rollapply() n 个月答案

【问题标题】：rollapply() by n-monthsrollapply() n 个月
【发布时间】：2019-02-22 20:03:23
【问题描述】：

我正在寻找一种使用 rollapply 将系列拆分为 n 个月的序列的方法。假设您有以下内容：

z <- zoo(101:465, as.Date(1:365))
as.data.frame(z)

我想获取每个 n 个月的索引值的向量（或列表）列表，以便我可以处理数据......就像在 rollapply 中实现的宽度参数一样，除了在这种情况下的宽度是变量（取决于一个月中的天数）。

注意：更喜欢 base-R 解决方案，但如果看到其他可以使用的库会很有趣

【问题讨论】：

你需要split(z, as.yearqtr(index(z)))然后申请rollapply上榜还是aggregate(z, as.yearqtr(index(z)), FUN = mean)
更新了问题，因为我不知道 R 中有四分之一的概念。对于这个问题，我想使用 n 个月滚动。
@akrun 也许我想多了。请作为解决方案发布。
没关系。我认为@G.Grothendieck 涵盖了这方面

标签： r dataframe zoo

【解决方案1】：

1。聚合

如果您正在寻找的是您对问题的回答中的代码所描述的处理，那么您正在寻找的内容最好被描述为聚合而不是函数的滚动应用程序。

要获得每个月、每个季度和每个 n 个月的平均值，请使用aggregate.zoo：

myfun <- mean
aggregate(z, as.yearmon, myfun)
## Jan 1970 Feb 1970 Mar 1970 Apr 1970 May 1970 Jun 1970 Jul 1970 Aug 1970 
##    115.5    144.5    174.0    204.5    235.0    265.5    296.0    327.0 
## Sep 1970 Oct 1970 Nov 1970 Dec 1970 Jan 1971 
##    357.5    388.0    418.5    449.0    465.0 

aggregate(z, as.yearqtr, myfun)
## 1970 Q1 1970 Q2 1970 Q3 1970 Q4 1971 Q1 
##   145.0   235.0   326.5   418.5   465.0 

n <- 3
aggregate(z, as.Date(cut(index(z), paste(n, "months"))), myfun)
## 1970-01-01 1970-04-01 1970-07-01 1970-10-01 1971-01-01 
##      145.0      235.0      326.5      418.5      465.0

或使用as.yearmon 代替as.Date。上面的mean可以替换成任意函数。

2。滚动应用

a) 如果你真的想滚动 n 个月，那么创建一个动物园对象ag，每月一行，在短短几个月内用 NA 填充 31 列。然后运行 rollapplyr 并使用一个函数将每次迭代的数据分解为一个长向量，删除在短月份结束时添加的 NA，并将其输入到我们的任意函数中。

n <- 3
myfun <- mean

ag <- aggregate(z, as.yearmon, "length<-", value = 31)
rollapplyr(ag, n, function(x) myfun(na.omit(c(t(x)))), fill = NA, by.column = FALSE)
## Jan 1970 Feb 1970 Mar 1970 Apr 1970 May 1970 Jun 1970 Jul 1970 Aug 1970 
##       NA       NA    145.0    175.0    204.5    235.0    265.5    296.5 
## Sep 1970 Oct 1970 Nov 1970 Dec 1970 Jan 1971 
##    326.5    357.5    388.0    418.5    434.5

b) 另一种可能是：

s <- split(z, as.yearmon(index(z)))
r <- rollapplyr(seq_along(s), n, function(ix) myfun(unlist(s[ix])), fill = NA)
zoo(r, as.yearmon(names(s), "%b %Y"))   
## Jan 1970 Feb 1970 Mar 1970 Apr 1970 May 1970 Jun 1970 Jul 1970 Aug 1970 
##       NA       NA    145.0    175.0    204.5    235.0    265.5    296.5 
## Sep 1970 Oct 1970 Nov 1970 Dec 1970 Jan 1971 
##    326.5    357.5    388.0    418.5    434.5

3。平均滚动应用

以下使用均值，但取决于您的任意函数是什么，它们可以修改以使用它。

a) 首先，创建一个 2 列的动物园对象 ag，其行是每个月的总和和长度，然后在上面使用 rollapplyr。

n <- 3
ag2 <- aggregate(z, as.yearmon, function(x) c(sum(x), length(x)))
rollapplyr(ag2, 3, function(x) sum(x[, 1]) / sum(x[, 2]), fill = NA, by.column = FALSE)
## Jan 1970 Feb 1970 Mar 1970 Apr 1970 May 1970 Jun 1970 Jul 1970 Aug 1970 
##       NA       NA    145.0    175.0    204.5    235.0    265.5    296.5 
## Sep 1970 Oct 1970 Nov 1970 Dec 1970 Jan 1971 
##    326.5    357.5    388.0    418.5    434.5

b) 或者另一种选择是创建一个复杂的动物园对象ag3，其实部和虚部是每个月的总和和天数，并使用rollapplyr：

ag3 <- aggregate(z, as.yearmon, function(x) complex(real = sum(x), imag = length(x)))
rollapplyr(ag3, 3, function(x) sum(Re(x)) / sum(Im(x)), fill = NA)
## Jan 1970 Feb 1970 Mar 1970 Apr 1970 May 1970 Jun 1970 Jul 1970 Aug 1970 
##       NA       NA    145.0    175.0    204.5    235.0    265.5    296.5 
## Sep 1970 Oct 1970 Nov 1970 Dec 1970 Jan 1971 
##    326.5    357.5    388.0    418.5    434.5

【讨论】：

你能把它推广到任意函数吗？听起来您的解决方案仅适用于计算滚动平均值。我对滚动应用函数很感兴趣。
我重新安排了演示文稿。前两个部分使用任意函数myfun ，最后一部分可能会或可能不会仅使用平均值，具体取决于您的函数。
尽管我最终使用了下面的答案，但将其标记为答案，因为我借用了您提出的很多想法来推出我自己的 rollapply。感谢您的精彩介绍！

【解决方案2】：

不确定，我猜对了。但也许这可行：

# create data
z <- zoo::zoo(101:465, as.Date(1:365))

# everything you need is cut it by quarter
quarters <- cut(as.Date(index(z)), breaks = 'quarter', labels = F)
# but if you want list of indices, you make them this way
idxs <- split(seq_along(z), quarters)

# to see what you've got
dplyr::glimpse(idxs)
List of 5
 $ 1: int [1:89] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ...
 $ 2: int [1:91] 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 ...
 $ 3: int [1:92] 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 ...
 $ 4: int [1:92] 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 ...
 $ 5: int 365

【讨论】：

如果你想把它分成两个季度怎么办？还是两个月？
在这种情况下，我会写成breaks = '2 quarters' 或breaks = '2 months''
那么“中断”的可接受格式是什么。阅读帮助，但帮助不大。我打算在星期一尝试这个，但我很惊讶它会理解 cut 函数的“breaks = “2 个月”。我去看看……
这是month 和quarter，我的错。来自?cut.Date：一个切点向量或给出 x 将被切入的间隔数或间隔规范的数字，“sec”、“min”、“hour”、“day”之一， “DSTday”、“week”、“month”、“Quarter”或“year”，可以选择前面有一个整数和一个空格，或者后面有“s”。（对于“日期”对象，只允许使用“日”、“周”、“月”、“季度”和“年”的间隔指定。）
谢谢。将在星期一试一试

【解决方案3】：

最终为动物园对象滚动了我自己的 rollapply()：

辅助功能

   get.months.elapsed <- function(start.date, end.date) {
      ed <- as.POSIXlt(end.date)
      sd <- as.POSIXlt(start.date)
      12 * (ed$year - sd$year) + (ed$mon - sd$mon)
    }

1.向前滚动窗口：

rollapply.list.date.range <- function(data, num.of.months, FUN) 
{
  dates.list <- index(data)
  seq.list <- sapply(dates.list, FUN = function(x) {
     dt <- as.integer(x[1])
     cur.seq.list <- separate.by.months(dt, dates.list, num.of.months)
     names(cur.seq.list) <- dt
     return(cur.seq.list)
  })

  lapply(seq.list, FUN)
}

separate.by.months <- function(dt, dates.list, num.of.months) 
{
  date.seq.indexes <- sapply(dates.list, function(x) { 
    date.diff <- as.integer(x) - dt
    date.normalized <- get.months.elapsed(as.Date(0), as.Date(date.diff))
    floor(date.normalized  / num.of.months)
  })

  seq.list <- split(dates.list, date.seq.indexes)
  seq.list["0"]
}

2。反向滚动窗口：

rollapply.date.range <- function(data, num.of.months, FUN) 
{
  dates.list <- rev(index(data))
  seq.list <- sapply(dates.list, FUN = function(x) {
     dt <- x[1]
     cur.seq.list <- separate.by.months(dt, dates.list, num.of.months)
     names(cur.seq.list) <- dt
     return(cur.seq.list)
  })

  lapply(seq.list, FUN)
}

separate.by.months <- function(dt, dates.list, num.of.months) 
{
  date.seq.indexes <- sapply(dates.list, function(x) { 
    date.diff <- as.integer(x) - as.integer(dt)
    date.normalized <- ifelse(sign(date.diff) == 1, -9999, -get.months.elapsed(as.Date(0), as.Date(date.diff)))
    floor(date.normalized  / num.of.months)
  })

  seq.list <- split(dates.list, date.seq.indexes)
  seq.list["0"]
}

然后你会这样称呼它：

rollapply.list.date.range(z, 3, mean)

【讨论】：