R：低于可变分位数阈值的值的滚动平均值

Question

我有一个大data.table。我要求：

• 数字列的滚动分位数
• 应用于（移动的）分位数阈值以下的值的数字列的滚动平均值

library(data.table)

set.seed(101)
data <- data.table(group=c(rep("A",10),rep("B",7)), value=rnorm(17))

> data
    group      value
 1:     A -0.3260365
 2:     A  0.5524619
 3:     A -0.6749438
 4:     A  0.2143595
 5:     A  0.3107692
 6:     A  1.1739663
 7:     A  0.6187899
 8:     A -0.1127343
 9:     A  0.9170283
10:     A -0.2232594
11:     B  0.5264481
12:     B -0.7948444
13:     B  1.4277555
14:     B -1.4668197
15:     B -0.2366834
16:     B -0.1933380
17:     B -0.8497547

要确定“值”列的滚动分位数，我正在使用软件包runquantile()中的函数caTools，这需要大约1分钟才能在我的数据集上执行。

对于相同的滚动窗口（此处为k=4），当需要考虑计算时间时，如何获得低于移动分位数的滚动平均值？在示例中，结果应类似于“ mean_below_q”列。

library(caTools)

data[,rolling_q := c(rep(NA,3),runquantile(value,k=4,0.4,endrule="trim")),group]

> data
    group      value   rolling_q mean_below_q
 1:     A -0.3260365          NA           NA
 2:     A  0.5524619          NA           NA
 3:     A -0.6749438          NA           NA
 4:     A  0.2143595 -0.21795730  -0.50049020
 5:     A  0.3107692  0.23364141  -0.23029220
 6:     A  1.1739663  0.23364141  -0.23029220
 7:     A  0.6187899  0.37237334   0.26256430
 8:     A -0.1127343  0.37237334   0.09901745
 9:     A  0.9170283  0.67843754   0.25302780
10:     A -0.2232594  0.03357052  -0.16799680
11:     B  0.5264481          NA           NA
12:     B -0.7948444          NA           NA
13:     B  1.4277555          NA           NA
14:     B -1.4668197 -0.53058593  -1.13083200
15:     B -0.2366834 -0.68321222  -1.13083200
16:     B -0.1933380 -0.22801430  -0.85175150
17:     B -0.8497547 -0.72714047  -1.15828700

非常感谢。

Answer 1

我相信会有错别字，因为数据显示的是低于百分位数而不是高于百分位数的值的平均值。

这里有2个选项：

1]使用frollapply（因为它返回长度为1的值），因此您需要另一个非等式联接来计算低于百分位数的值的均值。

data[, rolling_q := frollapply(value, sz, function(x) {
        x <- sort(x, partial = unique(c(lo, hi)))
        qs <- x[lo]
        i <- which(index > lo & x[hi] != qs)
        h <- (index - lo)[i]
        (1 - h) * qs[i] + h * x[hi[i]]
        #.(q, sum(x[1L:lo]) / lo)
    }), group]

data[, mean_below_q := 
    data[data, on=.(group, er>=sr, er<=er), allow.cartesian=TRUE,
        by=.EACHI, mean(value[value<=i.rolling_q])]$V1
]

2）使用1个非等式联接来计算两个值

data[, c("rolling_q", "mean_below_q") := 
    .SD[.SD, on=.(group, er>=sr, er<=er), allow.cartesian=TRUE,
        by=.EACHI, {
            if (.N >= sz) {
                x <- x.value
                x <- sort(x, partial = unique(c(lo, hi)))
                qs <- x[lo]
                i <- which(index > lo & x[hi] != qs)
                h <- (index - lo)[i]
                q <- (1 - h) * qs[i] + h * x[hi[i]]

                .(q, sum(x[1L:lo]) / lo)
            } else 
                .(NA_real_, NA_real_)
        }][, (1L:3L) := NULL]
]

输出：

    group      value sr er   rolling_q mean_below_q
 1:     A -0.3260365 -2  1          NA           NA
 2:     A  0.5524619 -1  2          NA           NA
 3:     A -0.6749438  0  3          NA           NA
 4:     A  0.2143595  1  4 -0.21795730  -0.50049017
 5:     A  0.3107692  2  5  0.23364141  -0.23029219
 6:     A  1.1739663  3  6  0.23364141  -0.23029219
 7:     A  0.6187899  4  7  0.37237334   0.26256434
 8:     A -0.1127343  5  8  0.37237334   0.09901745
 9:     A  0.9170283  6  9  0.67843754   0.25302777
10:     A -0.2232594  7 10  0.03357052  -0.16799684
11:     B  0.5264481  8 11          NA           NA
12:     B -0.7948444  9 12          NA           NA
13:     B  1.4277555 10 13          NA           NA
14:     B -1.4668197 11 14 -0.53058593  -1.13083206
15:     B -0.2366834 12 15 -0.68321222  -1.13083206
16:     B -0.1933380 13 16 -0.22801430  -0.85175154
17:     B -0.8497547 14 17 -0.72714047  -1.15828722

数据：

library(data.table)

set.seed(101)
data <- data.table(group=c(rep("A",10),rep("B",7)), value=rnorm(17))
sz <- 4L
prob <- 0.4

#see stats:::quantile.default
index <- 1 + (sz - 1) * prob
lo <- floor(index)
hi <- ceiling(index)
data[, c("sr", "er") := .(.I - sz + 1L, .I)]