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      TRUE     FALSE       FALSE
## [8,] FALSE    FALSE     FALSE      TRUE       FALSE
summary(error_locations)
## Variable:
##           name errors missing
## 6    total.rev      2       2
## 4     turnover      1       4
## 5    other.rev      1      36
## 1         size      0       0
## 2    incl.prob      0       0
## 3        staff      0       6
## 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           216   216
##   unverifiable          24    24
##   still_unverifiable    24    24
##   new_unverifiable       0     0
##   satisfied            216   216
##   still_satisfied      216   216
##   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)

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    210.02      1130          NA
## 2     9     1607      0.00      1607         131
## 3    NA     6886     33.00      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   55.3736      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    1130.0          NA       18915
## 2   sc3      0.14     9     1607    0.00000    1607.0         131        1544
## 3   sc3      0.14    NA     6886   33.00000    6919.0         324        6493
## 4   sc3      0.14    NA     3861   13.00000    3874.0         290        3600
## 5   sc3      0.14    NA     5565   37.00000    5602.0         314        5530
## 6   sc0      0.02     1       25    0.00000      25.0          NA          22
## 7   sc3      0.14     5       NA         NA    1335.0         135         136
## 8   sc1      0.02     3      404   13.00000     417.0          NA         342
## 9   sc3      0.14     6     2596    0.00000    2596.0         147        2486
## 10  sc2      0.05     5       NA         NA        NA          NA          NA
## 11  sc2      0.05     5      645    0.00000     645.0         130         636
## 12  sc2      0.05     5     2872    0.00000    2872.0         182        2652
## 13  sc3      0.14    13     5678   12.00000    5690.0         326        5656
## 14  sc1      0.02    NA   931397    0.00000  931397.0       36872      841489
## 15  sc1      0.02     3    80000    6.39401   80006.4       40000          NA
## 16  sc0      0.02    52     9067  622.00000    9689.0        1125        9911
## 17  sc3      0.14    10     1500   20.00000    1520.0         195        1384
## 18  sc1      0.02     4      440    0.00000     440.0          16         379
## 19  sc2      0.05     3      690    0.00000     690.0       19000      464507
## 20  sc3      0.14     8     1852    0.00000    1852.0         120        1812
## 21  sc0      0.02     2      359    9.00000     368.0          NA         339
## 22  sc0      0.02     3      839    0.00000     839.0           2         717
## 23  sc1      0.02     2      471    0.00000     471.0          34         411
## 24  sc1      0.02     4      933    2.00000     935.0          31         814
## 25  sc2      0.05     3     1665    0.00000    1665.0          70         186
## 26  sc3      0.14     6     2318    0.00000    2318.0         184         390
## 27  sc2      0.05     2     1175   12.00000    1187.0         114          NA
## 28  sc3      0.14    16     2946    7.00000    2953.0         245        2870
## 29  sc0      0.02     1      492    0.00000     492.0          NA         470
## 30  sc2      0.05     6     1831 1831.00000    3662.0          53        1443
## 31  sc3      0.14    29     7271   30.00000    7301.0         451        7242
## 32  sc2      0.05     8       NA         NA     107.0          28          95
## 33  sc3      0.14    13     4118   11.00000    4129.0          57        3601
## 34  sc3      0.14     9     2803    0.00000    2803.0         106        2643
## 35  sc3      0.14    15     2876   33.00000    2909.0         539        2627
## 36  sc3      0.14    14     2649   98.00000    2747.0      221302     2725410
## 37  sc2      0.05     6     1024    4.00000    1028.0          64         170
## 38  sc2      0.05    53     9842    0.00000    9842.0         837       10000
## 39  sc2      0.05     7     2463   38.00000    2501.0          87        2347
## 40  sc3      0.14    NA     4445   98.00000    4543.0         369        4266
## 41  sc3      0.14    20     3284   11.00000    3295.0         181        3168
## 42  sc2      0.05     2      814    0.00000     814.0         107         175
## 43  sc1      0.02    NA     1210    0.00000    1210.0          52        1124
## 44  sc0      0.02     1      343    0.00000     343.0          NA          NA
## 45  sc2      0.05     3      952    0.00000     952.0          79          NA
## 46  sc0      0.02     1       41    0.00000      41.0          NA          32
## 47  sc3      0.14    60     3633    0.00000    3633.0         257        3626
## 48  sc3      0.14     8     2906    0.00000    2906.0         144         453
## 49  sc3      0.14    10     2333    6.00000    2339.0         193        2353
## 50  sc3      0.14    12     2275    5.00000    2280.0         222        2302
## 51  sc2      0.05     7     1728    0.00000    1728.0         153        1681
## 52  sc3      0.14    24     6872   32.00000    6904.0         485        6729
## 53  sc3      0.14    29     3571   76.00000    3647.0         311        3554
## 54  sc3      0.14    11     1021    0.00000    1021.0         235         472
## 55  sc0      0.02     1      197    0.00000     197.0          NA         168
## 56  sc2      0.05     7      917    0.00000     917.0          30         781
## 57  sc2      0.05     8     2000    0.00000    2000.0          NA        1700
## 58  sc3      0.14     3      200    0.00000     200.0          49         177
## 59  sc2      0.05     4      342    0.00000     342.0          30         299
## 60  sc2      0.05     6        1 1410.00000    1411.0         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    1130.0          NA
## 2   sc3      0.14  9.00000     1607    0.00000    1607.0    131.0000
## 3   sc3      0.14  7.65264     6886   33.00000    6919.0    324.0000
## 4   sc3      0.14  7.60295     3861   13.00000    3874.0    290.0000
## 5   sc3      0.14  7.63094     5565   37.00000    5602.0    314.0000
## 6   sc0      0.02  1.00000       25    0.00000      25.0     90.9042
## 7   sc3      0.14  5.00000       NA         NA    1335.0    135.0000
## 8   sc1      0.02  3.00000      404   13.00000     417.0    105.8779
## 9   sc3      0.14  6.00000     2596    0.00000    2596.0    147.0000
## 10  sc2      0.05  5.00000       NA         NA        NA          NA
## 11  sc2      0.05  5.00000      645    0.00000     645.0    130.0000
## 12  sc2      0.05  5.00000     2872    0.00000    2872.0    182.0000
## 13  sc3      0.14 13.00000     5678   12.00000    5690.0    326.0000
## 14  sc1      0.02 22.83891   931397    0.00000  931397.0  36872.0000
## 15  sc1      0.02  3.00000    80000    6.39401   80006.4  40000.0000
## 16  sc0      0.02 52.00000     9067  622.00000    9689.0   1125.0000
## 17  sc3      0.14 10.00000     1500   20.00000    1520.0    195.0000
## 18  sc1      0.02  4.00000      440    0.00000     440.0     16.0000
## 19  sc2      0.05  3.00000      690    0.00000     690.0  19000.0000
## 20  sc3      0.14  8.00000     1852    0.00000    1852.0    120.0000
## 21  sc0      0.02  2.00000      359    9.00000     368.0    104.1000
## 22  sc0      0.02  3.00000      839    0.00000     839.0      2.0000
## 23  sc1      0.02  2.00000      471    0.00000     471.0     34.0000
## 24  sc1      0.02  4.00000      933    2.00000     935.0     31.0000
## 25  sc2      0.05  3.00000     1665    0.00000    1665.0     70.0000
## 26  sc3      0.14  6.00000     2318    0.00000    2318.0    184.0000
## 27  sc2      0.05  2.00000     1175   12.00000    1187.0    114.0000
## 28  sc3      0.14 16.00000     2946    7.00000    2953.0    245.0000
## 29  sc0      0.02  1.00000      492    0.00000     492.0    109.3546
## 30  sc2      0.05  6.00000     1831 1831.00000    3662.0     53.0000
## 31  sc3      0.14 29.00000     7271   30.00000    7301.0    451.0000
## 32  sc2      0.05  8.00000       NA         NA     107.0     28.0000
## 33  sc3      0.14 13.00000     4118   11.00000    4129.0     57.0000
## 34  sc3      0.14  9.00000     2803    0.00000    2803.0    106.0000
## 35  sc3      0.14 15.00000     2876   33.00000    2909.0    539.0000
## 36  sc3      0.14 14.00000     2649   98.00000    2747.0 221302.0000
## 37  sc2      0.05  6.00000     1024    4.00000    1028.0     64.0000
## 38  sc2      0.05 53.00000     9842    0.00000    9842.0    837.0000
## 39  sc2      0.05  7.00000     2463   38.00000    2501.0     87.0000
## 40  sc3      0.14  7.61255     4445   98.00000    4543.0    369.0000
## 41  sc3      0.14 20.00000     3284   11.00000    3295.0    181.0000
## 42  sc2      0.05  2.00000      814    0.00000     814.0    107.0000
## 43  sc1      0.02  7.55941     1210    0.00000    1210.0     52.0000
## 44  sc0      0.02  1.00000      343    0.00000     343.0    103.4679
## 45  sc2      0.05  3.00000      952    0.00000     952.0     79.0000
## 46  sc0      0.02  1.00000       41    0.00000      41.0     91.5364
## 47  sc3      0.14 60.00000     3633    0.00000    3633.0    257.0000
## 48  sc3      0.14  8.00000     2906    0.00000    2906.0    144.0000
## 49  sc3      0.14 10.00000     2333    6.00000    2339.0    193.0000
## 50  sc3      0.14 12.00000     2275    5.00000    2280.0    222.0000
## 51  sc2      0.05  7.00000     1728    0.00000    1728.0    153.0000
## 52  sc3      0.14 24.00000     6872   32.00000    6904.0    485.0000
## 53  sc3      0.14 29.00000     3571   76.00000    3647.0    311.0000
## 54  sc3      0.14 11.00000     1021    0.00000    1021.0    235.0000
## 55  sc0      0.02  1.00000      197    0.00000     197.0     97.6997
## 56  sc2      0.05  7.00000      917    0.00000     917.0     30.0000
## 57  sc2      0.05  8.00000     2000    0.00000    2000.0    168.9330
## 58  sc3      0.14  3.00000      200    0.00000     200.0     49.0000
## 59  sc2      0.05  4.00000      342    0.00000     342.0     30.0000
## 60  sc2      0.05  6.00000        1 1410.00000    1411.0    179.0000
##    total.costs       profit     vat rec_id
## 1    18915.000  20045.00000      NA    001
## 2     1544.000     63.00000 1669.30    002
## 3     6493.000    426.00000 1664.82    003
## 4     3600.000    274.00000 1667.39    004
## 5     5530.000     72.00000 1665.94    005
## 6       22.000      3.00000 1670.64    006
## 7      136.000      1.00000 1346.00    007
## 8      342.000     75.00000 1670.32    008
## 9     2486.000    110.00000 1668.46    009
## 10          NA           NA      NA    010
## 11     636.000      9.00000 1670.12    011
## 12    2652.000    220.00000 1668.23    012
## 13    5656.000     34.00000 1665.85    013
## 14  841489.000  89908.00000  863.00    014
## 15   72372.434   7657.44644  813.00    015
## 16    9911.000   -222.00000  964.00    016
## 17    1384.000    136.00000  733.00    017
## 18     379.000     60.00000  296.00    018
## 19  464507.000 225493.00000  486.00    019
## 20    1812.000     40.00000 1312.00    020
## 21     339.000     29.00000  257.00    021
## 22     717.000    122.00000  654.00    022
## 23     411.000     60.00000  377.00    023
## 24     814.000    121.00000  811.00    024
## 25     186.000   1478.00000 1472.00    025
## 26     390.000     86.00000 2082.00    026
## 27    1163.772     17.00000 1058.00    027
## 28    2870.000     83.00000 2670.00    028
## 29     470.000     22.00000  449.00    029
## 30    1443.000    388.00000 1695.00    030
## 31    7242.000     59.00000 6754.00    031
## 32      95.000    100.00000  905.00    032
## 33    3601.000    528.00000 3841.00    033
## 34    2643.000    160.00000 2668.00    034
## 35    2627.000    282.00000 2758.00    035
## 36 2725410.000  22457.00000 2548.00    036
## 37     170.000     37.00000  995.00    037
## 38   10000.000   -160.00000 9655.00    038
## 39    2347.000    154.00000 2441.00    039
## 40    4266.000    277.00000 4412.00    040
## 41    3168.000    127.00000 3263.00    041
## 42     175.000      8.69677  810.00    042
## 43    1124.000     86.00000 1205.00    043
## 44     412.163    -36.79815  343.00    044
## 45     962.319    149.00000  952.00    045
## 46      32.000      9.00000   41.00    046
## 47    3626.000      7.00000 3634.00    047
## 48     453.000     53.00000 2907.00    048
## 49    2353.000    -14.00000 2335.00    049
## 50    2302.000    -22.00000 2277.00    050
## 51    1681.000     47.00000 1742.00    051
## 52    6729.000    174.00000 6959.00    052
## 53    3554.000     93.00000 3700.00    053
## 54     472.000    549.00000 1067.00    054
## 55     168.000     30.00000  221.00    055
## 56     781.000    136.00000 1030.00    056
## 57    1700.000    123.25512 2271.00    057
## 58     177.000    222.00000  251.00    058
## 59     299.000     43.00000 1068.00    059
## 60    1215.000    196.00000 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    1130.0          NA       18915
## 2   sc3      0.14     9     1607         0    1607.0         131        1544
## 3   sc3      0.14    NA     6886        33    6919.0         324        6493
## 4   sc3      0.14    NA     3861        13    3874.0         290        3600
## 5   sc3      0.14    NA     5565        37    5602.0         314        5530
## 6   sc0      0.02     1       25         0      25.0          NA          22
## 7   sc3      0.14     5       NA        NA    1335.0         135         136
## 8   sc1      0.02     3      404        13     417.0          NA         342
## 9   sc3      0.14     6     2596         0    2596.0         147        2486
## 10  sc2      0.05     5       NA        NA        NA          NA          NA
## 11  sc2      0.05     5      645         0     645.0         130         636
## 12  sc2      0.05     5     2872         0    2872.0         182        2652
## 13  sc3      0.14    13     5678        12    5690.0         326        5656
## 14  sc1      0.02    NA   931397         0  931397.0       36872      841489
## 15  sc1      0.02     3    80000        NA   80000.9       40000          NA
## 16  sc0      0.02    52     9067       622    9689.0        1125        9911
## 17  sc3      0.14    10     1500        20    1520.0         195        1384
## 18  sc1      0.02     4      440         0     440.0          16         379
## 19  sc2      0.05     3      690         0     690.0       19000      464507
## 20  sc3      0.14     8     1852         0    1852.0         120        1812
## 21  sc0      0.02     2      359         9     368.0          NA         339
## 22  sc0      0.02     3      839         0     839.0           2         717
## 23  sc1      0.02     2      471         0     471.0          34         411
## 24  sc1      0.02     4      933         2     935.0          31         814
## 25  sc2      0.05     3     1665         0    1665.0          70         186
## 26  sc3      0.14     6     2318         0    2318.0         184         390
## 27  sc2      0.05     2     1175        12    1187.0         114          NA
## 28  sc3      0.14    16     2946         7    2953.0         245        2870
## 29  sc0      0.02     1      492         0     492.0          NA         470
## 30  sc2      0.05     6     1831      1831    3662.0          53        1443
## 31  sc3      0.14    29     7271        30    7301.0         451        7242
## 32  sc2      0.05     8       NA        NA     107.0          28          95
## 33  sc3      0.14    13     4118        11    4129.0          57        3601
## 34  sc3      0.14     9     2803         0    2803.0         106        2643
## 35  sc3      0.14    15     2876        33    2909.0         539        2627
## 36  sc3      0.14    14     2649        98    2747.0      221302     2725410
## 37  sc2      0.05     6     1024         4    1028.0          64         170
## 38  sc2      0.05    53     9842         0    9842.0         837       10000
## 39  sc2      0.05     7     2463        38    2501.0          87        2347
## 40  sc3      0.14    NA     4445        98    4543.0         369        4266
## 41  sc3      0.14    20     3284        11    3295.0         181        3168
## 42  sc2      0.05     2      814         0     814.0         107         175
## 43  sc1      0.02    NA     1210         0    1210.0          52        1124
## 44  sc0      0.02     1      343         0     343.0          NA          NA
## 45  sc2      0.05     3      952         0     952.0          79          NA
## 46  sc0      0.02     1       41         0      41.0          NA          32
## 47  sc3      0.14    60     3633         0    3633.0         257        3626
## 48  sc3      0.14     8     2906         0    2906.0         144         453
## 49  sc3      0.14    10     2333         6    2339.0         193        2353
## 50  sc3      0.14    12     2275         5    2280.0         222        2302
## 51  sc2      0.05     7     1728         0    1728.0         153        1681
## 52  sc3      0.14    24     6872        32    6904.0         485        6729
## 53  sc3      0.14    29     3571        76    3647.0         311        3554
## 54  sc3      0.14    11     1021         0    1021.0         235         472
## 55  sc0      0.02     1      197         0     197.0          NA         168
## 56  sc2      0.05     7      917         0     917.0          30         781
## 57  sc2      0.05     8     2000         0    2000.0          NA        1700
## 58  sc3      0.14     3      200         0     200.0          49         177
## 59  sc2      0.05     4      342         0     342.0          30         299
## 60  sc2      0.05     6        1      1410    1411.0         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    1130.0          NA       18915
## 2   sc3      0.14     9     1607         0    1607.0         131        1544
## 3   sc3      0.14    NA     6886        33    6919.0         324        6493
## 4   sc3      0.14    NA     3861        13    3874.0         290        3600
## 5   sc3      0.14    NA     5565        37    5602.0         314        5530
## 6   sc0      0.02     1       25         0      25.0          NA          22
## 7   sc3      0.14     5       NA        NA    1335.0         135         136
## 8   sc1      0.02     3      404        13     417.0          NA         342
## 9   sc3      0.14     6     2596         0    2596.0         147        2486
## 10  sc2      0.05     5       NA        NA        NA          NA          NA
## 11  sc2      0.05     5      645         0     645.0         130         636
## 12  sc2      0.05     5     2872         0    2872.0         182        2652
## 13  sc3      0.14    13     5678        12    5690.0         326        5656
## 14  sc1      0.02    NA   931397         0  931397.0       36872      841489
## 15  sc1      0.02     3    80000        NA   80012.9       40000          NA
## 16  sc0      0.02    52     9067       622    9689.0        1125        9911
## 17  sc3      0.14    10     1500        20    1520.0         195        1384
## 18  sc1      0.02     4      440         0     440.0          16         379
## 19  sc2      0.05     3      690         0     690.0       19000      464507
## 20  sc3      0.14     8     1852         0    1852.0         120        1812
## 21  sc0      0.02     2      359         9     368.0          NA         339
## 22  sc0      0.02     3      839         0     839.0           2         717
## 23  sc1      0.02     2      471         0     471.0          34         411
## 24  sc1      0.02     4      933         2     935.0          31         814
## 25  sc2      0.05     3     1665         0    1665.0          70         186
## 26  sc3      0.14     6     2318         0    2318.0         184         390
## 27  sc2      0.05     2     1175        12    1187.0         114          NA
## 28  sc3      0.14    16     2946         7    2953.0         245        2870
## 29  sc0      0.02     1      492         0     492.0          NA         470
## 30  sc2      0.05     6     1831      1831    3662.0          53        1443
## 31  sc3      0.14    29     7271        30    7301.0         451        7242
## 32  sc2      0.05     8       NA        NA     107.0          28          95
## 33  sc3      0.14    13     4118        11    4129.0          57        3601
## 34  sc3      0.14     9     2803         0    2803.0         106        2643
## 35  sc3      0.14    15     2876        33    2909.0         539        2627
## 36  sc3      0.14    14     2649        98    2747.0      221302     2725410
## 37  sc2      0.05     6     1024         4    1028.0          64         170
## 38  sc2      0.05    53     9842         0    9842.0         837       10000
## 39  sc2      0.05     7     2463        38    2501.0          87        2347
## 40  sc3      0.14    NA     4445        98    4543.0         369        4266
## 41  sc3      0.14    20     3284        11    3295.0         181        3168
## 42  sc2      0.05     2      814         0     814.0         107         175
## 43  sc1      0.02    NA     1210         0    1210.0          52        1124
## 44  sc0      0.02     1      343         0     343.0          NA          NA
## 45  sc2      0.05     3      952         0     952.0          79          NA
## 46  sc0      0.02     1       41         0      41.0          NA          32
## 47  sc3      0.14    60     3633         0    3633.0         257        3626
## 48  sc3      0.14     8     2906         0    2906.0         144         453
## 49  sc3      0.14    10     2333         6    2339.0         193        2353
## 50  sc3      0.14    12     2275         5    2280.0         222        2302
## 51  sc2      0.05     7     1728         0    1728.0         153        1681
## 52  sc3      0.14    24     6872        32    6904.0         485        6729
## 53  sc3      0.14    29     3571        76    3647.0         311        3554
## 54  sc3      0.14    11     1021         0    1021.0         235         472
## 55  sc0      0.02     1      197         0     197.0          NA         168
## 56  sc2      0.05     7      917         0     917.0          30         781
## 57  sc2      0.05     8     2000         0    2000.0          NA        1700
## 58  sc3      0.14     3      200         0     200.0          49         177
## 59  sc2      0.05     4      342         0     342.0          30         299
## 60  sc2      0.05     6        1      1410    1411.0         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    1130.0          NA       18915
## 2   sc3      0.14     9     1607         0    1607.0         131        1544
## 3   sc3      0.14    NA     6886        33    6919.0         324        6493
## 4   sc3      0.14    NA     3861        13    3874.0         290        3600
## 5   sc3      0.14    NA     5565        37    5602.0         314        5530
## 6   sc0      0.02     1       25         0      25.0          NA          22
## 7   sc3      0.14     5       NA        NA    1335.0         135         136
## 8   sc1      0.02     3      404        13     417.0          NA         342
## 9   sc3      0.14     6     2596         0    2596.0         147        2486
## 10  sc2      0.05     5       NA        NA        NA          NA          NA
## 11  sc2      0.05     5      645         0     645.0         130         636
## 12  sc2      0.05     5     2872         0    2872.0         182        2652
## 13  sc3      0.14    13     5678        12    5690.0         326        5656
## 14  sc1      0.02    NA   931397         0  931397.0       36872      841489
## 15  sc1      0.02     3    80000        NA   79999.9       40000          NA
## 16  sc0      0.02    52     9067       622    9689.0        1125        9911
## 17  sc3      0.14    10     1500        20    1520.0         195        1384
## 18  sc1      0.02     4      440         0     440.0          16         379
## 19  sc2      0.05     3      690         0     690.0       19000      464507
## 20  sc3      0.14     8     1852         0    1852.0         120        1812
## 21  sc0      0.02     2      359         9     368.0          NA         339
## 22  sc0      0.02     3      839         0     839.0           2         717
## 23  sc1      0.02     2      471         0     471.0          34         411
## 24  sc1      0.02     4      933         2     935.0          31         814
## 25  sc2      0.05     3     1665         0    1665.0          70         186
## 26  sc3      0.14     6     2318         0    2318.0         184         390
## 27  sc2      0.05     2     1175        12    1187.0         114          NA
## 28  sc3      0.14    16     2946         7    2953.0         245        2870
## 29  sc0      0.02     1      492         0     492.0          NA         470
## 30  sc2      0.05     6     1831      1831    3662.0          53        1443
## 31  sc3      0.14    29     7271        30    7301.0         451        7242
## 32  sc2      0.05     8       NA        NA     107.0          28          95
## 33  sc3      0.14    13     4118        11    4129.0          57        3601
## 34  sc3      0.14     9     2803         0    2803.0         106        2643
## 35  sc3      0.14    15     2876        33    2909.0         539        2627
## 36  sc3      0.14    14     2649        98    2747.0      221302     2725410
## 37  sc2      0.05     6     1024         4    1028.0          64         170
## 38  sc2      0.05    53     9842         0    9842.0         837       10000
## 39  sc2      0.05     7     2463        38    2501.0          87        2347
## 40  sc3      0.14    NA     4445        98    4543.0         369        4266
## 41  sc3      0.14    20     3284        11    3295.0         181        3168
## 42  sc2      0.05     2      814         0     814.0         107         175
## 43  sc1      0.02    NA     1210         0    1210.0          52        1124
## 44  sc0      0.02     1      343         0     343.0          NA          NA
## 45  sc2      0.05     3      952         0     952.0          79          NA
## 46  sc0      0.02     1       41         0      41.0          NA          32
## 47  sc3      0.14    60     3633         0    3633.0         257        3626
## 48  sc3      0.14     8     2906         0    2906.0         144         453
## 49  sc3      0.14    10     2333         6    2339.0         193        2353
## 50  sc3      0.14    12     2275         5    2280.0         222        2302
## 51  sc2      0.05     7     1728         0    1728.0         153        1681
## 52  sc3      0.14    24     6872        32    6904.0         485        6729
## 53  sc3      0.14    29     3571        76    3647.0         311        3554
## 54  sc3      0.14    11     1021         0    1021.0         235         472
## 55  sc0      0.02     1      197         0     197.0          NA         168
## 56  sc2      0.05     7      917         0     917.0          30         781
## 57  sc2      0.05     8     2000         0    2000.0          NA        1700
## 58  sc3      0.14     3      200         0     200.0          49         177
## 59  sc2      0.05     4      342         0     342.0          30         299
## 60  sc2      0.05     6        1      1410    1411.0         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 total.costs
## 1   sc0      0.02    75       NA           NA      1130          NA       18915
## 2   sc3      0.14     9     1607     4.910843      1607         131        1544
## 3   sc3      0.14    NA     6886   -33.000000      6919         324        6493
## 4   sc3      0.14    NA     3861    13.000000      3874         290        3600
## 5   sc3      0.14    NA       NA    37.000000      5602         314        5530
## 6   sc0      0.02     1       25    -0.413596        25          NA          22
## 7   sc3      0.14     5       NA           NA      1335         135         136
## 8   sc1      0.02     3      404    13.000000       417          NA         342
## 9   sc3      0.14     6     2596     7.984984      2596         147        2486
## 10  sc2      0.05     5       NA           NA        NA          NA          NA
## 11  sc2      0.05     5      645     1.700602       645         130         636
## 12  sc2      0.05     5     2872     8.837706      2872         182        2652
## 13  sc3      0.14    13     5678    12.000000      5690         326        5656
## 14  sc1      0.02    NA   931397           NA    931397       36872      841489
## 15  sc1      0.02     3    80000   255.954439        NA       40000          NA
## 16  sc0      0.02    52     9067   622.000000      9689        1125        9911
## 17  sc3      0.14    10     1500    20.000000      1520         195        1384
## 18  sc1      0.02     4      440     1.011812       440          16         379
## 19  sc2      0.05     3      690     1.781209       690       19000      464507
## 20  sc3      0.14     8     1852     5.664217      1852         120        1812
## 21  sc0      0.02     2      359     9.000000       368          NA         339
## 22  sc0      0.02     3      839     2.258725       839           2         717
## 23  sc1      0.02     2      471     1.047552       471          34         411
## 24  sc1      0.02     4      933     2.000000       935          31         814
## 25  sc2      0.05     3     1665     4.905896      1665          70         186
## 26  sc3      0.14     6     2318     7.094048      2318         184         390
## 27  sc2      0.05     2     1175    12.000000      1187         114          NA
## 28  sc3      0.14    16     2946     7.000000      2953         245        2870
## 29  sc0      0.02     1      492     1.083049       492          NA         470
## 30  sc2      0.05     6     1831  1831.000000      1831          53        1443
## 31  sc3      0.14    29     7271    30.000000      7301         451        7242
## 32  sc2      0.05     8      971     2.840782       107          28          95
## 33  sc3      0.14    13     4118    11.000000      4129          57        3601
## 34  sc3      0.14     9     2803     8.743792      2803         106        2643
## 35  sc3      0.14    15     2876    33.000000      2909         539        2627
## 36  sc3      0.14    14     2649 98350.000000      2747      221302     2725410
## 37  sc2      0.05     6     1024     4.000000       206          64         170
## 38  sc2      0.05    53     9842    32.701820      9842         837       10000
## 39  sc2      0.05     7     2463    38.000000      2501          87        2347
## 40  sc3      0.14    NA     4445    98.000000      4543         369        4266
## 41  sc3      0.14    20     3284    11.000000      3295         181        3168
## 42  sc2      0.05     2      814     2.146801       814         107         175
## 43  sc1      0.02    NA     1210           NA      1210          52        1124
## 44  sc0      0.02     1      343     0.605532       343          NA          NA
## 45  sc2      0.05     3      952     2.620869       952          79          NA
## 46  sc0      0.02     1       41    -0.362319        41          NA          32
## 47  sc3      0.14    60     3633    13.025805      3633         257        3626
## 48  sc3      0.14     8     2906     9.042083      2906         144         453
## 49  sc3      0.14    10     2333     6.000000      2339         193        2353
## 50  sc3      0.14    12     2275     5.000000      2280         222        2302
## 51  sc2      0.05     7     1728     5.235016      1728         153        1681
## 52  sc3      0.14    24     6872    32.000000      6904         485        6729
## 53  sc3      0.14    29     3571    76.000000      3647         311        3554
## 54  sc3      0.14    11     1021     3.096435      1021         235         472
## 55  sc0      0.02     1      197     0.137631       197          NA         168
## 56  sc2      0.05     7      917     2.635918       917          30         781
## 57  sc2      0.05     8     2000     6.138528      2000          NA        1700
## 58  sc3      0.14     3      200     0.210854       200          49         177
## 59  sc2      0.05     4      342     0.697741       342          30         299
## 60  sc2      0.05     6        1    -0.331490      1411         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

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 C:\Users\Kuba\Downloads\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 11:03:00                                              660
## 2    1 2022-12-10 11:03:00                impute_lm(turnover ~ staff)   660
## 3    2 2022-12-10 11:03:00 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       615             611       611       0       4      45            45
## 3       620             615       615       0       5      40            40
##   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
## uruchamianie serwera httpd dla pomocy ... wykonano
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"    "69.2685"   
## sd                  "28.0916"    "27.4982"   
## se_mean             "1.44107"    "1.37491"   
## IQR                 "48.25"      "45.25"     
## skewness            "0.04490600" "0.00575227"
## kurtosis            "-1.08920"   "-1.02069"  
## 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                 "69.0"       "69.9"      
## p60                 "78"         "78"        
## p70                 "86.30"      "84.24"     
## 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)

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)

#obserwacje brakujące

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

#Kategoryzacja zmiennej wg oceny kredytowej 

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
#Można zauważyć, że dobrą zdolność kredytową posiada populacja w wieku 25-75 lat.

#skośność zmiennych ilościowych 

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
#Skośność powyżej 1, za wysoka dla większości zmiennych ilościowych. Najwyższa bo bliska 2 jest skośność dla zmiennej credit.amount. Nie jest to jednak dziwne, z uwagi na to, że zazwyczaj kredyty bierze się na różne kwoty w zalenosci od mozliwosci i potrzeb.  

boxplot(germancredit$age.in.years)

wiek<-imputate_outlier(germancredit, age.in.years, method="capping")
summary(wiek)
## 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(wiek)

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