避免在矩阵乘法中传播NA

时间:2016-10-06 14:03:39

标签: r matrix matrix-multiplication missing-data

我在矩阵乘法的上下文中传播缺失值时遇到了一些困难。 我的第一个矩阵X是每小时5个流量计的气体流量测量值:

X=structure(c(16, 19, 28, 32, 30, 22, 16, 13, 8, 6, 5, 3, 5, 5, 6, 13, 7, 10, 4, 2, 1, 2, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 7, 8, 8, 7, 7, 6, 6, 5, 5, 4, 4, 4, -16, -17, -20, -31, -25, -25, -16, -12, -13, -15, -9, -7), .Dim = c(12L, 5L), .Dimnames = list(NULL, c("meter1", "meter2", "meter3", "meter4", "meter5")))
####      meter1 meter2 meter3 meter4 meter5
#### [1,]     16      5      0      7    -16
#### [2,]     19      5      0      8    -17
#### ...

我的第二个矩阵Z说明这些气流如何分配到4个城市:例如(Z的第一列),对于city1,总净流量定义为{{的总和1}}。

(1)*Meter1 + (-1)*Meter2 + (1)*Meter5

因此,要计算每个城市的净流量,我只需要进行矩阵乘法:

Z=structure(c(1, -1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0), .Dim = c(5L, 4L), .Dimnames = list(NULL, c("city1", "city2", "city3", "city4")))
####      city1 city2 city3 city4
#### [1,]     1     0     0     0
#### [2,]    -1     1     0     0
#### [3,]     0     1     0     0
#### [4,]     0     0     1     0
#### [5,]     1     0     0     0

我的问题是我的X %*% Z #### city1 city2 city3 city4 #### [1,] -5 5 7 0 #### [2,] -3 5 8 0 #### ... matri x中有很多缺失值(此处为9 X):

NA

当我进行矩阵乘法时,set.seed(3); for (i in 1:10) X[sample.int(nrow(X), 1), sample.int(ncol(X), 1)] <- NA 传播到整行,即使它位于零值列(它不会影响总和)。所以我在乘法后得到24 NA。但是,如果我只使用非空的米进行城市计算,我只得到11 NA

NA

我想知道是否有一种方法对每个城市的流量进行计算,这些流量不会传播我的sum(is.na(cbind(X[, 1] - X[, 2] + X[, 5], X[, 2] + X[, 3], X[, 4], 0))) #### [1] 11 。在现实中,我的矩阵要大得多,但是一个城市永远不会超过4米(它非常稀疏)。我想避免手工编写每一列(因为如果网络中有任何变化,脚本将不再起作用)。 谢谢,

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

是的,我确信这就是您所需要的:

library(Matrix)
ZZ <- Matrix(Z, sparse = TRUE)
X %*% ZZ

#12 x 4 Matrix of class "dgeMatrix"
#      city1 city2 city3 city4
# [1,]    -5     5     7     0
# [2,]    NA    NA    NA     0
# [3,]    NA     6     8     0
# [4,]   -12    13     7     0
# [5,]    NA    NA     7     0
# [6,]   -13    10     6     0
# [7,]    -4    NA    NA     0
# [8,]    -1     2    NA     0
# [9,]    -6     1     5     0
#[10,]   -11     2     4     0
#[11,]    NA    NA     4     0
#[12,]    -5     1     4     0

如您所料,只有NA

<强>后续

  

当我尝试将结果转换为数据框时,它会抛出错误:data.frame(X %*% ZZ)。我该怎么办?

使用data.frame(as.matrix(X %*% ZZ))