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     TRUE        NA     FALSE       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     TRUE     FALSE     FALSE       FALSE
summary(error_locations)
## Variable:
##           name errors missing
## 4     turnover      3       4
## 5    other.rev      1      36
## 1         size      0       0
## 2    incl.prob      0       0
## 3        staff      0       6
## 6    total.rev      0       2
## 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)

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   257.523      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   53.2192      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    0.0000   1607.00         131        1544
## 3   sc3      0.14    NA     6886   33.0000   6919.00         324        6493
## 4   sc3      0.14    NA     3861   13.0000   3874.00         290        3600
## 5   sc3      0.14    NA     5565   37.0000   5602.00         314        5530
## 6   sc0      0.02     1       25    0.0000     25.00          NA          22
## 7   sc3      0.14     5       NA        NA   1335.00         135         136
## 8   sc1      0.02     3      404   13.0000    417.00          NA         342
## 9   sc3      0.14     6     2596    0.0000   2596.00         147        2486
## 10  sc2      0.05     5       NA        NA        NA          NA          NA
## 11  sc2      0.05     5      645    0.0000    645.00         130         636
## 12  sc2      0.05     5     2872    0.0000   2872.00         182        2652
## 13  sc3      0.14    13     5678   12.0000   5690.00         326        5656
## 14  sc1      0.02    NA   931397    0.0000 931397.00       36872      841489
## 15  sc1      0.02     3    80000    5.3672  80005.37       40000          NA
## 16  sc0      0.02    52     9067  622.0000   9689.00        1125        9911
## 17  sc3      0.14    10     1500   20.0000   1520.00         195        1384
## 18  sc1      0.02     4      440    0.0000    440.00          16         379
## 19  sc2      0.05     3      690    0.0000    690.00       19000      464507
## 20  sc3      0.14     8     1852    0.0000   1852.00         120        1812
## 21  sc0      0.02     2      359    9.0000    368.00          NA         339
## 22  sc0      0.02     3      839    0.0000    839.00           2         717
## 23  sc1      0.02     2      471    0.0000    471.00          34         411
## 24  sc1      0.02     4      933    2.0000    935.00          31         814
## 25  sc2      0.05     3     1665    0.0000   1665.00          70         186
## 26  sc3      0.14     6     2318    0.0000   2318.00         184         390
## 27  sc2      0.05     2     1175   12.0000   1187.00         114          NA
## 28  sc3      0.14    16     2946    7.0000   2953.00         245        2870
## 29  sc0      0.02     1      492    0.0000    492.00          NA         470
## 30  sc2      0.05     6     1831    0.0000   1831.00          53        1443
## 31  sc3      0.14    29     7271   30.0000   7301.00         451        7242
## 32  sc2      0.05     8      971    5.8200    976.82          28          95
## 33  sc3      0.14    13     4118   11.0000   4129.00          57        3601
## 34  sc3      0.14     9     2803    0.0000   2803.00         106        2643
## 35  sc3      0.14    15     2876   33.0000   2909.00         539        2627
## 36  sc3      0.14    14     2649   98.0000   2747.00      221302     2725410
## 37  sc2      0.05     6      202    4.0000    206.00          64         170
## 38  sc2      0.05    53     9842    0.0000   9842.00         837       10000
## 39  sc2      0.05     7     2463   38.0000   2501.00          87        2347
## 40  sc3      0.14    NA     4445   98.0000   4543.00         369        4266
## 41  sc3      0.14    20     3284   11.0000   3295.00         181        3168
## 42  sc2      0.05     2      814    0.0000    814.00         107         175
## 43  sc1      0.02    NA     1210    0.0000   1210.00          52        1124
## 44  sc0      0.02     1      343    0.0000    343.00          NA          NA
## 45  sc2      0.05     3      952    0.0000    952.00          79          NA
## 46  sc0      0.02     1       41    0.0000     41.00          NA          32
## 47  sc3      0.14    60     3633    0.0000   3633.00         257        3626
## 48  sc3      0.14     8     2906    0.0000   2906.00         144         453
## 49  sc3      0.14    10     2333    6.0000   2339.00         193        2353
## 50  sc3      0.14    12     2275    5.0000   2280.00         222        2302
## 51  sc2      0.05     7     1728    0.0000   1728.00         153        1681
## 52  sc3      0.14    24     6872   32.0000   6904.00         485        6729
## 53  sc3      0.14    29     3571   76.0000   3647.00         311        3554
## 54  sc3      0.14    11     1021    0.0000   1021.00         235         472
## 55  sc0      0.02     1      197    0.0000    197.00          NA         168
## 56  sc2      0.05     7      917    0.0000    917.00          30         781
## 57  sc2      0.05     8     2000    0.0000   2000.00          NA        1700
## 58  sc3      0.14     3      200    0.0000    200.00          49         177
## 59  sc2      0.05     4      342    0.0000    342.00          30         299
## 60  sc2      0.05     6        1 1410.0000   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 total.costs
## 1   sc0      0.02 75.00000       NA        NA   1130.00          NA   18915.000
## 2   sc3      0.14  9.00000     1607    0.0000   1607.00    131.0000    1544.000
## 3   sc3      0.14  7.66754     6886   33.0000   6919.00    324.0000    6493.000
## 4   sc3      0.14  7.61748     3861   13.0000   3874.00    290.0000    3600.000
## 5   sc3      0.14  7.64568     5565   37.0000   5602.00    314.0000    5530.000
## 6   sc0      0.02  1.00000       25    0.0000     25.00     90.0014      22.000
## 7   sc3      0.14  5.00000       NA        NA   1335.00    135.0000     136.000
## 8   sc1      0.02  3.00000      404   13.0000    417.00    104.9757     342.000
## 9   sc3      0.14  6.00000     2596    0.0000   2596.00    147.0000    2486.000
## 10  sc2      0.05  5.00000       NA        NA        NA          NA          NA
## 11  sc2      0.05  5.00000      645    0.0000    645.00    130.0000     636.000
## 12  sc2      0.05  5.00000     2872    0.0000   2872.00    182.0000    2652.000
## 13  sc3      0.14 13.00000     5678   12.0000   5690.00    326.0000    5656.000
## 14  sc1      0.02 22.96712   931397    0.0000 931397.00  36872.0000  841489.000
## 15  sc1      0.02  3.00000    80000    5.3672  80005.37  40000.0000   72368.845
## 16  sc0      0.02 52.00000     9067  622.0000   9689.00   1125.0000    9911.000
## 17  sc3      0.14 10.00000     1500   20.0000   1520.00    195.0000    1384.000
## 18  sc1      0.02  4.00000      440    0.0000    440.00     16.0000     379.000
## 19  sc2      0.05  3.00000      690    0.0000    690.00  19000.0000  464507.000
## 20  sc3      0.14  8.00000     1852    0.0000   1852.00    120.0000    1812.000
## 21  sc0      0.02  2.00000      359    9.0000    368.00    103.1978     339.000
## 22  sc0      0.02  3.00000      839    0.0000    839.00      2.0000     717.000
## 23  sc1      0.02  2.00000      471    0.0000    471.00     34.0000     411.000
## 24  sc1      0.02  4.00000      933    2.0000    935.00     31.0000     814.000
## 25  sc2      0.05  3.00000     1665    0.0000   1665.00     70.0000     186.000
## 26  sc3      0.14  6.00000     2318    0.0000   2318.00    184.0000     390.000
## 27  sc2      0.05  2.00000     1175   12.0000   1187.00    114.0000    1159.859
## 28  sc3      0.14 16.00000     2946    7.0000   2953.00    245.0000    2870.000
## 29  sc0      0.02  1.00000      492    0.0000    492.00    108.4526     470.000
## 30  sc2      0.05  6.00000     1831    0.0000   1831.00     53.0000    1443.000
## 31  sc3      0.14 29.00000     7271   30.0000   7301.00    451.0000    7242.000
## 32  sc2      0.05  8.00000      971    5.8200    976.82     28.0000      95.000
## 33  sc3      0.14 13.00000     4118   11.0000   4129.00     57.0000    3601.000
## 34  sc3      0.14  9.00000     2803    0.0000   2803.00    106.0000    2643.000
## 35  sc3      0.14 15.00000     2876   33.0000   2909.00    539.0000    2627.000
## 36  sc3      0.14 14.00000     2649   98.0000   2747.00 221302.0000 2725410.000
## 37  sc2      0.05  6.00000      202    4.0000    206.00     64.0000     170.000
## 38  sc2      0.05 53.00000     9842    0.0000   9842.00    837.0000   10000.000
## 39  sc2      0.05  7.00000     2463   38.0000   2501.00     87.0000    2347.000
## 40  sc3      0.14  7.62714     4445   98.0000   4543.00    369.0000    4266.000
## 41  sc3      0.14 20.00000     3284   11.0000   3295.00    181.0000    3168.000
## 42  sc2      0.05  2.00000      814    0.0000    814.00    107.0000     175.000
## 43  sc1      0.02  7.57361     1210    0.0000   1210.00     52.0000    1124.000
## 44  sc0      0.02  1.00000      343    0.0000    343.00    102.5656     408.247
## 45  sc2      0.05  3.00000      952    0.0000    952.00     79.0000     958.405
## 46  sc0      0.02  1.00000       41    0.0000     41.00     90.6336      32.000
## 47  sc3      0.14 60.00000     3633    0.0000   3633.00    257.0000    3626.000
## 48  sc3      0.14  8.00000     2906    0.0000   2906.00    144.0000     453.000
## 49  sc3      0.14 10.00000     2333    6.0000   2339.00    193.0000    2353.000
## 50  sc3      0.14 12.00000     2275    5.0000   2280.00    222.0000    2302.000
## 51  sc2      0.05  7.00000     1728    0.0000   1728.00    153.0000    1681.000
## 52  sc3      0.14 24.00000     6872   32.0000   6904.00    485.0000    6729.000
## 53  sc3      0.14 29.00000     3571   76.0000   3647.00    311.0000    3554.000
## 54  sc3      0.14 11.00000     1021    0.0000   1021.00    235.0000     472.000
## 55  sc0      0.02  1.00000      197    0.0000    197.00     96.7971     168.000
## 56  sc2      0.05  7.00000      917    0.0000    917.00     30.0000     781.000
## 57  sc2      0.05  8.00000     2000    0.0000   2000.00    168.0337    1700.000
## 58  sc3      0.14  3.00000      200    0.0000    200.00     49.0000     177.000
## 59  sc2      0.05  4.00000      342    0.0000    342.00     30.0000     299.000
## 60  sc2      0.05  6.00000        1 1410.0000   1411.00    179.0000    1215.000
##         profit     vat rec_id
## 1   20045.0000      NA    001
## 2      63.0000 1647.24    002
## 3     426.0000 1642.90    003
## 4     274.0000 1645.39    004
## 5      72.0000 1643.99    005
## 6       3.0000 1648.54    006
## 7       1.0000 1346.00    007
## 8      75.0000 1648.23    008
## 9     110.0000 1646.43    009
## 10          NA      NA    010
## 11      9.0000 1648.03    011
## 12    220.0000 1646.20    012
## 13     34.0000 1643.89    013
## 14  89908.0000  863.00    014
## 15   7661.4755  813.00    015
## 16   -222.0000  964.00    016
## 17    136.0000  733.00    017
## 18     60.0000  296.00    018
## 19 225493.0000  486.00    019
## 20     40.0000 1312.00    020
## 21     29.0000  257.00    021
## 22    122.0000  654.00    022
## 23     60.0000  377.00    023
## 24    121.0000  811.00    024
## 25   1478.0000 1472.00    025
## 26     86.0000 2082.00    026
## 27     17.0000 1058.00    027
## 28     83.0000 2670.00    028
## 29     22.0000  449.00    029
## 30    388.0000 1695.00    030
## 31     59.0000 6754.00    031
## 32    100.0000  905.00    032
## 33    528.0000 3841.00    033
## 34    160.0000 2668.00    034
## 35    282.0000 2758.00    035
## 36  22457.0000 2548.00    036
## 37     37.0000  995.00    037
## 38   -160.0000 9655.00    038
## 39    154.0000 2441.00    039
## 40    277.0000 4412.00    040
## 41    127.0000 3263.00    041
## 42     13.0438  810.00    042
## 43     86.0000 1205.00    043
## 44    -32.4493  343.00    044
## 45    149.0000  952.00    045
## 46      9.0000   41.00    046
## 47      7.0000 3634.00    047
## 48     53.0000 2907.00    048
## 49    -14.0000 2335.00    049
## 50    -22.0000 2277.00    050
## 51     47.0000 1742.00    051
## 52    174.0000 6959.00    052
## 53     93.0000 3700.00    053
## 54    549.0000 1067.00    054
## 55     30.0000  221.00    055
## 56    136.0000 1030.00    056
## 57    127.5974 2271.00    057
## 58    222.0000  251.00    058
## 59     43.0000 1068.00    059
## 60    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   1130.000          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  80000.913       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    971.128          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      202         4    206.000          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
# 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         0    1831.0          53        1443
## 31  sc3      0.14    29     7271        30    7301.0         451        7242
## 32  sc2      0.05     8      971        NA     971.0          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      202         4     206.0          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   1130.000          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  79996.508       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    788.779          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      202         4    206.000          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     4.4870376      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    -1.2198600        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     6.1412193      2596         147
## 10  sc2      0.05     5       NA            NA        NA          NA
## 11  sc2      0.05     5      645     1.2235273       645         130
## 12  sc2      0.05     5     2872     6.5639194      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   191.0401536        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     0.4927794       440          16
## 19  sc2      0.05     3      690     0.8531310       690       19000
## 20  sc3      0.14     8     1852     4.8353991      1852         120
## 21  sc0      0.02     2      359     9.0000000       368          NA
## 22  sc0      0.02     3      839     1.2104361       839           2
## 23  sc1      0.02     2      471     0.0888109       471          34
## 24  sc1      0.02     4      933     2.0000000       935          31
## 25  sc2      0.05     3     1665     3.1912012      1665          70
## 26  sc3      0.14     6     2318     5.4745696      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    -0.0999843       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     2.7227429       107          28
## 33  sc3      0.14    13     4118    11.0000000      4129          57
## 34  sc3      0.14     9     2803     7.3550704      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    34.7574967      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     0.9113320       814         107
## 43  sc1      0.02    NA     1210            NA      1210          52
## 44  sc0      0.02     1      343    -0.4572894       343          NA
## 45  sc2      0.05     3      952     1.4814124       952          79
## 46  sc0      0.02     1       41    -1.1814916        41          NA
## 47  sc3      0.14    60     3633    21.5422614      3633         257
## 48  sc3      0.14     8     2906     7.3629129      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     4.2988909      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     3.5601047      1021         235
## 55  sc0      0.02     1      197    -0.8074004       197          NA
## 56  sc2      0.05     7      917     2.3540961       917          30
## 57  sc2      0.05     8     2000     5.1903062      2000          NA
## 58  sc3      0.14     3      200    -0.3218991       200          49
## 59  sc2      0.05     4      342     0.2577734       342          30
## 60  sc2      0.05     6        1    -0.0816444      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 C:\Users\Szymon\Desktop\lbj_cells.csv

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

read.csv("lbj_cells.csv") %>% head()
##   step                time                                 expression cells
## 1    0 2023-01-15 12:30:57                                              660
## 2    1 2023-01-15 12:30:57                impute_lm(turnover ~ staff)   660
## 3    2 2023-01-15 12:30:57 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
## 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"  "68.9905" 
## sd                  "28.0916"  "27.4675" 
## se_mean             "1.44107"  "1.37337" 
## IQR                 "48.25"    "45.25"   
## skewness            "0.044906" "0.033936"
## kurtosis            "-1.08920" "-1.01225"
## 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                 "62.00"    "62.76"   
## p50                 "69"       "69"      
## p60                 "78"       "77"      
## 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)

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")

summary(germancredit)
##                                      status.of.existing.checking.account
##  ... < 0 DM                                            :274             
##  0 <= ... < 200 DM                                     :269             
##  ... >= 200 DM / salary assignments for at least 1 year: 63             
##  no checking account                                   :394             
##                                                                         
##                                                                         
##  duration.in.month
##  Min.   : 4.0     
##  1st Qu.:12.0     
##  Median :18.0     
##  Mean   :20.9     
##  3rd Qu.:24.0     
##  Max.   :72.0     
##                                                      credit.history
##  no credits taken/ all credits paid back duly               : 40   
##  all credits at this bank paid back duly                    : 49   
##  existing credits paid back duly till now                   :530   
##  delay in paying off in the past                            : 88   
##  critical account/ other credits existing (not at this bank):293   
##                                                                    
##    purpose          credit.amount                 savings.account.and.bonds
##  Length:1000        Min.   :  250   ... < 100 DM               :603        
##  Class :character   1st Qu.: 1366   100 <= ... < 500 DM        :103        
##  Mode  :character   Median : 2320   500 <= ... < 1000 DM       : 63        
##                     Mean   : 3271   ... >= 1000 DM             : 48        
##                     3rd Qu.: 3972   unknown/ no savings account:183        
##                     Max.   :18424                                          
##        present.employment.since
##  unemployed        : 62        
##  ... < 1 year      :172        
##  1 <= ... < 4 years:339        
##  4 <= ... < 7 years:174        
##  ... >= 7 years    :253        
##                                
##  installment.rate.in.percentage.of.disposable.income
##  Min.   :1.00                                       
##  1st Qu.:2.00                                       
##  Median :3.00                                       
##  Mean   :2.97                                       
##  3rd Qu.:4.00                                       
##  Max.   :4.00                                       
##                         personal.status.and.sex other.debtors.or.guarantors
##  male : divorced/separated          : 50        none        :907           
##  female : divorced/separated/married:310        co-applicant: 41           
##  male : single                      :548        guarantor   : 52           
##  male : married/widowed             : 92                                   
##  female : single                    :  0                                   
##                                                                            
##  present.residence.since
##  Min.   :1.00           
##  1st Qu.:2.00           
##  Median :3.00           
##  Mean   :2.85           
##  3rd Qu.:4.00           
##  Max.   :4.00           
##                                                  property    age.in.years 
##  real estate                                         :282   Min.   :19.0  
##  building society savings agreement/ life insurance  :232   1st Qu.:27.0  
##  car or other, not in attribute Savings account/bonds:332   Median :33.0  
##  unknown / no property                               :154   Mean   :35.5  
##                                                             3rd Qu.:42.0  
##                                                             Max.   :75.0  
##  other.installment.plans     housing    number.of.existing.credits.at.this.bank
##  bank  :139              rent    :179   Min.   :1.00                           
##  stores: 47              own     :713   1st Qu.:1.00                           
##  none  :814              for free:108   Median :1.00                           
##                                         Mean   :1.41                           
##                                         3rd Qu.:2.00                           
##                                         Max.   :4.00                           
##                                                             job     
##  unemployed/ unskilled - non-resident                         : 22  
##  unskilled - resident                                         :200  
##  skilled employee / official                                  :630  
##  management/ self-employed/ highly qualified employee/ officer:148  
##                                                                     
##                                                                     
##  number.of.people.being.liable.to.provide.maintenance.for
##  Min.   :1.00                                            
##  1st Qu.:1.00                                            
##  Median :1.00                                            
##  Mean   :1.16                                            
##  3rd Qu.:1.00                                            
##  Max.   :2.00                                            
##                                     telephone   foreign.worker creditability
##  none                                    :596   yes:963        bad :300     
##  yes, registered under the customers name:404   no : 37        good:700     
##                                                                             
##                                                                             
##                                                                             
## 
data("germancredit")

VIM:: aggr(germancredit)

#kategoryzacja zmiennej "age.in.years"
germancredit$age.in.years <-as.numeric(germancredit$age.in.years)

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).
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
plot(bin)

#ocena skośności
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
#odstające obserwacje dla "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"

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