带条件的前向填充数据

Forward fill data with conditions

我有一个数据框 DF,如下所示:

    date permno   ret sue  bm gpa
1  202001  10000  0.01 0.4 0.4  NA
2  202002  10000  0.04  NA  NA 0.5
3  202003  10000 -0.01  NA  NA  NA
4  202004  10000  0.00 1.3 0.5  NA
5  202005  10000  0.02  NA  NA 0.3
6  202006  10000  0.01  NA  NA  NA
7  202007  10000  0.03  NA  NA  NA
8  202008  10000 -0.02  NA  NA 0.4
9  202001  11000  0.05 0.1 0.3  NA
10 202002  11000  0.02  NA  NA  NA
11 202003  11000  0.01  NA  NA  NA
12 202004  11000  0.00  NA  NA 0.3
13 202005  11000  0.01  NA  NA  NA
14 202006  11000 -0.01  NA  NA  NA
15 202007  11000  0.04 0.5 0.4  NA
16 202008  11000  0.30  NA  NA  NA

我正在使用此代码前向填充变量 sue、bm 和 gpa:

DF1 <- 
  DF %>%
  arrange(permno,date) %>%
  group_by(permno) %>%
  mutate_at(vars(c(sue,bm,gpa)), funs(na.locf(.,na.rm=FALSE)))

结果如下

  date permno   ret   sue    bm   gpa

 1 202001  10000  0.01   0.4   0.4  NA  
 2 202002  10000  0.04   0.4   0.4   0.5
 3 202003  10000 -0.01   0.4   0.4   0.5
 4 202004  10000  0      1.3   0.5   0.5
 5 202005  10000  0.02   1.3   0.5   0.3
 6 202006  10000  0.01   1.3   0.5   0.3
 7 202007  10000  0.03   1.3   0.5   0.3
 8 202008  10000 -0.02   1.3   0.5   0.4
 9 202001  11000  0.05   0.1   0.3  NA  
10 202002  11000  0.02   0.1   0.3  NA  
11 202003  11000  0.01   0.1   0.3  NA  
12 202004  11000  0      0.1   0.3   0.3
13 202005  11000  0.01   0.1   0.3   0.3
14 202006  11000 -0.01   0.1   0.3   0.3
15 202007  11000  0.04   0.5   0.4   0.3
16 202008  11000  0.3    0.5   0.4   0.3

我想限制前向填充数据的月数。我想向前填充三个变量直到下一个可用值,但最多 3 个月。因此,结果应如下所示:

    date permno   ret sue  bm gpa
1  202001  10000  0.01 0.4 0.4  NA
2  202002  10000  0.04 0.4 0.4 0.5
3  202003  10000 -0.01 0.4 0.4 0.5
4  202004  10000  0.00 1.3 0.5 0.5
5  202005  10000  0.02 1.3 0.5 0.3
6  202006  10000  0.01 1.3 0.5 0.3
7  202007  10000  0.03 1.3 0.5 0.3
8  202008  10000 -0.02  NA  NA 0.4
9  202001  11000  0.05 0.1 0.3  NA
10 202002  11000  0.02 0.1 0.3  NA
11 202003  11000  0.01 0.1 0.3  NA
12 202004  11000  0.00 0.1 0.3 0.3
13 202005  11000  0.01  NA  NA 0.3
14 202006  11000 -0.01  NA  NA 0.3
15 202007  11000  0.04 0.5 0.4 0.3
16 202008  11000  0.30 0.5 0.4  NA

有谁知道我如何在 R 中做到这一点?

这听起来像是滚动 window 的事情。但是,由于您需要限制结转,一个问题是当您查看特定单元格时,其前身已经 fixed (un-NA' ), 所以我们需要查看 reverse.

中的向量

辅助功能,其中2:4根据您的喜好,不超过三个月。在反向 rollapply 的上下文中,z[1] 在这种情况下可能是 NAz[2:4] 是前三个 个月。

func <- function(z) if (is.na(z[1])) na.omit(z[2:4])[1] else z[1]

由于我们在滚动中使用了partial=TRUE,所以z不会是length-4是可行的;不过,这很好,因为即使 z[100000] 也会 return NA,这是由 na.omit 明确处理的。 (这种情况也可以通过 length(z) 上的测试来解决。)

另一个注意事项:na.omit(.) 可以 return 一个长度为 0 的向量,这在这种情况下显然是不好的。但是,在强制它成为 return 和 NA 之后添加 [1],如果 z[2:4] 中不存在非 NA 元素,这就是我们需要的.

从这里开始,大部分工作由zoo::rollapply完成:

DF %>%
  arrange(permno, date) %>%
  group_by(permno) %>%
  mutate(across(sue:gpa, ~ rev(zoo::rollapply(rev(.), 4, align="left", FUN = func, partial = TRUE)))) %>%
  ungroup()
# # A tibble: 16 x 6
#      date permno   ret   sue    bm   gpa
#     <int>  <int> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl>
#  1 202001  10000  0.01   0.4   0.4  NA  
#  2 202002  10000  0.04   0.4   0.4   0.5
#  3 202003  10000 -0.01   0.4   0.4   0.5
#  4 202004  10000  0      1.3   0.5   0.5
#  5 202005  10000  0.02   1.3   0.5   0.3
#  6 202006  10000  0.01   1.3   0.5   0.3
#  7 202007  10000  0.03   1.3   0.5   0.3
#  8 202008  10000 -0.02  NA    NA     0.4
#  9 202001  11000  0.05   0.1   0.3  NA  
# 10 202002  11000  0.02   0.1   0.3  NA  
# 11 202003  11000  0.01   0.1   0.3  NA  
# 12 202004  11000  0      0.1   0.3   0.3
# 13 202005  11000  0.01  NA    NA     0.3
# 14 202006  11000 -0.01  NA    NA     0.3
# 15 202007  11000  0.04   0.5   0.4   0.3
# 16 202008  11000  0.3    0.5   0.4  NA  

我们可以编写自己的 na.locf() 来进行您想要的调整:

代码

library(zoo)
library(dplyr)

na.locf2 <- function(object, period = 3, ...){
  # consecutive NAs
  tmp1 <- rle(is.na(object))
  
  # NA count in the length of the vector 
  tmp2 <- unlist(sapply(tmp1[[1]] , function(x){
          1:x
          }))
  
  # remove all NAs
  tmp3 <- na.locf(object, ...)
  
  # reassign those that are greater than the desired period
  tmp3[tmp2 > period] <- NA
  
  # return 
  tmp3
}

# Then 

DF %>%
  arrange(permno,date) %>%
  group_by(permno) %>%
  mutate_at(vars(c(sue,bm,gpa)), funs(na.locf2(.,na.rm=FALSE)))

# Yields

# A tibble: 16 x 6
# Groups:   permno [2]
#     date permno   ret   sue    bm   gpa
#    <int>  <int> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl>
#  1 202001  10000  0.01   0.4   0.4  NA  
#  2 202002  10000  0.04   0.4   0.4   0.5
#  3 202003  10000 -0.01   0.4   0.4   0.5
#  4 202004  10000  0      1.3   0.5   0.5
#  5 202005  10000  0.02   1.3   0.5   0.3
#  6 202006  10000  0.01   1.3   0.5   0.3
#  7 202007  10000  0.03   1.3   0.5   0.3
#  8 202008  10000 -0.02  NA    NA     0.4
#  9 202001  11000  0.05   0.1   0.3  NA  
# 10 202002  11000  0.02   0.1   0.3  NA  
# 11 202003  11000  0.01   0.1   0.3  NA  
# 12 202004  11000  0      0.1   0.3   0.3
# 13 202005  11000  0.01  NA    NA     0.3
# 14 202006  11000 -0.01  NA    NA     0.3
# 15 202007  11000  0.04   0.5   0.4   0.3
# 16 202008  11000  0.3    0.5   0.4  NA