4. factor的用法

引言

factor是一种数据类型,用于存储目录变量(categorical variable)。
目录变量即离散型数据(vs连续型数据),取值范围是一个有限集合。例如性别。
当然我们也可以在连续数据中人为规定某些目录,即:离散化,例如将一组收入数据划分为不同的收入等级。
将变量进行参数化是很有必要的,这一点将会在本文最后一节提到

本节目录

  • 使用factor() 函数创建无序目录
  • 目录的种类---有序和无序
  • 使用levels()函数修改目录的名字
  • summary()函数:对某变量的概述与总结

使用factor() 函数创建无序目录

使用factor()函数,可以将向量中的元素的数据类型更改为factor类型。

#创建一个性别向量
sex_vec <- c("Male", "Female", "Female", "Male", "Male")

#将向量内的元素类型改成参数
factor_sex_vec <- factor(sex_vec)

#输出结果
factor_sex_vec
categorical variables

注意看输出结果中的“Levels”:表示我们的向量中有两个目录,男和女,并且这里是根据首字母的顺序进行的排列(真实情况跟复杂,涉及机器语言对字符的编码,但是这里不需要详细掌握)

目录的种类---有序和无序

factor()函数的默认输出结果是没有顺序的,也就是说,我们不能简单地表达男性优于女性。或者女性大于男性。类似这种数据,我们称之为nominal categorical variable,或者名目数据,这种数据处于所有数据类型的最底层,我们可以对其进行的操作并不多。
如果目录是可以排序、有高低之分的,这种数据叫做可排序的数据ordinal categorical variable,我们同样可以用factor()函数,过程很简单,在factor()函数的argument中,加入ordered = TRUE,表示有顺序的目录,然后用levels = c()来表达顺序,按从小到大的顺序排列。

这里我们用学位举例:

degree <- c("bachelor", "master", "doctor", "doctor", "bachelor", "bachelor")
factor_degree <- factor(degree, ordered = TRUE, levels = c("bachelor", "master", "doctor"))
factor_degree
ordinal categorical variable

使用levels()函数修改目录的名字

这一步的目的在于,让我们的数据更有可读性。
当我们进行数据分析时,数据中的性别有可能并不是直接写成男性或者女性。收集数据的人处于简化操作的目的,可能采用了其他的编码方式,例如1代表男性,2代表女性,这会损害数据的可读性。

survey_vec <- c(1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 1, 2, 2)
factor_survey <- factor(survey_vec)
factor_survey

数据收集结果

*注意看输出结果的顺序,1在前表示男性,2在后。
把1 和2 改成男性女性:

levels(factor_survey) <- c("Male", "Female")
factor_survey
数据预处理的结果

summary()函数:对某变量的概述与总结

如果我们想知道,我们的调查对象中男性和女性的人数分别是多少,可以借助summary()函数。更普遍的,summary()函数可以告诉我们每个目录下,分别有多少个元素。

summary(factor_degree)
summary(factor_survey)
summary的结果

思考一个问题,如果我们不把数据类型改成factor,而是直接调用summary()函数会怎样?
分两种情况,下面进行尝试:

# 数据类型是字符串
summary(survey_vec)

# 数据类型是整数
summary(degree)
integer vs. character

根据上图可知,

  • 当变量的类型是整型时,summary()输出最小值,最大值,分位点,平均值等,但是事实上我们的数据类型应该是是目录类型,对目录类型(nominal)进行描述统计是毫无意义的,因此将其类型修改为参数是很有必要的。
    *注意:summary()还会在后续的章节中提到,主要用于numerical 数据
  • 当变量的类型是字符时,R会输出向量包含的元素个数与类型。
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