本节书摘来自华章计算机《应用时间序列分析：R软件陪同》一书中的第1章，第1.3节,作者：吴喜之，刘苗著， 更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。

1.3 R软件入门

1.3.1 简介

统计是数据科学,而分析数据必须要用软件,而使用最方便、统计资源最丰富的开源性软件就是免费的R软件.该软件连续三年位居使用最多的软件的榜首.

R软件(RDevelopmentCoreTeam,2011)用的是S语言,其运算模式和C语言,Basic,Matlab,Maple,Gauss等类似.R软件是免费的自由软件,它的代码公开,可以修改,十分透明和方便.大量国外新出版的统计方法专著都附带有R程序.R软件有强大的帮助系统,其子程序称为函数.所有函数都有详细说明,包括变元的性质、缺省值是什么、输出值是什么、方法的说明以及参考文献和作者的地址.大多数函数都有例子,把这些例子的代码复制并粘贴到R界面就可以立即得到结果,十分便捷.反映新方法的各种程序包(package)可以从R网站上下载,更方便的是联网时通过R软件菜单的“程序包-安装程序包”选项可直接下载程序包.

软件必须在使用中学,仅仅从软件手册中学习是不可取的,正如仅仅用字典和语法书无法学会讲外语一样.笔者用过众多的编程软件,没有一个是从课堂或者手册学的,都是在分析数据的实践中学会的.笔者在见到R软件时,已经接近“耳顺”之年,但在一天内即基本掌握它,一周内可以熟练编程和无障碍地实现数据分析目的.耄耋糊涂之翁尚能学懂,何况年轻聪明的读者乎!近年出现了大量关于R软件的英文参考资料,很容易下载,代码可以复制和粘贴到R软件上(笔者当年可没有如此幸运).其中有一个网站是VincentZoonekynd编写的StatisticswithR,实际上是网络书籍,也可以下载其pdf版本. ,很容易使用;还有一本书是ModernAppliedStatisticswithS(VenablesandRipley,2002),可以下载其第4版的pdf版本. ,该书通过R软件来介绍许多现代统计方法,是非常好的一本书,有一个R自带的程序包(MASS)就是以这本书的内容编写的(MASS为该书名字的缩写).
安装和运行小贴士

登录R网站. ,根据说明从你所选择的镜像网站下载并安装R的所有基本元素.

. 向左边变元赋值语句可以用“=”或者“<-”;还可以用“->”向右赋值.运行时可以在提示码“>”后逐行输入指令.如果回车之后出现“+”号,则说明你的语句

. 不完整(得在+号后面继续输入)或者已输入的语句有错误.

. 每一行可以输入多个语句,之间用半角分号“;”分隔.所有代码中的标点符号都用半角格式(基本ASCII码).R的代码对于字母的大小写敏

. 感.变量名字、定性变量的水平以及外部文件路径和名字都可以用中文.不一定非得键入你的程序,可以粘贴,也可以打开或新建以R为扩展名的文件(或其他文本文件)作为运行脚本,在脚本中可以用Ctrl+R来执行(计算)光标所在行的命令,或者仅运行光标选中的任何部分.

出现的图形可以用Ctrl+W或Ctrl+C来复制并粘贴(前者像素高),或者通过菜单存成所需的文件格式.

. 如果在运行时按Esc键则会终止运行.

. 在运行完毕时会被问到“是否保存工作空间映像?”,如果选择“保存”,下次运行时,这次的运行结果还会重新载入内存,不用重复计算,缺点是占用空间.如果已经有脚本,而且运算量不大,一般都不保存.如果你点击了“保存”,又没有输入文件名,这些结果

会放在所设或默认的工作目录下的名为.RData的文件中,你可以随时找到并删除它.注意,从PPT、PDF或Word文档之类非文本文件中复制并粘贴到R上的代码很可能

. 存在由这些软件自动变换的字体、首字母大写或者左右引号等造成的R无法执行的问题.

. R中有很多常用的数学函数、统计函数以及其他函数.可以通过在R的帮助菜单中选择“手册(PDF文件)”,在该手册的附录中找到各种常用函数的内容.

在R界面,你可以用问号加函数名(或数据名)得到该函数或数据的细节,比如
用“?lm”可以得到关于线性模型函数“lm”的各种细节.另外,如果想查看在MASS程序包中的稳健线性模型“rlm”,在已经打开该程序包时(用library(MASS)打开,用detach(package:MASS)关闭),可用“?rlm”得到该函数的细节.如果MASS没有打开. ,或者不知道rlm在哪个程序包,可以用“??rlm”得到其位置.如果对于名字不清楚,但知道部分字符,比如“lm”,可以用“apropos("lm")”得到所有包含“lm”字符的函数或数据.

如果想知道某个程序包有哪些函数或数据,则可以在R的帮助菜单上选择“Html帮助”,
. 再选择“Packages”即可得到你的R上装载的所有程序包.这个“Html帮助”很方便,可以链接到许多帮助(包括手册等).

. 有一些简化的函数,如加、减、乘、除、乘方(“+,-,*,/,^”)等,可以用诸
如“?"+"”这样的命令得到帮助(不能用“?+”).你还可以写关于代码的注释:任何在“#”号后面作为注释的代码或文字都不会参与运 行.你可能会遇到无法运行过去已经成功运行过的一些代码,或者得到不同结果的情况.

. 原因往往是这些程序包经过更新,一些函数选项(甚至函数名称和代码)都已经改变,这说明R软件的更新和成长是很快的.解决的办法是查看该函数,或者查看提供有关函数的程序包来探索一下究竟.

有一个名为RStudio可以自由下载的软件能更方便地用几个窗口来展示R的执行、运行历史、脚本文件、数据细节等过程.
1.3.2 动手
如果你不愿意弄湿游泳衣,即使你的老师是世界游泳冠军,即使你在教室里听了几百小时的课,你也永远学不会游泳.软件当然要在使用中学.R软件的资源丰富,功能非常强大,我们不可能也没有必要把每一个细节都弄明白,有很多功能笔者到现在也没有用到,或者是因为没有需要,或者是因为有替代方法.我们都有小时候读书的经验,能看懂多少就看懂多少,很少查字典,后来长大了,在开始学外语时,由于大量单词不会才对不认识的单词查字典.实际上,读外语时,在有一定单词量的情况下,能猜就不查字典可能是更好的学习方式.

本书最后有附录“使用R软件练习”,提供了一些笔者为练习而编的代码,如果全部一次运行,要不了一分钟.但希望读者在每运行一行之后就进行思考,一般人都能够在一两天内完全理解这些代码.如果在学习以后章节的统计内容时不断实践,R语言就会成为你自己的语言了.

建议初学R者, 在读本书之前, 务必花些时间, 运行一下这些代码!