如何计算活动的平均时间？

Question

我有一些不同日期的数据，想知道事件发生的平均（中位数或小时数）小时。问题在于，正常平均值在这里不起作用，因为时间是循环的（例如1在24之后出现）。例如，晚上11点和凌晨1点的平均值应该是午夜，但正常的平均值函数将给出午夜。但是，我找不到为此目的而构建的任何功能！有没有办法在R中做到这一点？

示例数据：

hours <- c(20, 21, 22, 23 , 0, 1, 2, 3, 4)

预期结果：平均值= 0，中位数= 0

Answer 1

1）不断减少假设时间在不断减少，并且每次距上次时间均少于24小时，我们可以通过每次加1来确定每次的day我们遇到的时间少于前一个小时。将一天中的24次添加到hour中，得到hours2，这是自小时0开始的总小时数。最后取均值或中值模24，以确保它在区间[0，24）中。 / p>

hours <- c(20, 21, 22, 23 , 0, 1, 2, 3, 4)

day <- cumsum(c(0, diff(hours) < 0))
hours2 <- hours + 24 * day

mean(hours2) %% 24
## [1] 0

median(hours2) %% 24
## [1] 0

2）循环在这种替代方式中，我们将时间映射到一个圆圈，并使用循环包中的mean.circular和median.circular。有关该软件包的更多信息，请参见其帮助文件。 Answering biological questions using circular data and analysis in R

library(circular)

hours <- c(20, 21, 22, 23 , 0, 1, 2, 3, 4)

hours.circ <- circular(hours, template = "clock24", units = "hours")

mean.circ <- mean(hours.circ)
as.numeric(mean.circ) %% 24
## [1] 0

median.circ <- median(hours.circ)
as.numeric(median.circ) %% 24
## [1] 0

plot(hours.circ)
points(mean.circ, col = "red", cex = 3)
points(median.circ, col = "blue", cex = 2)

[图后续]

注意

您可能还会发现使用非对称输入尝试上述操作很有用。

hours <- c(20, 21, 22, 23 , 12)

Answer 2

对于圆形平均值，请执行以下操作：

1. 将小时数乘以（2 * pi / 24），将小时数映射到24H圈。
2. 分别计算x和y坐标的平均值。
3. 将这些平均圆坐标转换回小时。

我不知道圆形中位数是否存在公认的定义。

average_time <- function(x) {

  circle_hours <- x*(2*pi/24)

  mean_x <- mean(cos(circle_hours))
  mean_y <- mean(sin(circle_hours))

  atan2(mean_y, mean_x) / (2*pi) * 24
}

hours <- c(20, 21, 22, 23 , 0, 1, 2, 3, 4)
average_time(hours)
## [1] -1.078441e-15