Подтвердить что ты не робот

Стратифицированная случайная выборка из фрейма данных

У меня есть фрейм данных в формате:

head(subset)
# ants  0 1 1 0 1 
# age   1 2 2 1 3
# lc    1 1 0 1 0

Мне нужно создать новый фрейм данных со случайными выборками в соответствии с возрастом и lc. Например, я хочу 30 образцов из возраста: 1 и lc: 1, 30 образцов из возраста: 1 и lc: 0 и т.д.

Я действительно посмотрел на метод случайной выборки, как;

newdata <- function(subset, age, 30)

Но это не тот код, который я хочу.

4b9b3361

Ответ 1

Я бы предложил использовать stratified из моего пакета splitstackshape или sample_n из пакета "dplyr":

## Sample data
set.seed(1)
n <- 1e4
d <- data.table(age = sample(1:5, n, T), 
                lc = rbinom(n, 1 , .5),
                ants = rbinom(n, 1, .7))
# table(d$age, d$lc)

Для stratified вы в основном указываете набор данных, стратифицирующие столбцы и целое число, представляющее нужный размер из каждой группы ИЛИ десятичный символ, представляющий часть, которую вы хотите вернуть (например,.1 представляет 10% от каждой группы).

library(splitstackshape)
set.seed(1)
out <- stratified(d, c("age", "lc"), 30)
head(out)
#    age lc ants
# 1:   1  0    1
# 2:   1  0    0
# 3:   1  0    1
# 4:   1  0    1
# 5:   1  0    0
# 6:   1  0    1

table(out$age, out$lc)
#    
#      0  1
#   1 30 30
#   2 30 30
#   3 30 30
#   4 30 30
#   5 30 30

Для sample_n сначала создайте сгруппированную таблицу (используя group_by), а затем укажите количество требуемых наблюдений. Если вам нужна пропорциональная выборка, вы должны использовать sample_frac.

library(dplyr)
set.seed(1)
out2 <- d %>%
  group_by(age, lc) %>%
  sample_n(30)

# table(out2$age, out2$lc)

Ответ 2

Вот некоторые данные:

set.seed(1)
n <- 1e4
d <- data.frame(age = sample(1:5,n,TRUE), 
                lc = rbinom(n,1,.5),
                ants = rbinom(n,1,.7))

Вам нужна стратегия split-apply-comb, где вы split ваш data.frame(d в этом примере), образец строк/наблюдений из каждой подвыборки, а затем снова объединяйтесь вместе с rbind. Вот как это работает:

sp <- split(d, list(d$age, d$lc))
samples <- lapply(sp, function(x) x[sample(1:nrow(x), 30, FALSE),])
out <- do.call(rbind, samples)

Результат:

> str(out)
'data.frame':   300 obs. of  3 variables:
 $ age : int  1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ...
 $ lc  : int  0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ...
 $ ants: int  1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 ...
> head(out)
         age lc ants
1.0.2242   1  0    1
1.0.4417   1  0    1
1.0.389    1  0    0
1.0.4578   1  0    1
1.0.8170   1  0    1
1.0.5606   1  0    1

Ответ 3

Смотрите strata функций из выборки пакетов. Функция выбирает стратифицированную простую случайную выборку и в результате дает выборку. Добавлены два дополнительных столбца - вероятности включения (Prob) и показатель страты (Stratum). Смотрите пример.

require(data.table)
require(sampling)

set.seed(1)
n <- 1e4
d <- data.table(age = sample(1:5, n, T), 
                lc = rbinom(n, 1 , .5),
                ants = rbinom(n, 1, .7))

# Sort
setkey(d, age, lc)

# Population size by strata
d[, .N, keyby = list(age, lc)]
#     age lc    N
#  1:   1  0 1010
#  2:   1  1 1002
#  3:   2  0  993
#  4:   2  1 1026
#  5:   3  0 1021
#  6:   3  1  982
#  7:   4  0  958
#  8:   4  1  940
#  9:   5  0 1012
# 10:   5  1 1056

# Select sample
set.seed(2)
s <- data.table(strata(d, c("age", "lc"), rep(30, 10), "srswor"))

# Sample size by strata
s[, .N, keyby = list(age, lc)]
#     age lc  N
#  1:   1  0 30
#  2:   1  1 30
#  3:   2  0 30
#  4:   2  1 30
#  5:   3  0 30
#  6:   3  1 30
#  7:   4  0 30
#  8:   4  1 30
#  9:   5  0 30
# 10:   5  1 30

Ответ 4

Если я не понял вопрос, это смехотворно легко сделать с помощью простых функций.

Шаг 1: Создайте индикатор уровня, используя функцию interaction.

Шаг 2: Используйте tapply на последовательности индикаторов строки, чтобы определить индексы случайной выборки.

Шаг 3: Поднабор данных с этими индексами

Используя пример данных из @Thomas:

set.seed(1)
n <- 1e4
d <- data.frame(age = sample(1:5,n,TRUE), 
                lc = rbinom(n,1,.5),
                ants = rbinom(n,1,.7))

## stratum indicator
d$group <- interaction(d[, c('age', 'lc')])

## sample selection
indices <- tapply(1:nrow(d), d$group, sample, 30)

## obtain subsample
subsampd <- d[unlist(indices, use.names = FALSE), ]

Проверьте соответствующую стратификацию

> table(subsampd$group)

1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 1.1 2.1 3.1 4.1 5.1 
 30  30  30  30  30  30  30  30  30  30 

Ответ 5

Вот однострочник, использующий data.table:

set.seed(1)
n <- 1e4
d <- data.table(age  = sample(1:5, n, T),
                lc   = rbinom(n,   1, .5),
                ants = rbinom(n,   1, .7))

out <- d[, .SD[sample(1:.N, 30)], by=.(age, lc)]

# Check
out[, table(age, lc)]
##    lc
## age  0  1
##   1 30 30
##   2 30 30
##   3 30 30
##   4 30 30
##   5 30 30