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sukai 03-03 135

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　　小编语：本期分成R与RStudio简介及相关软件资源上、下两篇文章，本篇推文主要介绍R安装与设置、R包安装与加载，第二篇推文主要介绍基础设置、RStudio安装与设置。

　　工欲善其事

　　R与RStudio简介及相关软件资源（上）

　　软件准备

此部分主要介绍 R 与 RStudio 的基础知识、安装方式与相关资源。这里所有的示例均以 Windows 10 系统下的 R 3.4.2 版本为例进行，适用于任何 R 3.0.0 以上版本。RStudio 的说明适用于 RStudio 1.0 以上版本。

　　R安装与设置

　　R 简介

R是一个免费自由且跨平台通用的统计计算与绘图软件，它有 Windows、Mac、Linux 等版本，均可免费下载使用。R 项目(The R Project for Statistical Computing)最早由新西兰奥克兰大学(Auckland University)的Robert Gentleman(1959-)和Ross Ihaka(1954-) 开发，故软件取两人名字的首字母命名为 R 。该项目始于1993年，2000年发布了首个官方版本 R 1.0.0 ，后期维护由 R 核心团队(R Core Team)负责。截止2017年10月，已发布到 3.4.2 版本。凭借其开源、免费、自由等开放式理念，R 迅速获得流行，目前已成为学术研究和商业应用领域最为常用的数据分析软件之一。

从R 主页中选择download R链接可下载到对应操作系统的 R 安装程序。打开链接后的网页会提示选择相应的CRAN镜像站(见文末注解)。目前全球有超过一百个 CRAN 镜像站，用户可选择就近下载。Windows 平台下也可直接点击如下链接

　　https://cran.r-project.org/bin/windows/base/release.htm

直接下载最新版的 R 进行安装。

　　R 的安装与初步尝试

程序下载完毕后，双击安装程序、选择对应的32位或64位程序（若不明白这其中的区别，可选择同时安装）即可安装。初学者可按默认设置安装在系统盘，并选择一切默认设定完成安装程序。高级用户可参考谢益辉等人的安装经验进行相关设置，如安装时去掉版本号以便于日后更新 R 包。

安装完毕后，打开 R ，可看到 R 的操作界面，称为 R 控制台（R Console）。类似其他以编程语言为主要工作方式的软件，R 的界面简洁而朴素，类似一个空白的写字板。但在这一朴素的外表下，是丰富而复杂的运算功能。

在 R 命令提示符后输入相关命令，并摁回车键即可展示相关结果。在不知道任何 R 命令的情况下，也可将 R 作为一个高级的科学计算器使用。

通过一些简单的 R 命令，可更好地了解 R 的风格。例如

　　data()

　　这一命令可展示 R 自带的所有数据集，R 数据的后缀名为.RData。注意命令中的()是不可缺少的，是 R 命令的有机组成部分。可以发现其中有一个mtcars数据集。欲了解这一数据集的内容，可输入如下命令

?mtcars

?表示求助。此时会在默认浏览器（建议使用Chrome浏览器）中打开一个新的网页，介绍此数据的来源及各变量的具体定义与测量单位。查阅文档可知，mtcars数据是从1974年美国《汽车趋势》（Motor Trend）杂志中抽取了32辆汽车的基本性能数据，并对各变量的含义与单位进行了详细说明。以后会利用该数据进行基本展示，读者应自行花一分钟的时间去了解该数据中各变量的具体含义。

直接键入mtcars会在 R 中直接展示整个数据。若数据太长，则可能占据太多空间或消耗大量时间。如只想直观了解数据的基本形式，使用head()命令即可展示某一数据的前几行（默认6行），也可通过以下方式展示指定数据的前若干行

如此即可展示mtcars数据前5行。结果中的两个##号，表示默认的命令结果提示。

相信你很快就能猜出tail(mtcars, 5)是何功能。

需要强调的是，在 R 的命令中所使用的符号全部为英文符号，如果出现中文标点则会出错。另外，如果命令太长需要分行显示，在 R 控制台中会出现+号以示连接。

　　R包安装与加载

R 的初始安装程序只包含少数几个基础模块和若干基础安装包（base packages），使用它们虽已能完成诸多统计分析与可视化呈现的工作，但往往需要安装并加装其他开放性的软件包来实现更多功能或简化相关的操作流程。这些附加包通常通过 CRAN 镜像站下载安装，并在加载后可调用相关函数执行计算或绘图功能。

一般而言，安装 R 包的方式有三种。

　　在线安装

在线安装 R 包的命令为install.packages(" ")，""中填入软件包的名称（遵从 R 开发者的书写惯例，在描述 R 命令的名称时也应带上小括号()，以表示这是一个 R 命令）。例如，在 R 命令窗口（即所谓的 R 控制台）中的符号后输入如下命令：

　　确保电脑联网。每次打开 R 后，首次安装R包时会要求选择镜像站。就近选择国内镜像，如常见的清华大学镜像站、中国科学技术大学镜像站、兰州大学镜像站等，点击确定即可在线安装软件包dplyr。其中的双引号""也可使用单引号''替换。安装成功后应出现如下提示：

　　在install.packages()命令中不能省略双引号或单引号，否则会出现如下错误提示：

若想一次性安装多个包，可使用如下方式：

即使用c()将不同的包加以联接，中间加上逗号。字母c的含义其实正是联结（concatenate，或理解为 combine 更容易记忆）。

如此，可使用如下方式安装常用的数据分析包和文档写作的相关包：

读者不妨将此命名拷走并运行。由于一次性安装的包比较多，可能需要几分钟左右的时间才能安装完毕上述所有包。

　　离线安装

由于网络问题，在线安装有时可能出错，此时可选择离线安装。

离线安装首先要求有相关 R 包的压缩包。如已确定所想安装的包名，在 CRAN 网站上选定镜像站后，点击左侧的 Packages 一栏，可看到所有在该网站上储存的 R 包。点击 R 包名称进入相关页面，找到 Windows Binaries 一行对应的.zip文件，下载到本地电脑（Mac 系统选择.tgz文件）。该文件无需解压缩，打开 R 后，遵循以下路径安装该压缩包Packages--Install package(s) from local files，点击后选择安装包即可完成安装。

离线安装的问题在于，有些 R 包的功能依赖于另外一些包，因此需要同时安装其所依赖的其他包。采用离线安装时无法加载这些包。

　　GitHub 安装

存放于 CRAN 上的包通常是较为成熟、某种程度上讲也是相对滞后的包。包在维护和更新过程中会增加一些新的功能，或者总会有一些新的试验性的包出现，以满足用户的功能。这些旧包的更新版、或者是未曾公开推出的新包，通常会以开发版（development version）的形式储存于类似GitHub这样的代码托管平台（GitHub 是一个面向开源及私有软件项目的托管平台，于2008年4月10日正式上线，是目前全球规模最大的社会化编程及代码托管网站），而并未提交到 CRAN 。甚至有开发者本人并无意向将自身开发的 R 包提交至 CRAN 镜像。此时，前述两种安装方式就不再有效。

若想直接从 GitHub 安装相关包，建议通过 Hadley 开发的devtools包完成安装。以下是基本步骤：

安装devtools包（请复习并实践第一种安装法）。

加载该包，即输入library(devtools)。

使用其中的install_github()函数完成安装。

以下是示例。

install_github()命令通常要求先给出开发者名字再给出包名。这对于只知道包名而不知道开发者名字的用户是不利的。好在使用这一安装方式的通常为中高级用户，他们自可从 GitHub 页面找到相关包并阅读其安装说明后安装。

同时，为更好地利用 GitHub 及 R 的相关功能，建议 Windows 用户安装Rtools工具。这是用于在 Windows 平台下开发 R 包和 R 本身的软件插件。

若安装了 R 包后仍然出现是否要进行安装的界面，可重新打开一次 R 重新安装。若内存允许，也可以同时打开多个 R，它们之间的运行相互不干扰。

R 与和后面即将介绍 RStudio 都可以安装 R 包，区别在于：在 R 控制台安装 R 包时可以自主选择 CRAN 镜像，而 RStudio 会自动选择好 CRAN 镜像，有时会因服务器距离过远而出现耗时过长的情况。一般建议用 R 自身安装 R 包。

　　R 包加载

使用 R 内置的少数函数以及base这个包中的函数进行数据分析时，直接调用函数即可，无需先加载。base包所包含的函数可使用如下命令查看

但多数函数都在其他包中。若要使用这类函数进行数据分析，首先要加载这些包。这有两种方式。