第一部份：导论及基础知识

Slides

补充信息

R 和 RStudio 的安装

访问 https://posit.co/download/rstudio-desktop/，根据提示依次下载并安装 R 和 RStudio。RStudio 安装包的下载速度较慢，请选择网络状态良好时下载。

R 安装包中包含了运行 R 所需的文件，RStudio 则是为 R 量身定做的综合开发软件（IDE），两者的关系和电子书与阅读器之间的关系类似。我们通常不会直接调用 R，而是通过 RStudio 进行编程和执行，R 在后台被 RStudio 调用。

首次运行 RStudio 时的界面（Mac版）

首次运行 RStudio 时的界面（Mac版）

从 RStudio 的运行界面左侧面板的 Console 部份可以看到调用 R 的信息，例如第一行显示了正在使用的 R 版本号。

基本设置

在使用 RStudio 之前需要进行一些简单的设置。R 本体可以实现的功能不多，通常在使用的时候需要安装和调用各种工具包（package）。安装是通过网络服务器自动完成的，但默认的服务器有时会因为连接超时而造成安装失败，因此我们需要设置境内的镜像服务器。

1. 设置工具包的安装路径（repository）

第一步：打开菜单栏中的 Tools > Global Options... 窗口，并选择 Packages 项目

Global Options 中的 Packages

Global Options 中的 Packages

第二步：点击 Primary CRAN repository 右侧的 Change... 键，从弹出的窗口中选择一个中国境内的镜像网站（下图中选择的是清华大学的镜像网站 TUNA），并点击 OK 键。

选择 CRAN repository

选择 CRAN repository

第三部：回到 Global Option 设置窗口，点击 Apply 键完成设置。

2. 安装 fpp3 及相关工具包

工具包的安装可以通过菜单栏的 Tools > Install Packages ... 完成。本门课程所需的工具包名为 fpp3，它会自动安装其他需要调用的工具包。在 Install Packages 窗口中的 Packages 栏输入 fpp3，并确保下面的 Install dependencies 已被选中，然后点击 Install 键后等待安装完成即可（安装过程可能会花较长时间，需要耐心等待）。

安装工具包

安装工具包

3. 使用工具包

为了使用工具包中所包含的函数或数据集，我们需要在每次启动 RStudio 时（确切的说是开启一个 R session 时）调用它们。调用工具包的命令是 library() ，例如，在 Console 中输入

library(fpp3)

意味着调用 fpp3 包。敲击回车键后会显示类似下面的结果：

Registered S3 method overwritten by 'tsibble':
  method               from 
  as_tibble.grouped_df dplyr
── Attaching packages ────────────────────────────────────────────────── fpp3 1.0.1 ──
✔ tibble      3.2.1     ✔ tsibble     1.1.5
✔ dplyr       1.1.4     ✔ tsibbledata 0.4.1
✔ tidyr       1.3.1     ✔ feasts      0.4.1
✔ lubridate   1.9.4     ✔ fable       0.4.1
✔ ggplot2     3.5.1     
── Conflicts ─────────────────────────────────────────────────────── fpp3_conflicts ──
✖ lubridate::date()    masks base::date()
✖ dplyr::filter()      masks stats::filter()
✖ tsibble::intersect() masks base::intersect()
✖ tsibble::interval()  masks lubridate::interval()
✖ dplyr::lag()         masks stats::lag()
✖ tsibble::setdiff()   masks base::setdiff()
✖ tsibble::union()     masks base::union()

这表明你的 fpp3 包调用成功了。

如果继续输入下面的命令

aus_retail |> filter(`Series ID`=="A3349640L") |> autoplot(Turnover)

则会在右下面板的 Plots 中显示图表

用 R 绘制的图表

用 R 绘制的图表

4. 其他设置

  • 在启动时不读取之前操作的历史纪录。在 Tools > Global Options ... 的 General 项目中的 Workspace 部份，取消 Restore .RData into workspace at startup 的选择。这是为了避免因忘记自己之前做过的操作而导致出现错误的结果。

  • 使用 native pipe operator |>。在 Tools > Global Options ... 的 Code 项目中的 Editing 部份，选择 Use native pipe operator, |> (requares R 4.1 +)。此选项的作用见第二讲 slides。

使用建议

  • 在使用时将输入法切换至英文。这是因为 R 命令中经常会用到英文（半角）符号，包括逗号、引号等。例如逗号在中文输入状态下是全角符号，在显示器中和英文逗号的区别并不明显（这是英文半角逗号, 这是中文全角逗号，），如果混用则会报错且不容易发现错误所在。

  • 学会利用官方提供的帮助文档。官方帮助文档提供了命令的使用方法和补充信息，是学习的一手资料。虽然一开始不太容易看懂，但是一定要养成看帮助文档的习惯。可以用 help(xxx) 或 ?xxx 调取命令 xxx 的帮助文档（xxx 可以是任何函数或数据集），或在 RStudio 的 Help 菜单中寻找其他有用信息。

  • 避免用中文命名文件或文件夹。在导入或导出数据的时候需要指示文件名和保存路径。此时如果包含中文字符，有可能出现意想不到的错误。初学阶段经验积累不够，准确定位错误原因是比较困难的，因此建议从根本上杜绝出现错误的可能性。

学习资料

练习使用 RStudio

RStudio 的官方说明文件 https://docs.posit.co/ide/user/ 提供了详细的使用方法。

零基础上手 R

如果想要快速上手 R 的使用方法，可以参考 A (very) short introduction to R (Torfs, P., & Brauer, C., August 2024)。根据作者所述，阅读并练习该文档中的所有内容大概需要 1–2 个小时。

Cheat Sheets

RStudio 的 Help 菜单里提供了一些 cheat sheets，即快速查询使用方法的指引文档，在查询未知命令时非常方便。建议保存在自己的电脑中随时查看。