Sådan tages prøver ved hjælp af sample() i R

Introduktion

I R er sample()-funktionen et alsidigt værktøj til at udvælge tilfældige elementer fra et datasæt. Denne vejledning giver en omfattende gennemgang af funktionens syntaks, parametre og eksempler på dens anvendelse i forskellige situationer.

Syntaks


sample(x, size, replace, prob)


Parametre

* x: Vektor, dataramme eller liste, hvorfra der skal udtages prøver.
* size: Antal elementer, der skal udtages (som et heltal eller en procentdel af størrelsen på x).
* replace: Logisk værdi, der angiver, om elementer skal udtages med eller uden udskiftning.
* prob: Vektor med sandsynligheder for at udvælge hvert element i x.

Optagelsesmetoder

Uden udskiftning

Ved optagelse uden udskiftning udtages elementer tilfældigt fra x uden at udskifte dem. Dette betyder, at hvert element kun kan udvælges én gang.

Med udskiftning

Ved optagelse med udskiftning udtages elementer tilfældigt fra x, og de udtagne elementer udskiftes tilbage i datasættet, før det næste element udtages. Dette betyder, at det samme element kan udvælges flere gange.

Præcisering af størrelsen

Størrelsen af prøven kan angives som et absolut tal eller som en procentdel af størrelsen på x. For eksempel vil sample(x, 10)* udtage 10 elementer, mens *sample(x, 0.25) udtager 25 % af elementerne i x.

Vægtning af sandsynligheder

Funktionen sample() giver dig mulighed for at vægte sandsynlighederne for at udvælge hvert element i x. Dette kan opnås ved at angive en vektor prob, hvor hver værdi repræsenterer sandsynligheden for at udvælge det tilsvarende element i x.

Eksempler

Eksempel 1: Udtagning af en simpel prøve uden udskiftning

Udtag en prøve på 5 elementer fra vektoren x uden udskiftning

> sample(x, 5, replace = FALSE)


Eksempel 2: Udtagning af en prøve med udskiftning

Udtag en prøve på 10 elementer fra vektoren x med udskiftning

> sample(x, 10, replace = TRUE)


Eksempel 3: Udtagning af en vægtet prøve

Opret en vektor med sandsynligheder

> prob <- c(0.5, 0.3, 0.2)

Udtag en prøve på 10 elementer fra vektoren x vægtet af sandsynlighederne i prob

> sample(x, 10, prob = prob)


Avancerede anvendelser

Lagdeling

Lagdeling bruges til at udtage et repræsentativt udsnit af en population ved at opdele populationen i undergrupper (strata) og derefter udtage tilfældige elementer fra hver undergruppe. Dette kan opnås ved at gruppere x efter en kategorisk variabel og derefter bruge sample() til at udtage et bestemt antal elementer fra hver gruppe.

Klyngeprøvetagning

Klyngeprøvetagning bruges til at udtage et udsnit af en population ved at opdele populationen i klynger og derefter udtage tilfældige klynger og alle elementer i hver udtaget klynge. Dette kan opnås ved at oprette en liste med lister, hvor hver liste repræsenterer en klynge, og derefter bruge sample() til at udtage et bestemt antal klynger.

Konklusion

Funktionen sample() i R giver en kraftfuld måde at udtage tilfældige prøver fra et datasæt på. Ved at forstå dens syntaks, parametre og avancerede anvendelser, såsom lagdeling og klyngeprøvetagning, kan du effektivt bruge denne funktion til at indsamle repræsentative udsnit af data til dine statistiske analyser.

Ofte stillede spørgsmål

1. Hvad er forskellen mellem optagelse med og uden udskiftning?
Ved optagelse uden udskiftning udtages elementer uden at udskifte dem, mens de ved optagelse med udskiftning udskiftes tilbage i datasættet, før det næste element udtages.

2. Hvordan vægtes sandsynlighederne ved udtagning af en prøve?
Sandsynligheder vægtes ved at angive en vektor prob, hvor hver værdi repræsenterer sandsynligheden for at udvælge det tilsvarende element i x.

3. Hvad er lagdeling i forbindelse med prøvetagning?
Lagdeling er en teknik, hvor populationen opdeles i undergrupper, og der udtages tilfældige elementer fra hver undergruppe for at sikre et repræsentativt udsnit.

4. Hvad er klyngeprøvetagning?
Klyngeprøvetagning er en teknik, hvor populationen opdeles i klynger, og der udtages tilfældige klynger og alle elementer i hver udtaget klynge.

5. Kan jeg bruge sample() til at udtage elementer fra en dataramme?
Ja, sample() kan bruges til at udtage elementer fra en dataramme eller enhver anden vektor- eller listelignende struktur i R.

6. Hvad er fordelen ved at bruge sample() frem for at udvælge elementer manuelt?
Sample() sikrer tilfældig udvælgelse, hvilket minimerer bias og gør det muligt at lave statistiske slutninger om den større population.

7. Kan jeg bruge sample() til at udtage unikke elementer?
Ja, sample() kan bruges til at udtage unikke elementer ved at angive replace = FALSE.

8. Er sample() en deterministisk funktion?
Nej, sample() er en ikke-deterministisk funktion, hvilket betyder, at den producerer forskellige resultater ved hver kørsel, selvom der ikke ændres noget ved indgangene.