R：基于因子水平和年份的条件聚合

Question

我在 R 中有一个数据集，我试图按列级别和年份聚合它，如下所示：

    City  State   Year   Status      Year_repealed   PolicyNo
    Pitt   PA     2001   InForce                        6
    Phil.  PA     2001   Repealed        2004           9
    Pitt   PA     2002   InForce                        7
    Pitt   PA     2005   InForce                        2

我想要创建的是，在考虑政策被废除的日期的情况下，我在每一年汇总各州的 PolicyNo。然后我会得到的结果是：

    Year    State PolicyNo
    2001     PA     15  
    2002     PA     22
    2003     PA     22
    2004     PA     12 
    2005     PA     14

我不确定如何根据废除数据来拆分和聚合数据，并且想知道是否有一种方法可以轻松实现这一点，这就是 R。

Answer 1

它可以帮助您将其分解为两个不同的问题。

1. 获取一个表格，显示每个城市-州-年 PolicyNo 的变化。
2. 汇总该表以显示每个州年度的 PolicyNo。

为了完成 (1)，我们使用 NAPolicyNo 添加缺失的年份，并将废除添加为否定的 PolicyNo 观察。

library(dplyr)

df = structure(list(City = c("Pitt", "Phil.", "Pitt", "Pitt"), State = c("PA", "PA", "PA", "PA"), Year = c(2001L, 2001L, 2002L, 2005L), Status = c("InForce", "Repealed", "InForce", "InForce"), Year_repealed = c(NA, 2004L, NA, NA), PolicyNo = c(6L, 9L, 7L, 2L)), .Names = c("City", "State", "Year", "Status", "Year_repealed", "PolicyNo"), class = "data.frame", row.names = c(NA, -4L))

repeals = df %>%
  filter(!is.na(Year_repealed)) %>%
  mutate(Year = Year_repealed, PolicyNo = -1 * PolicyNo)
repeals
#    City State Year   Status Year_repealed PolicyNo
# 1 Phil.    PA 2004 Repealed          2004       -9

all_years = expand.grid(City = unique(df$City), State = unique(df$State),
                        Year = 2001:2005)

df = bind_rows(df, repeals, all_years)
#     City State Year   Status Year_repealed PolicyNo
# 1   Pitt    PA 2001  InForce            NA        6
# 2  Phil.    PA 2001 Repealed          2004        9
# 3   Pitt    PA 2002  InForce            NA        7
# 4   Pitt    PA 2005  InForce            NA        2
# 5  Phil.    PA 2004 Repealed          2004       -9
# 6   Pitt    PA 2001     <NA>            NA       NA
# 7  Phil.    PA 2001     <NA>            NA       NA
# 8   Pitt    PA 2002     <NA>            NA       NA
# 9  Phil.    PA 2002     <NA>            NA       NA
# 10  Pitt    PA 2003     <NA>            NA       NA
# 11 Phil.    PA 2003     <NA>            NA       NA
# 12  Pitt    PA 2004     <NA>            NA       NA
# 13 Phil.    PA 2004     <NA>            NA       NA
# 14  Pitt    PA 2005     <NA>            NA       NA
# 15 Phil.    PA 2005     <NA>            NA       NA

现在表格显示了每个城邦年份并包含了废除。这是一张我们可以总结的表格。

df = df %>%
  group_by(Year, State) %>%
  summarize(annual_change = sum(PolicyNo, na.rm = TRUE))
df
# Source: local data frame [5 x 3]
# Groups: Year [?]
# 
#    Year State annual_change
#   <int> <chr>         <dbl>
# 1  2001    PA            15
# 2  2002    PA             7
# 3  2003    PA             0
# 4  2004    PA            -9
# 5  2005    PA             2

这让我们的政策在每个州年度都没有变化。变化的累积总和使我们达到水平。

df = df %>%
  ungroup() %>%
  mutate(PolicyNo = cumsum(annual_change))
df
# # A tibble: 5 × 4
#    Year State annual_change PolicyNo
#   <int> <chr>         <dbl>    <dbl>
# 1  2001    PA            15       15
# 2  2002    PA             7       22
# 3  2003    PA             0       22
# 4  2004    PA            -9       13
# 5  2005    PA             2       15

Answer 2

使用data.table 包，您可以按如下方式进行：

melt(setDT(dat), 
     measure.vars = c(3,5),
     value.name = 'Year',
     value.factor = FALSE)[!is.na(Year)
                           ][variable == 'Year_repealed', PolicyNo := -1*PolicyNo
                             ][CJ(Year = min(Year):max(Year), State = State, unique = TRUE), on = .(Year, State)
                               ][is.na(PolicyNo), PolicyNo := 0
                                 ][, .(PolicyNo = sum(PolicyNo)), by = .(Year, State)
                                   ][, .(Year, State, PolicyNo = cumsum(PolicyNo))]

以上代码的结果：

   Year State PolicyNo
1: 2001    PA       15
2: 2002    PA       22
3: 2003    PA       22
4: 2004    PA       13
5: 2005    PA       15

如您所见，需要几个步骤才能达到预期的最终结果：

• 首先转换为 data.table (setDT(dat)) 并将其重新整形为长格式并删除没有Year 的行
• 然后将具有'Year_repealed' 的行的值设为负数。
• 使用交叉连接 (CJ)，您可以确保每个州的所有年份都存在，并将 PolicyNo 列中的 NA-值转换为零。
• 最后，您按年份进行汇总，并对结果进行累计。