1  R语言入门

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Hello friend. Welcome to the world of R language!

欢迎来到R语言的世界! R语言,一种广泛用于统计计算和图形的编程语言,已经成为数据科学家和统计学家的首选工具之一1

1.1 R语言历史

R语言的起源可以追溯到1976年,当时它是由新西兰的Ross Ihaka和Robert Gentleman在奥克兰大学开发的。它是S语言的一个实现,S语言是由贝尔实验室的John Chambers和同事们在1976年开发的。在R语言的源代码中还有很多S语言的留存代码,后面我们会时不时深入了解一下R语言的具体实现。

注释

不用担心,我们不必去学习其中的C语言和Fortran代码。

R语言的名字来源于其创始人的名字首字母。

R语言的开发是为了提供一个免费、开源的统计计算环境,它不仅仅是一个编程语言,还包括了一个高效的数据存储和处理工具,以及一套广泛的统计和图形功能。

1.2 R语言的特点

R语言是一门解释型语言,这意味着不需要进行复杂的编译过程就可以直接执行代码。 这一特点使得R语言在数据分析和统计计算中非常便利,允许用户快速地进行探索性数据分析和可视化。

解释型的特性也使得R语言更易于学习和使用,特别是对于没有编程背景的人来说。 这种便利性使得R成为数据科学和统计分析的首选工具之一。

1.3 谁在使用R语言

R语言在学术界和工业界都得到了广泛的应用。许多研究者使用R进行统计分析和数据可视化。在工业界,尤其是在金融、生物技术、市场研究和社交媒体领域,R语言也得到了广泛的应用。

注释

国内同学,尤其是学习生物、医学的同学可能有更深的体会。

得益于它的易扩展性,大公司如Google, Facebook, Airbnb和New York Times都在使用R语言进行数据分析。此外,R语言的社区也非常活跃,有数千个扩展包,涵盖了从生态学到金融的各种领域。

1.4 R语言在解决哪些问题

我想最重要的是它为统计分析提供了一整套工具。 它的扩展包也非常丰富,可以满足各种各样的需求。 此外,R语言还有一个很大的优势,就是它的可视化功能非常强大,可以帮助我们更好地理解数据。

在各个领域内还有各种强大的付费分析工具,但是R语言的免费和开源使得它在学术界和工业界都得到了广泛的应用。

  1. 统计分析和数据科学
  • 数据清洗
  • 描述性统计分析
  • 推断性统计分析
  • 机器学习模型构建
  1. 生物信息学
  • 基因序列分析
  • 蛋白质结构预测
  • 生物标记物发现
  1. 金融分析
  • 风险评估
  • 股票市场分析
  • 信用评分
  1. 心理学研究
  • 心理测量和量表开发
  • 实验设计和数据分析
  • 行为和认知模型构建
  • 社会心理学研究(如群体动力、偏见等)
  1. 市场研究
  • 消费者行为分析
  • 市场趋势预测
  • 产品定位
  1. 医疗研究
  • 临床试验分析
  • 疾病预测
  • 医疗成本分析
  1. 社会科学研究
  • 人口统计学分析
  • 调查数据分析
  • 社会网络分析
  1. 地理信息系统(GIS)
  • 空间数据分析
  • 地图生成
  • 地理位置预测
  1. 自然语言处理(NLP)
  • 文本挖掘
  • 情感分析
  • 语义分析
  1. 工业制造
  • 质量控制
  • 供应链优化
  • 生产效率分析
  1. 能源领域
  • 能源消耗分析
  • 可再生能源研究
  • 能源价格预测
注释

颜色标记部分是我过去几年在工作中使用R语言解决的问题。

上述这些只是R语言在各个领域的应用的冰山一角,R语言的应用还在不断扩展。 借助于扩展包,我们可以很方便利用前辈们的成果,快速地解决我们遇到的实际问题。

1.5 如何解题

学习一门编程语言并不是我们最终的目的,我们最后还是要去解决面临的实际问题。

大家可能听说过28定律,或者说Pareto原则2

它是一种经济学和社会学中常见的现象,由意大利经济学家Vilfredo Pareto于1906年首次描述。这个原则的基本观点是,在许多情况下,大约80%的效果来自20%的原因。换句话说,少数的因素(大约20%)通常会产生大多数的结果(大约80%)。

我们在用R语言解决问题的时候,通常也会花大概80%时间去梳理问题,列出计划,寻找解决方案,而真正的编程只占20%的时间。

而编程中,也是花20%的时间去写代码,剩下的80%时间用来调试代码。

所以在正式入门R语言之前,下一章将先为大家介绍数学家波利亚的书《如何解题》。 这本书跟编程没有关系,但是它启发人们如何去解决问题,这对我们学习R语言也是非常有帮助的。


  1. 另一个是大家更为熟知的Python。↩︎

  2. 后面我们还会提到帕累托图↩︎