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R语言-缺失值处理 5 - cloudtj - 博客 园 R语言 ：缺失值处理 前言 刚接触缺失数据研究的读者 能会被各式各样的方法和言论弄得眼花缭乱。该领域经典的读本是 Little和Rubin的Statistical Analysis with Missing Data, Second Edition （2002 ）一书。其他比较 优秀的专著还有Allison的Missing Data （2001 ）、Schafer和Graham的Missing Data: Our View of the State of the Art （2002 ），以及Schlomer、Bauman和Card的Best Practices for Missing Data Management in Counseling Psychology （2010 ）。 一个完整的处理方法通常包含以下几个步骤 ： (1) 识别缺失数据 ； (2) 检查导致数据缺失的原因 ； (3) 删除包含缺失值的实例或用合理的数值 替 （插补 ）缺失值。 但遗憾的是 ，仅有识别缺失数据是最清晰明确的步骤。知道数据为何缺失依赖于你对数据生成过程 的理解 ，而决定如何处理缺失值则需要判断哪种方法的结果最为 靠和精确。 统计学家通常将缺失数据分为三类。它们都用概率术语进行描述 ，但思想都非常直观。我们将用 sleep研究中对做梦时长的测量 （有12个动物有缺失值 ）来依次阐述三种类型。 (1) 完全随机缺失 若某变量的缺失数据与其他任何观测或未观测变量都不相关 ，则数据为完全随机 缺失 （MCAR ）。若12个动物的做梦时长值缺失不是由于系统原因 ，那么 认为数据是MCAR。注 意 ，如果每个有缺失值的变量都是MCAR ，那么 以将数据完整的实例看做是对更大数据集的一个简 单随机抽样。 (2) 随机缺失 若某变量上的缺失数据与其他观测变量相关 ，与它自己的未观测值不相关 ，则数据为 随机缺失 （MAR ）。例如 ，体重较小的动物更 能有做梦时长的缺失值 （ 能因为较小的动物较难 观察 ）， “缺失”与动物的做梦时长无关 ，那么该数据就 以认为是MAR。此时 ，一旦你控制了体 重变量 ，做梦时长数据的缺失与出现将是随机的。 (3) 非随机缺失 若缺失数据不属于MCAR或MAR ，则数据为非随机缺失 （NMAR ）。例如 ，做梦时 长越短的动物也更 能有做梦数据的缺失 （ 能由于难以测量时长较短的事件 ），那么数据 认为是 NMAR。大部分处理缺失数据的方法都假定数据是MCAR或MAR。此时 ，你 以忽略缺失数据的生 成机制 ，并且 （在替换或删除缺失数据后 ） 以直接对感兴趣的关系进行建模。当数据是NMAR 时 ，想对它进行恰当地分析比较困难 ，你既要对感兴趣的关系进行建模 ，还要对缺失值的生成机制进 行建模。 处理缺失数据的方法有很多 ，但不能保证都生成一样的结果。下图列出了一系列 用来处理不完整 数据的方法 ，以及相应的R包。 目录 1. 识别缺失数据 2. 探索缺失值模式 3. 理解缺失值数据的来由和影响 4. 处理缺失值完整实例分析 5. 处理缺失值的其他方法 主要程序包 install.packages(c(VIM,mice)) library(VIM) library(mice） 1. 识别缺失数据 首先 ，我们回顾一下前节的内容并地一步拓展。R使用NA （不 得 ）代表缺失值 ，NaN （不是一个 数 ）代表不 能的值。另外 ，符号Inf和-Inf分别代表正无穷和负无穷。函数is.na()、is.nan()和 is.infinite()可分别用来识别缺失值、不可能值和无穷值。每个返回结果都是TRUE或FALSE。表15-1 给出了一些示例。 这些函数返回的对象与其自身参数的个数相同。若每个元素的类型检验通过 ，则由TRUE替换 ，否则 用FALSE替换。例如 ，令y - c(1, 2, 3, NA) ，则is.na(y)返回向量c(FALSE, FALSE, FALSE,TRUE)。 函数complete.cases()可用来识