У меня есть некоторые данные за разные даты, и я хочу знать, в какой средний (средний или средний) час происходят события. Проблема в том, что нормальные средние значения здесь не работают, поскольку время круговое (например, 1 следует после 24). Например, среднее время 11:00 и 1:00 должно быть полночь, но нормальная средняя функция даст полдень. Тем не менее, я не могу найти какие-либо функции, которые созданы для этого! Есть ли способ сделать это в R?
Пример данных:
hours <- c(20, 21, 22, 23 , 0, 1, 2, 3, 4)
Ожидаемый результат: среднее = 0, медиана = 0
2 ответа
1) неубывающий Если предположить, что время не уменьшается и что каждый раз меньше 24 часов от предыдущего времени, мы можем определить day каждого времени, добавляя 1 каждый раз, когда встречаем час, который меньше, чем предыдущий час. Добавьте 24 раза в день к hour, давая hours2, который является общим числом часов с часа 0. Наконец, возьмите среднее значение или медиану по модулю 24, чтобы убедиться, что оно находится в интервале [0, 24).
hours <- c(20, 21, 22, 23 , 0, 1, 2, 3, 4)
day <- cumsum(c(0, diff(hours) < 0))
hours2 <- hours + 24 * day
mean(hours2) %% 24
## [1] 0
median(hours2) %% 24
## [1] 0
2) круговой . В этой альтернативе мы отображаем время в круг и используем mean.circular и median.circular из кругового пакета. Более подробную информацию об этом пакете можно найти в файлах справки на Ответы на биологические вопросы с использованием циклических данных и анализа в R
library(circular)
hours <- c(20, 21, 22, 23 , 0, 1, 2, 3, 4)
hours.circ <- circular(hours, template = "clock24", units = "hours")
mean.circ <- mean(hours.circ)
as.numeric(mean.circ) %% 24
## [1] 0
median.circ <- median(hours.circ)
as.numeric(median.circ) %% 24
## [1] 0
plot(hours.circ)
points(mean.circ, col = "red", cex = 3)
points(median.circ, col = "blue", cex = 2)
[продолжение после графика]
Заметка
Вы также можете попробовать использовать вышесказанное с более асимметричным вводом.
hours <- c(20, 21, 22, 23 , 12)
Для кругового среднего вы делаете следующее:
- Сопоставьте часы с кругом 24 часа, умножив их на (2 * пи / 24).
- Вычислите средние координаты x и y соответственно.
- Преобразуйте эти средние координаты круга обратно в часы.
Я не знаю, существует ли общепринятое определение круговой медианы.
average_time <- function(x) {
circle_hours <- x*(2*pi/24)
mean_x <- mean(cos(circle_hours))
mean_y <- mean(sin(circle_hours))
atan2(mean_y, mean_x) / (2*pi) * 24
}
hours <- c(20, 21, 22, 23 , 0, 1, 2, 3, 4)
average_time(hours)
## [1] -1.078441e-15