R:按周计算因子的移动最大斜率

Question

R:按周计算因子的移动最大斜率

我有一个data.frame,包括下面的加热度日(HDD).

structure(list(WinterID = structure(c(1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 
1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 
1L, 1L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
2L, 2L), .Label = c("2002", "2002_2003", "2003", "2003_2004", 
"2004", "2004_2005", "2005", "2005_2006", "2006", "2006_2007", 
"2007", "2007_2008", "2008"), class = "factor"), Date = structure(c(11968, 
11969, 11970, 11971, 11972, 11973, 11974, 11975, 11976, 11977, 
11978, 11979, 11980, 11981, 11982, 11983, 11984, 11985, 11986, 
11987, 11988, 11989, 11990, 11991, 11992, 11993, 11994, 11995, 
11996, 11997, 11998, 11999, 12000, 12001, 12002, 12003, 12004, 
12005, 12006, 12007, 12008, 12009, 12010, 12011, 12012, 12013, 
12014, 12015, 12016, 12017, 12018, 12019, 12020, 12021, 12022, 
12023, 12024, 12025, 12026, 12027, 12028, 12029, 12030, 12031, 
12032, 12033, 12034, 12035, 12036, 12037, 12038, 12039, 12040, 
12041, 12042, 12043, 12044, 12045, 12046, 12047, 12048, 12049, 
12050, 12051, 12052, 12053, 12054, 12055, 12056, 12057, 12058, 
12059, 12060, 12061, 12062, 12063, 12064, 12065, 12066, 12067, 
12068, 12069, 12070, 12071, 12072, 12073, 12074, 12075, 12076, 
12077, 12078, 12079, 12080, 12081, 12082, 12083, 12084, 12085, 
12086, 12087, 12088, 12089, 12090, 12091, 12092, 12093, 12094, 
12095, 12096, 12097, 12098, 12099, 12100, 12101, 12102, 12103, 
12104, 12105, 12106, 12107, 12108, 12109, 12110, 12111, 12112, 
12113, 12114, 12115, 12116, 12117, 12118, 12119, 12120, 12121, 
12122, 12123, 12124, 12125, 12126, 12127, 12128, 12129, 12130, 
12131, 12132, 12133, 12134, 12135, 12136, 12137, 12138, 12139, 
12140, 12141, 12142, 12010, 12011, 12014, 12015, 12017, 12023, 
12024, 12025, 12026, 12027, 12028, 12029, 12030, 12042, 12070, 
12071, 12075, 12076, 12077, 12078, 12079, 12080, 12082, 12083, 
12084), class = "Date"), SiteID = structure(c(1L, 1L, 1L, 1L, 
1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 
1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 
1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 
1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 
1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 
1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 
1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 
1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 
1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 
1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 
1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 
1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 
1L, 1L, 1L, 1L), .Label = "NW_SB", class = "factor"), SubstrateConcat = structure(c(2L, 
2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 3L, 3L, 
3L, 3L, 3L, 3L, 3L, 3L, 3L, 3L, 3L, 3L, 3L, 3L, 3L, 3L, 3L, 3L, 
3L, 3L, 3L, 3L, 3L, 3L, 3L), .Label = c("B_A", "B_B", "B_E"), class = "factor"), 
    HDD = c(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 
    0, 0, 0, 0, 0.246666666666667, 7.12666666666667, 10.6133333333333, 
    2.96666666666667, 0, 0.0933333333333337, 7.31333333333334, 
    10.7133333333333, 6.20000000000001, 2.70666666666667, 6.20000000000001, 
    3.88666666666667, 16.5866666666667, 28.3933333333333, 12.98, 
    21.6133333333333, 19.14, 12.6666666666667, 7.52, 3.33333333333334, 
    18.2933333333333, 4.14666666666667, 2.17333333333334, 26.08, 
    1.38, 7.48000000000001, 36.5733333333333, 53.4666666666667, 
    98.4533333333333, 109.093333333333, 104.14, 80.2466666666667, 
    47.0333333333333, 14.7133333333333, 15.7266666666667, 21.1066666666667, 
    5.07333333333334, 0.613333333333334, 6.18000000000001, 29.5666666666667, 
    45.5333333333333, 59.5666666666667, 91.44, 85.38, 51.1, 25.9666666666667, 
    14.8266666666667, 34.48, 79.16, 90.08, 66.3533333333333, 
    75.14, 97.1733333333333, 83.3066666666667, 50.0133333333333, 
    37.2733333333333, 88.9133333333334, 101.926666666667, 100.56, 
    99.2933333333334, 97.66, 89.6466666666667, 110.613333333333, 
    79.1466666666667, 92.6066666666667, 71.7133333333333, 31.32, 
    27.02, 39.02, 98.14, 62.5866666666667, 46.7933333333333, 
    47.5133333333333, 48.3666666666667, 25.5333333333333, 13.6, 
    17.9133333333333, 14.16, 7.98666666666667, 3.44, 1.86666666666667, 
    12.66, 0, 7.09333333333334, 21.3266666666667, 40.52, 18.8466666666667, 
    37.8466666666667, 33.42, 33.7133333333333, 15.6133333333333, 
    0.720000000000001, 2.31333333333334, 12.3066666666667, 8.48666666666667, 
    2.86, 0, 0, 0, 6.98666666666667, 6.67333333333334, 0, 0, 
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 6.58000000000001, 0, 
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 13.42, 30.5266666666667, 
    1.12, 28.5066666666667, 6.82666666666667, 10.3933333333333, 
    3.18, 11.0466666666667, 0, 0, 0)), .Names = c("WinterID", 
"Date", "SiteID", "SubstrateConcat", "HDD"), row.names = c(NA, 
200L), class = "data.frame")

Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

我试图计算从每年11月4日开始的7天内移动的最大斜率,而不使用循环.此移动最大斜率需要考虑WinterID,SiteID和SubstrateConcat.

为了澄清,我想要获得的计算是这样的:

Slope=(max-min)/7, where:
Max= (i-3)+(i-2)+(i-1)+i+(i+1)+(i+2)+(i+3) 
Min= (i-3)

(((i-3)+(i-2)+(i-1)+i+(i+1)+(i+2)+(i+3)) - (i-3))/7

Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

所以,使用一个以2002-11-19开头的真实例子为:

(0+0.24+7.13+10.61+2.97+0+0.97) - 0)/7 = 3.13

Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

我尝试使用zoo包rollmean,但是,我无法弄清楚如何考虑WinterID,SiteID和SubstrateConcat.这给了我一个"order.by"错误,其中我的Date值不是唯一的,因为我有不同的SubstrateConcat和WinterID标准的日期.当我向数据库输入更多数据时,最终会有多个SiteID标准的日期.

我想,也许xts,TTR并且ROC会是什么,我可以在这个问题使用方法:每天最大斜率对于给定的时间间隔.但同样,我不明白如何指定多个组因子,以及向前三天和三天回来,如同align = center与rollmean.

有人请指点我这里正确的方向吗？上述功能之一是否与ddply工作相结合？

谢谢!

编辑包含@eddi提供的答案之后的答案.

dt <- data.table(df)
dt[, MaxSlope := if(length(HDD)<7) {rep(NA_real_, length(HDD))} else {filter(HDD, c(1,1,1,1,1,1,0)/7)}, by=list(Winter, Site, Substrate)]

Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

此代码适用于连续日期.任何人都可以推荐如何为缺少日期的数据调整此代码？例如,我有:

   Date  Temp 
 Nov 21  14 
 Nov 23  10 
 Nov 24  12 
 Nov 27  11 
 Nov 28  7 
 Nov 29  9 
 Nov 30  10 
 Dec 01  12 
 Dec 02  8  
 Dec 03  7

Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

我不希望11月21日,11月23日和11月24日的最大斜率计算,因为没有连续的计算数据.相反,我希望插入"NA".可以修改上面的现有代码以适应这种情况吗？

Answer 1

edd*_*ddi 3

听起来像您需要的filter（或者您也可以使用滚动平均值/总和函数之一）。分组部分最容易做到data.table：

library(data.table)
dt = data.table(your_df)

dt[, filter(HDD, c(1,1,1,1,1,1,0))/7,
     by = list(WinterID, SiteID, SubstrateConcat)]

Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

@BgnR 请参阅 `?filter` 的详细信息部分以了解它的作用 - 在本例中它只是添加 `(i-2)+(i-1)+i+(i+1)+(i+2)+(i +3)` 根据OP；该错误仅意味着您有一个少于 7 个元素的子组 - 例如 `filter(c(1,2,3), c(1,1,1,1,1,1))` - 您可以添加`if` 来考虑这一点并采取您喜欢的任何操作，例如：`dt[, if (length(HDD) < 7) {rep(NA_real_, length(HDD))} else {filter...}, .. .]`。 (2认同)

归档时间：	12 年，5 月前
查看次数：	1325 次
最近记录：	12 年，4 月前