如何获得 R 时间序列中下一行和上一行之间的差异？

Question

我有一个相当大的时间序列，包括对 4 个变量（date、x、y、z）的大约 14k 次观察。

我如何才能（与计算当前值 (t) 与前一个值 (t-1) 之间的差值的函数 diff( df$vector, lag = 1) 相反）为每个值计算下一个值之间的差值 ( t+1) 和之前的值 (t-1)？

Answer 1

所以，要理解请求...生成一些数据：

set.seed(11)
a = sample(1:10, 10)

数据如下：

3  1  5  9  7  8  6  4  2 10

需要T+1 vs. T-1:

T = 0 => No computation
T = 1 => 5 - 3 = 2
T = 2 => 9 - 1 = 8
...
T = 9 => 10 - 4 = 6
T = 10 => No computation

随着那个被确立...

#' Future Difference
#' 
#' Obtain the lagged difference between X[t+1+lag] - X[t-1-lag]
#' @param x   A \code{vec}
#' @param lag A \code{integer} indicating the lag
#' @return A \code{vec} with differences taken at T+lag v. T-lag
#' @examples
#' set.seed(11)
#' a = sample(1:10, 12)
#' fdiff(a)
fdiff = function(x, lag = 1){
  # Number of obs
  n = length(x)

  # Trigger error to prevent subset
  if(n < 2+lag){stop("`x` must be greater than `2+lag`")}

  # X_(T+1) - X_(T-1)
  x[(2+lag):n] - x[1:(n-lag-1)]
}

在a 上调用它会得到：

fdiff(a)

2  8  2 -1 -1 -4 -4  6

Answer 2

如果我正确理解您的问题，您只需设置 lag = 2。

Answer 3

您正在寻找的是diff of 2 ！ （您应该使用diff 而不是@Kake_Fisk 建议的lag。）使用来自@Coatless 接受的答案中的数据：

set.seed(11)
a = sample(1:10, 10)
diff(a,2)

给予：

[1]  2  8  2 -1 -1 -4 -4  6

在 OP 发表评论后编辑：

如果我正确理解您的评论，您接受的来自@coatless 的回答并没有给您您所要求的。您正在寻找一个系列，它为您提供每个元素与其邻居的前一个和下一个差异。所以这个系列的长度必须是原始系列的 2 倍 - 2（因为第一个元素没有前一个值，最后一个没有下一个值）。 一种可能的解决方案可能是：

set.seed(11)
a = sample(1:10, 10)
a
[1]  3  1  5  9  7  8  6  4  2 10

prev <- a[1:(length(a)-1)] - a[2:length(a)] # series of previous values
nxt <- -1 * prev # series of next values

nextPrevValues <- rep(0,2 * (length(a)-1))
for(i in 1:length(a)-1){
  nextPrevValues[2*i-1] <- nxt[i]
  nextPrevValues[2*i] <- prev[i]
}

从第一个元素到下一个元素的差异开始，您可以获得每个元素的上一个和下一个差异。最后一个元素只有一个先前的值。

nextPrevValues
 [1] -2  2  4 -4  4 -4 -2  2  1 -1 -2  2 -2  2 -2  2  8 -8