredytowego itp.

Przykład 7. Kategoryzujemy zmienną “Advertising” wg zmiennej referencyjnej “US”:

# optimal binning
bin <- binning_by(carseats, y="US", x="Advertising")
## Warning in binning_by(carseats, y = "US", x = "Advertising"): The factor y has been changed to a numeric vector consisting of 0 and 1.
## 'Yes' changed to 1 (positive) and 'No' changed to 0 (negative).
summary(bin)
## ── Binning Table ──────────────────────── Several Metrics ── 
##      Bin CntRec CntPos CntNeg RatePos RateNeg    Odds      WoE      IV     JSD
## 1 [-1,0]    144     19    125 0.07364 0.88028  0.1520 -2.48101 2.00128 0.20093
## 2  (0,6]     69     54     15 0.20930 0.10563  3.6000  0.68380 0.07089 0.00869
## 3 (6,29]    187    185      2 0.71705 0.01408 92.5000  3.93008 2.76272 0.21861
## 4  Total    400    258    142 1.00000 1.00000  1.8169       NA 4.83489 0.42823
##       AUC
## 1 0.03241
## 2 0.01883
## 3 0.00903
## 4 0.06028
## 
## ── General Metrics ───────────────────────────────────────── 
## • Gini index                       :  -0.87944
## • IV (Jeffrey)                     :  4.83489
## • JS (Jensen-Shannon) Divergence   :  0.42823
## • Kolmogorov-Smirnov Statistics    :  0.80664
## • HHI (Herfindahl-Hirschman Index) :  0.37791
## • HHI (normalized)                 :  0.06687
## • Cramer's V                       :  0.81863 
## 
## ── Significance Tests ──────────────────── Chisquare Test ── 
##    Bin A  Bin B statistics                      p_value
## 1 [-1,0]  (0,6]    87.6706 0.00000000000000000000773135
## 2  (0,6] (6,29]    34.7335 0.00000000378070568864985667

UWAGA! Co to takiego information value i jak ją się interpretuje? Zwróć uwagę na inne metryki i testy w raporcie.

Możemy w końcu zwizualizować optymalną kategoryzację:

plot(bin)

Na koniec - możemy wykonać raport podsumowujący wszystkie operacje związane z czyszczeniem danych:

  • w formacie PDF (pamiętajmy o Tex, sterownikach…).

  • w formacie HTML:

#carseats %>% transformation_web_report(target = US, output_format = "html", output_file ="transformation_carseats.html")

Zadanie domowe

Korzystając z paczki danych “germancredit” dotyczącą oceny kredytowej (creditability) wybranych klientów pewnego banku:

Czy w zbiorze danych mamy obserwacje brakujące?

Proszę dokonać kategoryzacji zmiennej “age.in.years” (wiek w latach) wg oceny kredytowej “creditability”.

Podaj i zinterpretuj wskaźniki informacyjne. Oceń skośność zmiennych ilościowych.

Sprawdź, czy nie mamy obserwacji odstających dla zmiennej “age.in.years” (wiek w latach). Jeśli są - dokonaj imputacji wybraną przez siebie metodą.

data("germancredit")
attach(germancredit)

sum(is.na(germancredit))
## [1] 0
VIM:: aggr(germancredit)

#kategoryzacja zmiennej "age.in.years" (wiek w latach) wg oceny kredytowej "creditability". 
bin <- binning_by(germancredit, y="creditability", x="age.in.years")
## Warning in binning_by(germancredit, y = "creditability", x = "age.in.years"): The factor y has been changed to a numeric vector consisting of 0 and 1.
## 'good' changed to 1 (positive) and 'bad' changed to 0 (negative).
plot(bin)

summary(bin)
## ── Binning Table ──────────────────────── Several Metrics ── 
##       Bin CntRec CntPos CntNeg RatePos RateNeg    Odds      WoE      IV     JSD
## 1 [19,25]    190    110     80 0.15714 0.26667 1.37500 -0.52884 0.05792 0.00716
## 2 (25,75]    810    590    220 0.84286 0.73333 2.68182  0.13920 0.01525 0.00190
## 3   Total   1000    700    300 1.00000 1.00000 2.33333       NA 0.07317 0.00906
##       AUC
## 1 0.02095
## 2 0.42429
## 3 0.44524
## 
## ── General Metrics ───────────────────────────────────────── 
## • Gini index                       :  -0.10952
## • IV (Jeffrey)                     :  0.07317
## • JS (Jensen-Shannon) Divergence   :  0.00906
## • Kolmogorov-Smirnov Statistics    :  0.10952
## • HHI (Herfindahl-Hirschman Index) :  0.6922
## • HHI (normalized)                 :  0.3844
## • Cramer's V                       :  0.12794 
## 
## ── Significance Tests ──────────────────── Chisquare Test ── 
##     Bin A   Bin B statistics      p_value
## 1 [19,25] (25,75]    16.3681 0.0000521562
#skośność zmiennych
quan_var <- germancredit$credit.amount
find_skewness(germancredit, value=TRUE, thres=0.1)
##                                        duration.in.month 
##                                                    1.093 
##                                            credit.amount 
##                                                    1.947 
##      installment.rate.in.percentage.of.disposable.income 
##                                                   -0.531 
##                                  present.residence.since 
##                                                   -0.272 
##                                             age.in.years 
##                                                    1.019 
##                  number.of.existing.credits.at.this.bank 
##                                                    1.271 
## number.of.people.being.liable.to.provide.maintenance.for 
##                                                    1.907
hist(quan_var)

#transformacja skośnej zmiennej
var_log <- transform(quan_var, method = "log")
summary(var_log)
## * Resolving Skewness with log
## 
## * Information of Transformation (before vs after)
##             Original Transformation
## n         1000.00000   1000.0000000
## na           0.00000      0.0000000
## mean      3271.25800      7.7886912
## sd        2822.73688      0.7764741
## se_mean     89.26278      0.0245543
## IQR       2606.75000      1.0678122
## skewness     1.94963      0.1292859
## kurtosis     4.29259     -0.3373277
## p00        250.00000      5.5214609
## p01        425.83000      6.0540321
## p05        708.95000      6.5637850
## p10        932.00000      6.8373328
## p20       1262.00000      7.1404530
## p25       1365.50000      7.2192757
## p30       1479.40000      7.2993917
## p40       1906.80000      7.5531814
## p50       2319.50000      7.7491069
## p60       2852.40000      7.9559142
## p70       3590.00000      8.1859075
## p75       3972.25000      8.2870880
## p80       4720.00000      8.4595626
## p90       7179.40000      8.8789686
## p95       9162.70000      9.1228925
## p99      14180.39000      9.5596148
## p100     18424.00000      9.8214094
plot(var_log)

#obseerwacje odstające
age_outlier <- imputate_outlier(germancredit, age.in.years, method="capping")
summary(age_outlier)
## Impute outliers with capping
## 
## * Information of Imputation (before vs after)
##                     Original    Imputation 
## described_variables "value"     "value"    
## n                   "1000"      "1000"     
## na                  "0"         "0"        
## mean                "35.546"    "35.350"   
## sd                  "11.3755"   "10.8530"  
## se_mean             "0.359724"  "0.343202" 
## IQR                 "15"        "15"       
## skewness            "1.020739"  "0.821878" 
## kurtosis            " 0.595780" "-0.132573"
## p00                 "19"        "19"       
## p01                 "20"        "20"       
## p05                 "22"        "22"       
## p10                 "23"        "23"       
## p20                 "26"        "26"       
## p25                 "27"        "27"       
## p30                 "28"        "28"       
## p40                 "30"        "30"       
## p50                 "33"        "33"       
## p60                 "36"        "36"       
## p70                 "39"        "39"       
## p75                 "42"        "42"       
## p80                 "45"        "45"       
## p90                 "52"        "52"       
## p95                 "60"        "60"       
## p99                 "67.01"     "63.00"    
## p100                "75"        "64"
plot(age_outlier)

Po więcej informacji nt. pakietu ‘dlookr’ zapraszam na jego stronę domową z rozwiązanymi przykładami.