函数为每一行数据填充一个矩阵

Question

我想为我的数据的每一行 (N = 500) 填充一个 2x2 矩阵。

N = 500   # Number of observations
S = 2     # Number of rows and columns of the data

假设这是我的示例数据。它包含 5 个协变量的 500 个观察值。

X <- data.frame(matrix(rexp(2500, rate=.1), ncol=5))
X

从我的模型中，我为每个协变量检索了 2 个系数。

beta <- data.frame(matrix(rexp(10, rate=.1), ncol=5))
beta

因为我想为每一行数据填充一个 2x2 矩阵，所以我创建了一个大小为 22n.

的输出数组

output_array = array(NA, dim = c(S,S,N))

现在我想用以下方式填充这个数组：

如果2x2矩阵中的位置是[1,1]或[2,2]，我希望它是1。
如果矩阵中的位置是[1,2]，我希望它是beta第一行和X第一行的系数的乘积
如果矩阵中的位置是[2,1]，我希望它是beta的第二行和X的第一行的系数的乘积

我想对所有 500 行数据执行此过程（...所以它遍历行），从而产生 500 个 2x2 矩阵（每行数据一个）。

我的想法是下面的函数，但是貌似维度不匹配，我做错了。

for(t in 1:N){
  betarow = 1
  for (k in 1:S){
    for (j in 1:S){
      if(k == j){
        output_array[t,k,j] = 1;
      } else {
        output_array = X1[t,]*beta[betarow]
          betarow = betarow + 1;
        }
      }
  }
}

Answer 1

在 R 中，一个 5 元素向量和一个 5 元素向量的乘积是另一个 5 元素向量，其值相乘 element-wise。您正试图将五个数字放入一个“单元格”中。据推测，您打算将 X[i,] * beta[1,] 的 sum 作为标量并将其放入每个单元格中。

此外，在行 output_array = X1[t,]*beta[betarow] 中，您是 over-writing 整个 output_array 而不是其中的一个元素。

记得尽可能利用 R 中的矢量化。我们可以在 lapply 中单独创建矩阵，然后以这种方式创建整个数组：

X    <- data.frame(matrix(rexp(2500, rate=.1), ncol = 5))
beta <- data.frame(matrix(rexp(10, rate=.1), ncol = 5))

output_array <- `dim<-`(unlist(lapply(seq(nrow(X)), function(i) { 
  matrix(c(1, sum(X[i,] * beta[1,]), sum(X[i,] * beta[2,]), 1), nrow = 2)
})), c(2, 2, nrow(X)))

所以 output_array 的前三个“切片”看起来像这样：

output_array[,,1:3]
#> , , 1
#> 
#>          [,1]    [,2]
#> [1,]   1.0000 184.826
#> [2,] 677.8113   1.000
#> 
#> , , 2
#> 
#>          [,1]     [,2]
#> [1,]   1.0000 263.7545
#> [2,] 335.3813   1.0000
#> 
#> , , 3
#> 
#>          [,1]     [,2]
#> [1,]   1.0000 156.0655
#> [2,] 235.1856   1.0000

函数为每一行数据填充一个矩阵

Function to fill one matrix for each row of data

arrays

r

function

pipe

matrix