Exercice varicelle.Rmd

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title: "Votre titre" title: "Analyse de l'incidence de la varicelle"
author: "Votre nom" author: "MTY Ju"
date: "La date du jour" output:
output: html_document pdf_document:
toc: true
html_document:
toc: true
theme: journal
documentclass: article
classoption: a4paper
header-includes:
- \usepackage[french]{babel}
- \usepackage[upright]{fourier}
- \hypersetup{colorlinks=true,pagebackref=true}
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```{r setup, include=FALSE} ```{r setup, include=FALSE}
knitr::opts_chunk$set(echo = TRUE) knitr::opts_chunk$set(echo = TRUE)
``` ```
## Quelques explications ## Préparation des données
Les données de l'incidence de la varicelle sont disponibles du site Web du [Réseau Sentinelles](http://www.sentiweb.fr/). Nous les récupérons sous forme d'un fichier en format CSV dont chaque ligne correspond à une semaine de la période demandée. Nous téléchargeons toujours le jeu de données complet, qui commence en 1984 et se termine avec une semaine récente. L'URL est:
```{r}
data_url = "http://www.sentiweb.fr/datasets/incidence-PAY-7.csv"
```
Pour éviter de télécharger le fichier à chaque analyse de R, nous utilisons une copie locale. Mais si ce fichier n'existe pas, alors nous le téléchargeons automatiquement:
```{r}
data_file = "incidence-PAY-7.csv"
if (!file.exists(data_file)) {
download.file(data_url, data_file, method="auto")
}
```
Voici l'explication des colonnes donnée sur le [sur le site d'origine](https://ns.sentiweb.fr/incidence/csv-schema-v1.json):
| Nom de colonne | Libellé de colonne |
|----------------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| `week` | Semaine calendaire (ISO 8601) |
| `indicator` | Code de l'indicateur de surveillance |
| `inc` | Estimation de l'incidence de consultations en nombre de cas |
| `inc_low` | Estimation de la borne inférieure de l'IC95% du nombre de cas de consultation |
| `inc_up` | Estimation de la borne supérieure de l'IC95% du nombre de cas de consultation |
| `inc100` | Estimation du taux d'incidence du nombre de cas de consultation (en cas pour 100,000 habitants) |
| `inc100_low` | Estimation de la borne inférieure de l'IC95% du taux d'incidence du nombre de cas de consultation (en cas pour 100,000 habitants) |
| `inc100_up` | Estimation de la borne supérieure de l'IC95% du taux d'incidence du nombre de cas de consultation (en cas pour 100,000 habitants) |
| `geo_insee` | Code de la zone géographique concernée (Code INSEE) http://www.insee.fr/fr/methodes/nomenclatures/cog/ |
| `geo_name` | Libellé de la zone géographique (ce libellé peut être modifié sans préavis) |
La première ligne du fichier CSV est un commentaire, que nous ignorons en précisant `skip=1`.
### Lecture du fichier local
```{r}
data = read.csv("incidence-PAY-7.csv", skip=1)
```
Regardons ce que nous avons obtenu:
```{r}
head(data)
tail(data)
```
Y a-t-il des points manquants dans nos données ?
```{r}
na_records = apply(data, 1, function (x) any(is.na(x)))
data[na_records,]
```
Les deux colonnes qui nous intéressent sont `week` et `inc`. Vérifions leurs classes:
```{r}
class(data$week)
class(data$inc)
```
Ce sont des entiers, tout va bien !
### Conversion des numéros de semaine
La gestion des dates est toujours un sujet délicat. Il y a un grand nombre de conventions différentes qu'il ne faut pas confondre. Notre jeux de données utilise un format que peu de logiciels savent traiter: les semaines en format [ISO-8601](https://en.wikipedia.org/wiki/ISO_8601). En `R`, il est géré par la bibliothèque [parsedate](https://cran.r-project.org/package=parsedate):
```{r}
library(parsedate)
```
Pour faciliter le traitement suivant, nous remplaçons ces semaines par les dates qui correspondent aux lundis. Voici une petite fonction qui fait la conversion pour une seule valeur:
```{r}
convert_week = function(w) {
ws = paste(w)
iso = paste0(substring(ws, 1, 4), "-W", substring(ws, 5, 6))
as.character(parse_iso_8601(iso))
}
```
Nous appliquons cette fonction à tous les points, créant une nouvelle colonne `date` dans notre jeu de données:
```{r}
data$date = as.Date(convert_week(data$week))
```
Ceci est un document R markdown que vous pouvez aisément exporter au format HTML, PDF, et MS Word. Pour plus de détails sur R Markdown consultez <http://rmarkdown.rstudio.com>. Vérifions qu'elle est de classe `Date`:
```{r}
class(data$date)
```
Lorsque vous cliquerez sur le bouton **Knit** ce document sera compilé afin de ré-exécuter le code R et d'inclure les résultats dans un document final. Comme nous vous l'avons montré dans la vidéo, on inclue du code R de la façon suivante: Les points sont dans l'ordre chronologique inverse, il est donc utile de les trier:
```{r}
data = data[order(data$date),]
```
```{r cars} C'est l'occasion pour faire une vérification: nos dates doivent être séparées d'exactement sept jours:
summary(cars) ```{r}
all(diff(data$date) == 7)
``` ```
Et on peut aussi aisément inclure des figures. Par exemple: ### Inspection
Regardons enfin à quoi ressemblent nos données !
```{r}
plot(data$date, data$inc, type="l", xlab="Date", ylab="Incidence hebdomadaire")
```
```{r pressure, echo=FALSE} Un zoom sur les dernières années montre mieux la localisation des pics en hiver. Le creux des incidences se trouve en été.
plot(pressure) ```{r}
with(tail(data, 200), plot(date, inc, type="l", xlab="Date", ylab="Incidence hebdomadaire"))
``` ```
Vous remarquerez le paramètre `echo = FALSE` qui indique que le code ne doit pas apparaître dans la version finale du document. Nous vous recommandons dans le cadre de ce MOOC de ne pas utiliser ce paramètre car l'objectif est que vos analyses de données soient parfaitement transparentes pour être reproductibles. ## L'incidence annuelle
Comme les résultats ne sont pas stockés dans les fichiers Rmd, pour faciliter la relecture de vos analyses par d'autres personnes, vous aurez donc intérêt à générer un HTML ou un PDF et à le commiter. ### Calcul
Maintenant, à vous de jouer! Vous pouvez effacer toutes ces informations et les remplacer par votre document computationnel. Étant donné que le pic de l'épidémie se situe au printemps, à cheval entre deux années civiles, nous définissons la période de référence entre deux minima de l'incidence, du 1er septembre de l'année $N$ au 1er septembre de l'année $N+1$. Nous mettons l'année $N+1$ comme étiquette sur cette année décalée, car le pic de l'épidémie est toujours au début de l'année $N+1$. Comme l'incidence de la varicelle est très faible en été, cette modification ne risque pas de fausser nos conclusions.
L'argument `na.rm=True` dans la sommation précise qu'il faut supprimer les points manquants. Ce choix est raisonnable car il n'y a qu'un seul point manquant, dont l'impact ne peut pas être très fort.
```{r}
pic_annuel = function(annee) {
debut = paste0(annee-1,"-09-01")
fin = paste0(annee,"-09-01")
semaines = data$date > debut & data$date <= fin
sum(data$inc[semaines], na.rm=TRUE)
}
```
Nous devons aussi faire attention aux premières et dernières années de notre jeux de données. Les données commencent au 1er janvier 1991, cela nous permet de quantifier complètement le pic attribué à 1991. Par contre, pour une exécution en octobre 2018, les données se terminent après le 1er août 2018, ce qui nous permet d'inclure cette année.
```{r}
annees = 1991:2020
```
Nous créons un nouveau jeu de données pour l'incidence annuelle, en applicant la fonction `pic_annuel` à chaque année:
```{r}
inc_annuelle = data.frame(annee = annees,
incidence = sapply(annees, pic_annuel))
head(inc_annuelle)
```
### Inspection
Voici les incidences annuelles en graphique:
```{r}
plot(inc_annuelle, type="p", xlab="Année", ylab="Incidence annuelle")
```
### Identification des épidémies les plus fortes
Une liste triée par ordre décroissant d'incidence annuelle permet de plus facilement repérer les valeurs les plus élevées:
```{r}
head(inc_annuelle[order(-inc_annuelle$incidence),])
```
### Identification des épidémies les plus faibles
Une liste triée par ordre croissant d'incidence annuelle permet de plus facilement repérer les valeurs les plus faibles:
```{r}
head(inc_annuelle[order(inc_annuelle$incidence),])
```
Enfin, un histogramme montre bien que les épidémies fortes, qui touchent environ 10% de la population française, sont assez rares: il y en eu trois au cours des 35 dernières années.
```{r}
hist(inc_annuelle$incidence, breaks=10, xlab="Incidence annuelle", ylab="Nb d'observations", main="")
```
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