在“R与生物统计专题”中，我们会从介绍R的基本知识展开到生物统计原理及其在R中的实现。以从浅入深，层层递进的形式在投必得医学公众号更新。
在上一讲中，我们介绍了第三讲 R编程基础-矩阵和数据框 (戳这里即可跳转)。到现在为止，大家已经学完了R语言的基础知识，马上就开始进阶地学习一些R语言相关的统计学技能了。
今天的更新，我们会带您学习R的基本统计学技能：
描述性统计分析。
1. 将数据导入R
1.1 准备好你的数据 命名约定
- 避免名称带有空格。
好的列名：patient_age或patient.age。
列名错误：patient age。
- 避免使用带有特殊符号的名称：？，$，*，+，＃，(，)，-，/，}，{，|，>，
- 避免以数字开头的变量名。请改用字母。
好的列名称：patient_1st_meal或x1st_meal。
列名错误：1st_male - 列名必须是唯一的。不允许重复的名称。
- R区分大小写。这意味着名称不同于名称或名称。
- 避免数据中出现空白行。
- 删除文件中的任何评论。
- 用NA替换缺少的值(不可用)。
- 如果你有包含日期的列，请使用四位数格式。
格式良好：20160101。
格式错误：01/01/16
1.2 将数据保存在外部.txt标签或.csv文件中1.3 如下将数据导入R
# 对于.txt文件my_data# 对于.csv文件my_data在这里，我们将使用名为iris的内置R数据集。
# 导入R内自带的iris数据集library(datasets)data(iris)# 将数据存储在变量my_data中my_data1.3 检查数据
你可以使用head()和tails()函数检查数据，这将分别显示数据的第一部分和最后一部分。
# 显示前六行内容head(my_data, 6)输出结果如下
Sepal.Length Sepal.Width Petal.Length Petal.Width Species
1 5.1 3.5 1.4 0.2 setosa
2 4.9 3.0 1.4 0.2 setosa
3 4.7 3.2 1.3 0.2 setosa
4 4.6 3.1 1.5 0.2 setosa
5 5.0 3.6 1.4 0.2 setosa
6 5.4 3.9 1.7 0.4 setosa
2. 常用的描述性统计的R函数一些用于计算描述性统计量的R函数：
✎ R函数
3. 单个组的描述性统计
3.1 集中趋势的度量：均值，中位数，众数
粗略地说，集中趋势衡量的是数据的“平均”或“中间”。最常用的衡量指标包括：
集中趋势
平均值：平均值。它对异常值很敏感。
中位数：中间值。这是一个强有力的替代手段。
众数：最频繁出现的值
在R中
- 函数mean()和median()可以分别计算平均值和中位数；
# 计算平均值mean(my_data$Sepal.Length)[1] 5.843333
# 计算中位数median(my_data$Sepal.Length)[1] 5.8
3.2 可变性的度量
可变性度量给出了数据“分散”的程度。
范围
极值：最小值和最大值
范围：最大值减去最小值
# 计算最小值min(my_data$Sepal.Length)[1] 4.3
# 计算最大值max(my_data$Sepal.Length)[1] 7.9
# 范围range(my_data$Sepal.Length)[1] 4.3 7.9
四分位间距
四分位数将数据均匀分为4部分。四分位数间距(IQR)：对应于第一和第三四分位数之间的差异-有时被用作标准偏差的可靠替代方案。
- R功能：
quantile(x, probs = seq(0, 1, 0.25))- x：需要样本分位数的数值向量。
- probs：在[0,1]之间的概率数值向量。
- 例：
quantile(my_data$Sepal.Length)0% 25% 50% 75% 100%
4.3 5.1 5.8 6.4 7.9# 计算十分位数(0.1，0.2，0.3，…，0.9)：quantile(my_data$Sepal.Length, seq(0, 1, 0.1))# 计算四分位间距：IQR(my_data$Sepal.Length)[1] 1.3
方差和标准差
方差表示与均值的平均平方差之和。标准差是方差的平方根。它测量数据中数值与平均值的平均偏差。
# 计算方差var(my_data$Sepal.Length)# 计算标准差sd(my_data$Sepal.Length) 绝对中位数
绝对中位数(Median absolute deviation,MAD)：数据中值与中值的偏差，即先计算出数据与它们的中位数之间的残差(偏差)，MAD就是这些偏差的绝对值的中位数。
# 计算中位数median(my_data$Sepal.Length)# 计算绝对中位数mad(my_data$Sepal.Length)统计描述方式的选择
- 范围。它不经常使用，因为它对异常值非常敏感。
- 四分位间距。对于异常值，它非常强大。它多与中位数结合使用。
- 方差。完全无法解释的，因为它不使用与数据相同的单位。除了用作数学工具外，很少被使用。
- 标准偏差。方差的平方根。它以与数据相同的单位表示。在均值是集中趋势的分布(多指正态分布)的情况下，通常使用标准偏差。
- 绝对中位数。对于具有离群值的数据，这是一种估算标准偏差的可靠方法。但是不经常使用。
- 总而言之，四分位间距和标准差是用于报告数据变异性的两种最常用的度量。
3.3 计算变量和整个数据框的整体摘要 summary()函数
函数summary()可用于显示一个变量或整个数据框的多个统计变量概况。
- 单个变量的概况。
返回六个值：平均值，中位数，第25和，75四分位数，最小值和最大值。
summary(my_data$Sepal.Length)输出结果如下:
Min. 1st Qu. Median Mean 3rd Qu. Max.4.300 5.100 5.800 5.843 6.400 7.900数据框概况。
在这种情况下，函数summary()将自动应用于每列。结果的格式取决于列中包含的数据类型。例如：
- 如果列是数字变量，则返回均值，中位数，最小值，最大值和四分位数。
- 如果该列是一个因素变量(factor)，则返回每个组中的观察数。
summary(my_data, digits = 1)输出结果如下:
Sepal.Length Sepal.Width Petal.Length Petal.Width SpeciesMin. :4 Min. :2 Min. :1 Min. :0.1 setosa :501st Qu.:5 1st Qu.:3 1st Qu.:2 1st Qu.:0.3 versicolor:50Median :6 Median :3 Median :4 Median :1.3 virginica :50Mean :6 Mean :3 Mean :4 Mean :1.23rd Qu.:6 3rd Qu.:3 3rd Qu.:5 3rd Qu.:1.8Max. :8 Max. :4 Max. :7 Max. :2.53.4 缺失值的情况 Tips
当数据包含缺失值时，即使仅缺少一个值，某些R函数也会返回错误或NA。
例如，即使向量中仅丢失一个值，mean()函数也将返回NA。使用参数na.rm = TRUE可以避免这种情况，该参数告诉函数在计算之前删除所有NA。使用均值函数的示例如下：
mean(my_data$Sepal.Length, na.rm = TRUE)好了，本期讲解就先到这里。
在之后的更新中，我们会进一步为您介绍R的入门，以及常用生物统计方法和R实现。
提前打个预告，接下来我们要正式开始学习R语言的统计学技能啦，下一期将会更新“R的描述性统计分析”。
