r - 使用 permute 包计算分块设计中的所有排列

Question

我想计算适合弗里德曼检验的分块设计的所有排列。考虑以下示例:

thedata <- data.frame(
  score = c(replicate(4,sample(1:3))),
  judge = rep(1:4,each=3),
  wine  = rep.int(1:3,4)  
  )

四位评委对 3 款 Wine 进行了排名，现在我想计算每位评委数据内的每一种可能的排列。我预计会看到 1,296 种排列，如下所示:

require(permute)
CTRL <- how(within=Within("free"),
            plots=Plots(strata=factor(thedata$judge)),
            complete=TRUE,maxperm=1e9)
numPerms(12,CTRL)

但是，allPerms(12,control=CTRL) 会产生以下错误:

Error in (function (..., deparse.level = 1)  : 
  number of rows of matrices must match (see arg 2)

我尝试使用 block 参数，但它只是返回一个重复 4 次的矩阵，其中包含 3 个值的 6 种可能的排列:

CTRL <- how(within=Within("free"),
            blocks=factor(thedata$judge),
            complete=TRUE,maxperm=1e9)
allPerms(12,control=CTRL)

重要提示:我确实有一个自定义函数来获取结果，使用 expand.grid() 与 combinat 包中的 permn() 的改编。我感兴趣的是我在哪里误解了 permute 包，而不是我自己如何计算所有这些排列。

Answer 1

@Joris 提供的示例识别了 allPerms() 中的两个错误，当前示例或单元测试集未发现这些错误(也将很快修复!)。

第一个问题是一个不起眼的错误 ，我需要一些时间来考虑修复 。我现在也已经修复了这个错误。 permute 版本 0.8-3 现在可以轻松处理 @joris 问题的 Plots 版本:

R> p <- allPerms(12,control=CTRL)
R> dim(p)
[1] 1295   12
R> head(p)
     [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8] [,9] [,10] [,11] [,12]
[1,]    1    2    3    4    5    6    7    8    9    10    12    11
[2,]    1    2    3    4    5    6    7    8    9    11    10    12
[3,]    1    2    3    4    5    6    7    8    9    11    12    10
[4,]    1    2    3    4    5    6    7    8    9    12    10    11
[5,]    1    2    3    4    5    6    7    8    9    12    11    10
[6,]    1    2    3    4    5    6    7    9    8    10    11    12
R> packageVersion("permute")
[1] ‘0.8.3’

第二个是疏忽。 allPerms() 生成排列索引，但在内部它是逐 block 工作的。在 @Joris 报告的案例中，每个 block 都有 3 个观察值，因此有 6 个索引 1:3 排列。创建这些排列索引后，代码应该使用它们来索引每个 block 的原始数据的行索引。 allPerms() 对每种 可能的排列类型组合执行此操作，除了 block 内的简单随机排列情况。 r2838 修复了此问题。

allPerms() 也没有复制每个 block 内置换矩阵来匹配其他 block 内置换矩阵中的每个行组合。这需要像 expand.grid() 这样的操作，但是是在 block 内置换矩阵上。 r2839 修复了这个特定问题。

allPerms() 以这种方式工作，因为它不希望 block 内样本位于原始数据系列中连续的位置。

第二个错误已通过 r2838 修复和 r2839在 R-Forge 上的 SVN 源代码中。

R> require(permute)
Loading required package: permute
R> CTRL <- how(within=Within("free"),
+             blocks=factor(thedata$judge),
+             complete=TRUE,maxperm=1e9,
+             observed = TRUE)
R> numPerms(12,CTRL)
[1] 1296
R> tmp <- allPerms(12,control=CTRL)
R> dim(tmp)
[1] 1296   12
R> head(tmp)
     [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8] [,9] [,10] [,11] [,12]
[1,]    1    2    3    4    5    6    7    8    9    10    11    12
[2,]    1    2    3    4    5    6    7    8    9    10    12    11
[3,]    1    2    3    4    5    6    7    8    9    11    10    12
[4,]    1    2    3    4    5    6    7    8    9    11    12    10
[5,]    1    2    3    4    5    6    7    8    9    12    10    11
[6,]    1    2    3    4    5    6    7    8    9    12    11    10
R> tail(tmp)
        [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8] [,9] [,10] [,11] [,12]
[1291,]    3    2    1    6    5    4    9    8    7    10    11    12
[1292,]    3    2    1    6    5    4    9    8    7    10    12    11
[1293,]    3    2    1    6    5    4    9    8    7    11    10    12
[1294,]    3    2    1    6    5    4    9    8    7    11    12    10
[1295,]    3    2    1    6    5    4    9    8    7    12    10    11
[1296,]    3    2    1    6    5    4    9    8    7    12    11    10