在使用 R 時會發(fā)生什么？
備注：本文不是一部 R 教程。下面的示例僅試圖讓您了解 R 會話看起來是什么樣的。
R 二進(jìn)制文件可用于 Windows、Mac OS X 和多個 Linux® 發(fā)行版。源代碼也可供人們自行編譯。
在 Windows® 中，安裝程序?qū)?R 添加到開始菜單中。要在 Linux 中啟動 R，可打開一個終端窗口并在提示符下鍵入 R。您應(yīng)看到類似圖 1 的畫面。
圖 1. R 工作區(qū)
在提示符下鍵入一個命令，R 就會響應(yīng)。
此時，在真實(shí)的環(huán)境中，您可能會從一個外部數(shù)據(jù)文件將數(shù)據(jù)讀入 R 對象中。R 可從各種不同格式的文件讀取數(shù)據(jù)，但對于本示例，我使用的是來自 MASS 包的 michelson 數(shù)據(jù)。這個包附帶了 Venables and Ripley 的標(biāo)志性文本 Modern Applied Statistics with S-Plus（參見 參考資料）。michelson 包含來自測量光速的流行的 Michelson and Morley 實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
清單 1 中提供的命令可以加載 MASS 包，獲取并查看 michelson 數(shù)據(jù)。圖 2 顯示了這些命令和來自 R 的響應(yīng)。每一行包含一個 R 函數(shù)，它的參數(shù)放在方括號 ([]) 內(nèi)。
清單 1. 啟動一個 R 會話
2+2 # R can be a calculator. R responds, correctly, with 4.
library("MASS") # Loads into memory the functions and data sets from
# package MASS, that accompanies Modern Applied Statistics in S
data(michelson) # Copies the michelson data set into the workspace.
ls() # Lists the contents of the workspace. The michelson data is there.
head(michelson) # Displays the first few lines of this data set.
# Column Speed contains Michelson and Morleys estimates of the
# speed of light, less 299,000, in km/s.
# Michelson and Morley ran five experiments with 20 runs each.
# The data set contains indicator variables for experiment and run.
help(michelson) # Calls a help screen, which describes the data set.
圖 2. 會話啟動和 R 的響應(yīng)
現(xiàn)在讓我們看看該數(shù)據(jù)（參見 清單 2）。輸出如 圖 3 中所示。
清單 2. R 中的一個箱線圖
# Basic boxplot
with(michelson, boxplot(Speed ~ Expt))
# I can add colour and labels. I can also save the results to an object.
michelson.bp = with(michelson, boxplot(Speed ~ Expt, xlab="Experiment", las=1,
ylab="Speed of Light - 299,000 m/s",
main="Michelson-Morley Experiments",
col="slateblue1"))
# The current estimate of the speed of light, on this scale, is 734.***dd a horizontal line to highlight this value.
abline(h=734.5, lwd=2,col="purple") #Add modern speed of light
Michelson and Morley 似乎有計(jì)劃地高估了光速。各個實(shí)驗(yàn)之間似乎也存在一定的不均勻性。
圖 3. 繪制一個箱線圖
在對分析感到滿意后，我可以將所有命令保存到一個 R 函數(shù)中。參見清單 3。
清單 3. R 中的一個簡單函數(shù)
MyExample = function(){
library(MASS)
data(michelson)
michelson.bw = with(michelson, boxplot(Speed ~ Expt, xlab="Experiment", las=1,
ylab="Speed of Light - 299,000 m/s", main="Michelsen-Morley Experiments",
col="slateblue1"))
abline(h=734.5, lwd=2,col="purple")
}
這個簡單示例演示了 R 的多個重要功能：
保存結(jié)果—boxplot() 函數(shù)返回一些有用的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和一個圖表，您可以通過類似 michelson.bp = … 的負(fù)值語句將這些結(jié)果保存到一個 R 對象中，并在需要時提取它們。任何賦值語句的結(jié)果都可在 R 會話的整個過程中獲得，并且可以作為進(jìn)一步分析的主題。boxplot 函數(shù)返回一個用于繪制箱線圖的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（中位數(shù)、四分位等）矩陣、每個箱線圖中的項(xiàng)數(shù)，以及異常值（在 圖 3 中的圖表上顯示為開口圓）。請參見圖 4。
圖 4. 來自 boxplot 函數(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
公式語言— R（和 S）有一種緊湊的語言來表達(dá)統(tǒng)計(jì)模型。參數(shù)中的代碼 Speed ~ Expt 告訴函數(shù)在每個 Expt （實(shí)驗(yàn)數(shù)字）級別上繪制 Speed 的箱線圖。如果希望執(zhí)行方差分析來測試各次實(shí)驗(yàn)中的速度是否存在顯著差異，那么可以使用相同的公式：lm(Speed ~ Expt)。公式語言可表達(dá)豐富多樣的統(tǒng)計(jì)模型，包括交叉和嵌套效應(yīng)，以及固定和隨機(jī)因素。
用戶定義的 R 函數(shù)— 這是一種編程語言。
