Wie mit einem data frame umgehen

Datensätze sind vereinfacht ausgedrückt eine Sammlung verschiedener Variablen in einer Datentabelle. In R bedeutet dies, dass wir verschiedene Vektoren gleicher Länge zu einer Datentabelle in einem neuem Objekt speichern.

Warum haben die Vektoren in einer Datentabelle alle dieselbe Länge?

Damit du eine Übersicht über einen Datensatz erhältst, nutze die Funktion str(). str steht hierbei für structure.

str(pss)
## 'data.frame':	5000 obs. of  14 variables:
##  $ idno    : num  10000 10001 10002 10003 10004 ...
##  $ district: Factor w/ 5 levels "Distrikt 1","Distrikt 5",..: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ...
##  $ gndr    : Factor w/ 2 levels "female","male": 2 2 2 1 1 1 2 1 1 2 ...
##  $ agea    : num  41 65 48 49 48 64 63 70 80 57 ...
##  $ edu     : Factor w/ 5 levels "ES-ISCED I","ES-ISCED II",..: 4 2 4 5 4 5 3 3 2 3 ...
##  $ wkhtot  : num  34 20 27 30 29 30 37 31 43 32 ...
##  $ income  : Factor w/ 10 levels "1st decile","2nd decile",..: 7 6 7 6 5 6 7 6 3 7 ...
##  $ stfdem  : num  7 8 6 5 4 6 4 10 1 2 ...
##  $ stfeco  : num  6 7 6 4 5 6 5 7 3 4 ...
##  $ trstprl : num  3 5 4 2 6 1 5 4 2 6 ...
##  $ trstprt : num  5 5 4 7 6 3 4 6 5 6 ...
##  $ trstplt : num  4 5 6 4 6 2 4 6 3 5 ...
##  $ trstlgl : num  6 4 5 3 6 4 5 4 9 2 ...
##  $ lrscale : num  4 3 6 6 2 7 6 3 4 4 ...

Du siehst hier, wie viele Dimensionen die Datentabelle (data frame) hat (5000 Zeilen und 14 Spalten) und erhältst zu jeder Variable den Wertetyp sowie die ersten Ausprägungen.

Eine weitere Möglichkeit einen Einblick in einen Datensatz zu erlangen, ist die Funktion head() oder tail(). Diese zeigen jeweils die ersten sechs oder letzten sechs Fälle an.

head(pss)
##    idno   district   gndr agea         edu wkhtot     income stfdem stfeco
## 1 10000 Distrikt 1   male   41 ES-ISCED IV     34 7th decile      7      6
## 2 10001 Distrikt 1   male   65 ES-ISCED II     20 6th decile      8      7
## 3 10002 Distrikt 1   male   48 ES-ISCED IV     27 7th decile      6      6
## 4 10003 Distrikt 1 female   49  ES-ISCED V     30 6th decile      5      4
## 5 10004 Distrikt 1 female   48 ES-ISCED IV     29 5th decile      4      5
## 6 10005 Distrikt 1 female   64  ES-ISCED V     30 6th decile      6      6
##   trstprl trstprt trstplt trstlgl lrscale
## 1       3       5       4       6       4
## 2       5       5       5       4       3
## 3       4       4       6       5       6
## 4       2       7       4       3       6
## 5       6       6       6       6       2
## 6       1       3       2       4       7
tail(pss)
##       idno    district   gndr agea          edu wkhtot     income stfdem stfeco
## 4995 50995 Distrikt 12 female   44   ES-ISCED I     39 3rd decile      2      4
## 4996 50996 Distrikt 12 female   37         <NA>     43 3rd decile      3      4
## 4997 50997 Distrikt 12   male   29  ES-ISCED II     31 6th decile      4      4
## 4998 50998 Distrikt 12 female   33   ES-ISCED I     53 1st decile      0      0
## 4999 50999 Distrikt 12 female   45         <NA>     30 3rd decile      8      8
## 5000 51000 Distrikt 12 female   38 ES-ISCED III     37 6th decile      5      7
##      trstprl trstprt trstplt trstlgl lrscale
## 4995       1       3       4       2       5
## 4996       2       3       1       2       3
## 4997       2       4       3       6       6
## 4998       5       6       5       6       5
## 4999       7       9       6       6       8
## 5000       2       2       3       4       8

In der Anwendung von statistischen Berechnungen arbeitest du nicht mit dem ganzen Objekt, sondern in der Regel mit einzelnen Variablen. Doch wie kannst du diese einzelnen Variablen ansprechen? Du möchtest zum Beispiel die Varianz der Variable stfdem wissen.

Wir haben das data frame-Objekt namens pss und in diesem Objekt haben wir 14 Vektoren, wobei ein Vektor davon den Namen stfdem hat. Wenn du das Objekt im Environment ausklappst, siehst du schon, dass vor dem Namen der Variablen jeweils ein $ steht. Dies zeigt an, dass eben die Variablen jeweils eine Komponente des data frames sind und auch so anzusprechen sind.

Greifen wir also auf die Komponente stfdem zu. Wenn wir auf Objekte zugreifen wollen, müssen wir deren Namen aufrufen:

stfdem
Oops! Warum gibt es hier eine Fehlermeldung?

Probieren wir es erneut:

pss$stfdem
##    [1]  7  8  6  5  4  6  4 10  1  2  2  8  0  3  6  7  4  5  4  5  4  5  8  4
##   [25]  5  5  5  5  5  6  2  2  9  1  3  5  4  4  3  5  5  7  3  5  6  4  0  4
##   [49]  5  5  5  4  3  5 10  3  7  1  4  0  4  5  7  6  6  3  4  4  2  7  1  6
##   [73]  2  5  3  4 10  7  6  3  6  6  8 10  3  9  7  6  4  4  6  6  6  6  7  5
##   [97]  7  6  7  5  1  5 NA  3 NA  8  4  5  6  4 NA  5  8  4  5  6  2  6  4  4
##  [121]  5  6  5  5  6  9  5  6  2  3  8  8  5  1  1 10  5  5  7  7  6  6  1  4
##  [145]  4  7  5  5 NA  8  9  6 10  7  3  2  4  6  4  9  5 NA  4  3  7  8  2  6
##  [169]  1  8  3  5  5  4  8  8  4  6  5  6  0  4  6  4 NA  6  2 NA  3  3  7  8
##  [193]  5  6  6  5  4  4  2  6  7  4  4  7  7  7  4  6  6  5  8  7  7  6  4  3
##  [217] 10  7  7  0  7  4  7  1  3  8  8  1  6  3  2  8  7  3  8  3  4  8  0  9
##  [241]  7  0  9  4  1  5  4  7  1  5  5  3  5  6  6  3  4  5  6  5  8  5  4  4
##  [265]  4  7  6  2  4  3  1  4  8  5  4  6  7  5  2  6  2  3  8  8  6  3  7  5
##  [289]  7  4  7 10  3  6  2  4 10  6  4  4  2  4  4  6  6  8  6  6  7  5  5  7
##  [313]  3  2  6  5  8  4  4  5  5  8  6  9  5  5  5  1  8  6  3  9  5  4  5  3
##  [337]  3  3  9  7  2  9  6  8  8  8  2  5 10  5  4  7  5  7  3  4  9  7  2  5
##  [361]  8  8  5  0 10  4  6  6  3  5  2  8  3  9  3  4  1  7  2  4  6  2  4  0
##  [385]  5  7  5  7  3  2  3  5  4  1  5 10  9  4  0  7  5  9  1  5  2  0  5  4
##  [409]  0  4 10  3  3  5  7  4  2  7  8  5  5  4  3  9  4  5  4  6  5  7  3  4
##  [433]  7  3  2  6  5  4  7  2  3  6  4  5  2  1  8  7  7  4  1  7  8  2  8  3
##  [457]  5  5  4 10  2  0  2  4  6  6  8  6  3  5  8  4  5  2  9 10  7  6  8  0
##  [481]  5  5  5 10  9  7  8  3  7  6  3  6  6  2  9  3  3  8  6  5  6  3  5  8
##  [505]  3  5  5  8  3  7  4  7  4  3  3  6  8  5  8  8  5  4  5  5  1  7  8  4
##  [529]  6  4  6  3  5  6  7  3  3  4  6  4 NA  9  3  6  4  2  8  5  2  5  5  6
##  [553]  7  3  4  0  4  3  6  7  7  7  3  8  8  4  9  2  3  1  8  4  4  9  7  3
##  [577]  4  6  5  2  5  6  4  8 10  8  7  5  7  3  4  6  1  3  3  4  5  3  6  7
##  [601]  3  6  3  7  5  4  8  4  8  3  4  7  8 NA  5  7  5  4  3  4  3  7  2  2
##  [625]  4  6  5  3  8  5  5  2  1  2  4  3  7  9  7  6  2  3  5  3  5  4  5  6
##  [649]  5  5  8  2  4  2  0  4  3  5  7  2  5  5  5  2  6  4  5  0  7  0  5  4
##  [673]  5  3  6  5  2  3 10 10  8  0  6  2  6  6  3  9  9  7 NA  7  2 NA  3  5
##  [697]  7  1  2  4  6  7  4  2  9 10  6  5  0 NA  4  7  1  9  5  5  3  5  4  9
##  [721]  5  1  8  1  5  3  6  6  5  8  4  3  6  7  7  7  7  8  9  9  7  3  6  5
##  [745]  5  2  4  5  4  5  7  6  3  1  7  4  4  5  6  7  7  6  7  5  4  5  5  4
##  [769]  3 NA  1  7  7 NA NA  9  9  3  9  4  0  0  7  1  5  5  9  7  5  8  5  6
##  [793]  5  1  6  5  7  0  4  8  0  0  2  7  3  5 10  3  4  8  5  5  7  9  5  9
##  [817]  7  7  5  7  5  2  4  6  2  4  3  8  5  3  8  4  5  3  7  5  6  1  2  8
##  [841]  0  0  5  3  0  2  7  5  4  3  4  5  9  4  2  5  9  8  4  5  2  4  5  3
##  [865] 10  5  6  5  6  6  5  7  3  5  3  5  9  4  9  6  6  2  6  8  2  0  4  7
##  [889]  3  3  7  4  6  8  2  2  2  9  0  4  7  0  4  4 NA  5  7  3  6  4  8  6
##  [913]  5  9  6  2  5  5  5  5  5  0  1  1  5  0  4  2  8  3  7  5  5  7  4  4
##  [937]  5  4  9  5  7  6  6  4  4  3  6  5  7  4  7  5  8  1  0  2  9  5  0  4
##  [961]  3  4  3  4  3  4  5  6  4  7  5  4  2  5  2  3  0  5  7  1  5  6  5  5
##  [985]  0  8  8  8  6  4  0  2  4  6  3  3  2  2  5  4  6  2  2  7  6  4  4  2
## [1009]  7  5  4  0  9  2  7  4  6  5  3  8  3  7  3  3  7  4  3  5  7  4  5  7
## [1033]  5  5  4  5  8  2  6  3  0  2  4  0  3  4  5  4  3  7  4  3  4  4  8  9
## [1057]  5  5  3  3  5  2  0  6  6  8  7  9  5  8  3  1  7  5  3  6  7  7  1  6
## [1081]  6  5  1  3  3  4  7  3  6  2  6  5  7  7  5  8  4  5  5  3  0 NA  5  3
## [1105]  5  6  5  4  4  5  6  5  5  2  7  5  5  3  5  6  6 NA  4  7  8  8  5  3
## [1129]  9  7  9  2  7  6  3  0  7  3  9  4  2  4  2  1  5  4  6  3  8 10  6  4
## [1153]  2  3  3  3  4  5  4  3  3  2  8  5  5  5  5  4  2  3  5  5  9  6  1 NA
## [1177]  3  2  1  8  6  7  3  2  5  5  4  2  7  4  7 10  6  6  7  6  1  3  5  6
## [1201]  2  4  4  0  7  0  2  8  5  6  5  5  3  8  3  7  5  3  0  4  4  6  4  6
## [1225]  4  2  7  0 10  4  6 10  5  3  6  7  7  5  5  2  3  6  6  4  8  7  8  3
## [1249]  5  5  2  6  4  3  3  3  1 10  6  7 NA  2  3  5  2  3  6  5  2  4  8  6
## [1273]  7  4  6  7  9  4  4  8  2  4  0  7  3  3  6  4  4  6  9  6  5  5  7  5
## [1297]  4  2  4  5  3  9  4  4  6  1  2  5  4  5 NA  2  8  0  8  4  5  8  7  1
## [1321]  3  3 NA  7  8  7  3  6  8  6  5  5  5  2  6  0  6  5  3  5  2  3  6  6
## [1345]  1  9  5  2  0  4  4  5  3  9  6  5  8  6  7  4  3  3  5  5  5  2  5  7
## [1369]  5  5  5  5  8  0  3  4  4  0  4  5  2  3  4  5  4 NA  8  6  7  6 10  7
## [1393]  3  5  5  8  5  1  4  8  6  4  8  1  5  4  5  5  5  5  4  4  7  5  7  4
## [1417]  7  3  5  4  9  2  1  4  8  7  6  5  2  4  8  6  8  5  3  2  3  6  4  4
## [1441] NA  6  5  9  7  8  6  4  8  5  5  6  5  3  6  5  6  3  4  0  8  5  8  3
## [1465]  5  1  4  5  5  4  7  2  0  4  6 NA  6  6  6  3  3  4  5  2  9  4  5  5
## [1489]  4  5  7  5  6  4 10  3  6  5  7  3  2  4  5  5  5  6  9  3  8  7  2  5
## [1513] 10  1 10  8  0  4  5 NA  5  3  5  5  7  1  7  7  7  0  5  8  6  7  7  4
## [1537]  9  1  3  4  5  8  7  8  8  3  9  4  5  5  9  1  9  7  6  1  9  5  0  5
## [1561]  4  2  7  9 NA  6  2 NA  5  5  3  3  2  0  5  5  3  7  1  5  6  8  9  6
## [1585]  5  4  4 NA  3  6  5  2  4  0  0  1  5  5  6  1  8  2  6  6 10  4  5  7
## [1609]  6  7  3  9  3  1  8  3  3  4  9  3  7  6  5  8  5  4  5  7  4  3  7  4
## [1633]  1  9  7  5  1  1  6  0 NA  8  8  4  5  3  9  3 10  2  7  8  7  6  5  5
## [1657]  5  4  7  1  0  9  5  3  2  3  3  5  5  8  1  5  8  5  3  6  6  4  8  1
## [1681]  4  6  9  5  0  5  1  3  4  8  0  5  6  4  3  6  8  5  6  6  5  4  6  6
## [1705]  7  9  1  7  2  7  5  4  6  7  3  3  4  5  2  2 NA  6  3  6  5  4  5  2
## [1729]  6  5  3 NA 10  9  6  7  8  5  8  6  8  8  9  3  9  9  1  0  0  5  1  3
## [1753]  5  5  4  7  8  4  3  8  9  3 10  7  6  9  9  3  6  5  0  1  6  4  4  5
## [1777]  5  1  4  9  1  3  4  2  5  6  5  6  4  8  3  6  2  7  6  5  0  2 NA  6
## [1801]  5  3  6  4  4  3  3  2  7  5  7  5  6  5  2  1  8  3  5  0  6 10  4  5
## [1825]  0  5  1  4  5  6  6  8  5  2  5  6  9  6  2  3  4  2  4  4  9  4  3  3
## [1849]  5  4  4  4  8  3  0  7  3  2  6  5  4  4  3  3  5  0  6  5  4  0 NA  8
## [1873]  1  3  5  5  5  8  4  4  9  1  4  3  1  6  5  2 NA  1  2  6  5  6  9  2
## [1897]  5  3  3  8  7  2  7  4  7  3  8  5 10  1  8  3  5  8  4  0  8  2  1  0
## [1921]  5  6  5  8  1  8  0  3  5  4  0  5  4  2  6  2  4  4 NA  5  6  7  7  9
## [1945]  1  9  4  4  7 10  4  6  6  0  4  6  0  1  6  1  5  3  5  1  1  7  7  9
## [1969]  3  7  7  5  7 10  1  6  4  1  4  7  2  6 NA  6  2  3  5  3  7 NA  7  8
## [1993]  5  6  4  3  3  9  4  4  2  7  5  7  4  2  6  3  3  4  4  1  6  8  9  3
## [2017]  4  2  3  3  4  9  2  3  6  4  5  7  1  7  3  8  0  5  5  5  5  8  3  7
## [2041]  6  5  5  6  4  5  5  1  6  7  4  1  8  9  3  7  7  0  1  5  6  0  4  6
## [2065]  7  5  1 10  8  3  5  7  4  1  4  6  4  5  1  4  6  4  7  5  7  3 NA  5
## [2089]  6  0  6  8  7  6  7  2  5  4  6  6  3  5  6  8  7  4  4  2  8  1  6  8
## [2113]  4 NA  4  6  5  2  6  3  3  7  7  6  2  5  3 NA  1  5  7  4  5  9  2  5
## [2137]  6  4  8  7 NA  7  1  1  2  8  3  5  7  2  7  6  5  5  1  2  4  2  1  8
## [2161]  2  5  0  7  2  7  5  3  6  4  4  6  6  1  3  5  4  9  1  1  2  2  4  2
## [2185]  2  5  4  0  3  1  6  5  3  5  0  3  5  5  8  8  7  6  4  3  3  6 10  6
## [2209]  6  9  1  5  4  6  6  6  4 10  6 NA  5  6  5  7  9  1  6  2  9  7  2  4
## [2233]  7  6  2  4  4  6  4 10  5  4 NA  6  6  7  3  6  3  4 10  9 10  7  7  5
## [2257]  8  6  3  2  9  5  6  1  7  4  3  4  5  2  1  6  4  9  2  5  4  0  4  4
## [2281]  7  5  5  3  5  4  3 NA  6  2  7  9  5  3  7  4 NA  5  3  3  0  4  4  5
## [2305]  7  7  2  5  4  8  4  8  4  0 10  2  0  5  2  3  1  0  6  7  7  5  2  3
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## [2809]  9  4  5 10  7  9  5  3  4  0  4  0  5  1  3  6  5  8  3  4  4  1  2  6
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## [2953]  5  3  6  7  7  0  3  6  3  6  3 NA  3  4  4  3  6  1  5  3  3  7  2  4
## [2977]  6  5  5  8  3  2  8  5  8  5  6  6  4  6  8  1  3  2  2  4  6  7  8  4
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## [3217]  1  7  5  0  2  4 NA  5  0  1  2  8  2  1  3  1 10  4  7  7  3  1  4  4
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## [4105]  4  0  5  7  7  3 NA  6  6  7  3  5  4  7  3  4  3  5  3  3  4  4  8  6
## [4129]  1  2  6  7  1  3  4  8 NA  7  2  9  4  6  4  1  8  6  3  5 NA  2  5  2
## [4153]  4  6  3  2  7  1  4  7  8  1  5  4  2  2  4  5  1  4  3  2  5  8  3  3
## [4177]  7  5  3  3  7  7  4  4  6  8  4  5  3  2  2  7  8  9  7  5  5  2  4  5
## [4201]  7  5  4  7  2  6 NA  5  5  3  0  8  5  5  6  2  6  0  9  5  0  8  5  6
## [4225]  8  3  9  4  6  2  2  5  5  5  3  3  2  8  6  4  3  7  7  4  1  8  9  5
## [4249]  5  7  8  6  1  4  9  3  4  4  3  3  4  2  1  4  3  2  3  4  3  4  5  4
## [4273]  4  2  3  1  3  4  5  8  2  6  0  3  4  5  2  6  3  6 10  4  2  2  8  4
## [4297]  3  9  5  5  4  5  5  0  8  6  5 NA  1  4  4  6  4  6  8  7  6  8  1 NA
## [4321]  0  4  1  3  2  2  5  6 10  5  1  8  5  3  6  5  7  6  5  5 10  3  9  8
## [4345]  7  3  6  6  4  3  5  4  0  6  5  6  0  9  6  2  4  8  5  2  4  5  3  8
## [4369]  8  5  7  9  7  2  2  2  0  7  2  2  6  8  8  5  2  3  5  5  6  4  3 NA
## [4393]  5  4  2  4  4  4  2  4  7  3  7  5  2  0 NA  2  4  5  7  4  7  5  0  9
## [4417]  4  4  5  2  7  3  6  7 NA  7  5  5  2  5  1  6  6  3 NA  6  6  5  4  6
## [4441]  5  0  1  1  0  4  3  4  2  2  6  3  4  5  3  5  0  6  3  7  1  4  3  8
## [4465]  2  2  5  6  3  8  5  2  0  5  6  4  2  5  3  3  5  5  5  5  6  1  2  7
## [4489]  3  8  6  5  2  8  3  5  4  5  2  1  0  1  0  6  4  0  3  1  6  5  7  1
## [4513]  6 10  2  4  3  7  2  3  5  7  5  3  2  3  7  2  4  3  4  6  3  4  3  7
## [4537]  1  8  2  6  4  1  4  3  0  0  0  3  5  3  2  2  9  2  8  0  8  3  2  2
## [4561]  5  6  7  5  7  5  0  5  2  4  2  4  3  3  4  1  7  4  5  2  2  5  4  5
## [4585]  0  9  8  3  8  7  0  6  6  6  2  3  1  2  1  2  2  6  3  7  8  2  7  5
## [4609]  4 10  2  2  4  6  3  5  2  1  5  7  6  5  7  5  5  5  5  5  5  5  8  7
## [4633] NA  2  1  6  6 NA  4  6  0  2  5  7  7  7  4  5  5  1  7  6 10  3  2  4
## [4657]  4 NA  7  9  4  7  5  5  3  3  4  4  2  7  4  6  5  2  5  4  7  3  4  0
## [4681]  4  4  2  6  5  0  2  7  2  4  6  5  4  4  0  5 10  3  3  1  7  6  2  5
## [4705]  7  6  8  3  7  8  4  6  6  4  5  6  7  3  7  2  2  4  6  5  5  5  3  5
## [4729]  2  4  7  1  3  4  6  3  6  2  5  7  3  8  5  6  6  5  5  2  6  0  4  4
## [4753]  4 NA  1  7  5  9  6  4  3  3  1  9  6  2  6  4  6  4  9  3  3  3  5  3
## [4777]  6  3  5  5  7  7  2  2  3  9  7  3  4  5  4  2  4  7  0 10  3  0  3  3
## [4801]  6  6  7 NA  5  5  0  1  4  9  5  1  4  4  5  7  6  8  0  8  5  7  5  8
## [4825]  4  6  0  6  8  6  5  4  0  8  9  5  4  1  4  9  3  6  6  0  8  0  2  6
## [4849]  5  6  8  4  5  4  4  7  2  2  7  3  0  3  4  2  3  5  5  9  5  5  3  3
## [4873]  9  6  6  5  7  3  0  2  7  4  0  3  7  6  4  4  7  5  2  3  5 NA  2  4
## [4897]  7  4  5  3  5  8  5  6  1  3  5  4  1  6  7  6  7  4  4  0  4  4  4  4
## [4921]  8  8  2  0  6  4  1  2  9  1  5 10  3  2  6  5  3  6 NA  7  4  4  4  4
## [4945]  5  5  4  7  2  7  4  6  5  4  5  3  4  8  6  5  4  2  2  4  5  9  5  6
## [4969]  5  6  6  3  7  7  5  8  4  7  1  4  8  7  3  5  6  2  4 10  3  2  3  8
## [4993]  6  7  2  3  4  0  8  5

Jetzt klappt es! Willst du also einzelne Variablen aus einem Datensatz ansprechen, musst du bei der Eingabe berücksichtigen, wo diese gespeichert sind. Mit dem $-Zeichen, gibst du an, dass die Variable eben Teil des Datensatzes vor dem $-Zeichen ist.

Du hast jetzt den Grundaufbau eines Datensatzes verstanden. Als nächstes importieren wir nun Daten in R, damit die Datenanalyse beginnen kann. Im darauffolgenden Kapitel wirst du deskriptive Kennzahlen einzelner Variablen ausgeben lassen.