Question

我有3列数据，每列有10行，如下所示

set.seed(101)
inputx <- rnorm(1000,mean = 3,sd=2)
inputy <- rnorm(1000,mean = 2,sd=1)
inputz <- rnorm(1000,mean = 1,sd=3)
example <- cbind(inputx,inputy,inputz)

    > head(example,10)
        inputx      inputy     inputz
 [1,] 2.347927  2.50319581  4.4931430
 [2,] 4.104924 -0.09747067 -0.2836938
 [3,] 1.650112  1.90551542  0.9146087
 [4,] 3.428719  3.01454241  4.9332929
 [5,] 3.621538  1.92059955  2.4220865
 [6,] 5.347933  1.74487106  2.9122764
 [7,] 4.237580  2.78095054  7.8622898
 [8,] 2.774531  3.20741266 -1.5977934
 [9,] 4.834057  1.09214734 -0.5482315
[10,] 2.553481  0.59679215  0.5285020

我的实际数据总共有10个变量，但为了简单起见，我只使用了3个。

对于下面的每个排列，我想使用4号滚动窗口计算ccf

    inputx,inputx
    inputx,inputy
    inputx,inputz
    inputy,inputx
    inputy,inputy
    inputy,inputz
    inputz,inputx
    inputz,inputy
    inputz,inputz

e.g

ccf(example[1:4,1],example[1:4,2]) 
ccf(example[2:5,1],example[2:5,2])
.
.
.
ccf(example[7:10,1],example[7:10,2])

正如您所看到的，上面的示例仅适用于第1列和第2列，但我希望使用滚动窗口方法对所有列执行此操作。

使用rollapply函数可以轻松处理滚动窗口过程，您可以在其中指定窗口的大小，并将by.column指定为FALSE，以便它不会单独对每个列应用该函数。

如果我想在每个列上滚动应用像mean这样的函数，我可以做到这一点，但是对于所有组合的循环跨栏只会让我大吃一惊，我无法弄明白。

test <- rollapply(example[,c(1,2)],4,mean, by.column=TRUE)

对于输出，ccf结果应该按行存储，并且应该是10x9的维度，因为原始数据中有10行，ccf函数有9个排列。由于滚动窗口的大小为4，因此输出的前3行将为NA。以下值仅用于说明目的，而不是实际输出值。

输出 - ＆gt;

     xx  xy  xz  yx  yy  yz  zx  zy  zz
[1,] NA  NA  NA  NA  NA  NA  NA  NA  NA  
[2,] NA  NA  NA  NA  NA  NA  NA  NA  NA 
[3,] NA  NA  NA  NA  NA  NA  NA  NA  NA  
[4,] .1  .2  .3  .2  .8  .5  .3  .5  .9 
[5,] .1  .2  .3  .2  .8  .5  .3  .5  .9  
[6,] .1  .2  .3  .2  .8  .5  .3  .5  .9 
[7,] .1  .2  .3  .2  .8  .5  .3  .5  .9  
[8,] .1  .2  .3  .2  .8  .5  .3  .5  .9 
[9,] .1  .2  .3  .2  .8  .5  .3  .5  .9  
[10,].1  .2  .3  .2  .8  .5  .3  .5  .9

我希望在所有排列中应用循环有一点帮助，我想如果我得到了那么我就可以使用rollapply包装器来实现滑动窗口。

Answer 1

1） ccf(x, y)两个4向量x和y给出一个7向量，因此输出将具有3 * 3 * 7 = 63列中，而不是9，如问题中所述。

在评论中，海报说另一个函数可以代替ccf所以我们假设cov(x, y)，因为它输出一个标量而不是一个7向量，所以会产生一个10 x 9的输出。在这种特殊情况下，cov(cbind(x, y, z))会生成一个3x3矩阵，当展平时会产生9向量。

rollapplyr(head(example, 10), 4, function(x) c(cov(x)), fill = NA, by.column = FALSE)

给出以下10x9矩阵：

           [,1]        [,2]       [,3]        [,4]      [,5]       [,6]       [,7]       [,8]      [,9]
 [1,]        NA          NA         NA          NA        NA         NA         NA         NA        NA
 [2,]        NA          NA         NA          NA        NA         NA         NA         NA        NA
 [3,]        NA          NA         NA          NA        NA         NA         NA         NA        NA
 [4,] 1.1990739 -0.72070179 -0.3951435 -0.72070179 1.8590569  3.1565993 -0.3951435  3.1565993  6.718376
 [5,] 1.1503463 -0.51712419  0.1548365 -0.51712419 1.6830055  2.6102211  0.1548365  2.6102211  5.058550
 [6,] 2.2854029 -0.12857123  1.1658204 -0.12857123 0.3413027  0.7821381  1.1658204  0.7821381  2.753662
 [7,] 0.7473036 -0.31336885 -0.2743693 -0.31336885 0.3923239  1.1959920 -0.2743693  1.1959920  6.109035
 [8,] 1.1727627 -0.53344663  2.2960862 -0.53344663 0.4851109 -0.5067012  2.2960862 -0.5067012 15.027672
 [9,] 1.2381071 -0.88053417  1.5728089 -0.88053417 0.9289009  0.7283704  1.5728089  0.7283704 18.179175
[10,] 1.2353345 -0.05021654  1.7008923 -0.05021654 1.6116281  1.4902571  1.7008923  1.4902571 18.399713

2）或者这会产生相同的结果：

k <- ncol(example)
g <- expand.grid(1:k, 1:k)
Cov <- function(x) apply(g, 1, function(ix) cov(x[, ix[1]], x[, ix[2]]))
rollapplyr(head(example, 10), 4, Cov, by.column = FALSE, fill = NA)

注意，在cov的情况下，它产生一个对称矩阵（3个下三角值等于3个上三角值），所以我们可能只希望输出对角线和上三角形部分，如果是我们可以使用upper.tri对其进行子集化。

Answer 2

使用expand.grid生成组合列表。然后你可以做类似的事情：

combos <- expand.grid(colnames(example), colnames(example), stringsAsFactors=F)

sapply(1:nrow(combos), function(j) {
    MY_CALCULATION
})

Answer 3

我真的无法说出你想要实现的目标。我在基础R中看不到函数rollapply，但我知道你可以使用combn函数：我将为您提供上述示例中的所有4个窗口组合，但仅适用于10个数字。我无法为1000个数字生成，但您可以更改代码来执行此操作。

  set.seed(101)
  inputx <- rnorm(10,mean = 3,sd=2)
  inputy <- rnorm(10,mean = 2,sd=1)
  inputz <- rnorm(10,mean = 1,sd=3)
  example <- cbind(inputx,inputy,inputz)# Has only 10 rows. just for illustration

 a=lapply(1:(nrow(example)-3),function(x) x:(x+3))# all the four window combinations
 Map(combn,ncol(example),2,c(function(x,y) example[y,x]),y=a)

上面的代码为您提供了按照您想要的方式细分的整个数据。然后你可以按照自己的意愿操纵它。如果这有帮助，请告诉我们。谢谢

使用ccf（）与R中的变量进行rollapply

3 个答案: