章节概述

第 0 章用于完成本课程的计算环境准备。R 是用于统计计算与数据分析的软件环境，RStudio 则提供代码编辑、运行、绘图和项目管理界面。理解二者的功能分工，有助于正确安装软件并建立后续课程所需的工作环境。

本章依次介绍 Windows 与 macOS 系统下的软件下载与安装、Console 基础测试，以及编辑器外观和 CRAN 软件包仓库设置。环境配置以“可运行、可检查”为完成标准：基础代码能够执行，R 与 RStudio 的版本信息能够读取，CRAN 仓库地址能够识别。

本章学习内容

学习导航

本章学习内容

第 0 章包含以下五个学习单元。选择 下方导航卡 可进入相应小节：

全景认知

R 与 RStudio

软件下载

获取官方安装包

软件安装

分系统图解安装

环境测试

Hello World

自定义

Global Options

提示：完成一个小节后，可使用右侧“本节工具”返回学习导航；进入下载或安装子页时，该工具会同时提供相应的返回导航入口。

1.0 R 与 RStudio

1.1 R 语言概述

R 是用于统计计算、数据分析与图形表达的开源语言和软件环境。其功能可以通过扩展包持续补充，适合记录并复现完整的分析过程。

R 的起源与演进

R 语言由 Ross Ihaka 和 Robert Gentleman 于 1990 年代初在新西兰奥克兰大学共同开发，其名称与两位作者名字的首字母有关 (Ihaka & Gentleman, 1996)。R 延续了贝尔实验室 S 语言的设计思想，并以自由软件的方式发展。

R 既是一门编程语言，也是一个统计计算环境。R 本身可以免费使用，研究者和开发者还可以通过扩展包补充数据处理、建模、可视化与报告生成等功能。

R 以代码驱动的操作方式 (Script-based) 为主，本课程也将数据处理、分析和制图步骤写入脚本。脚本可以保存、检查并重新运行，有助于记录分析过程；要完整复现结果，还需同时保留数据、软件版本和必要的分析说明。

R 语言创始人 Robert Gentleman 与 Ross Ihaka

R 的主要应用领域

R 的用途并不限于统计检验，还包括数据整理、机器学习、空间分析、可视化和自动化报告。

1. 学术科研：

计算社会科学 (CSS)：文本挖掘、网络舆情分析、社会网络分析 (SNA)
地理数据科学：空间不平等研究、社区隔离分析、人口流动制图
公共卫生与流行病学：生存分析、健康不平等研究、因果推断
数据可视化：基于 ggplot2 制作结构清晰、便于修改的学术图表

2. 业界应用：

数据科学与挖掘：用户行为分析、推荐算法、A/B 测试
金融与量化分析：风险建模、量化投资策略、精算分析
智库与商业分析：处理调查数据，利用 R Markdown 生成可更新的商业或政策评估报告

R 的现代数据分析生态

R 提供了从数据清洗到模型评估的多种工具。选择工具时，应同时考虑数据规模、分析目标和计算资源：

数据处理：tidyverse 提供了强调可读性与一致性的整洁数据语法 (Data Wrangling)；data.table 适合高效处理较大的表格数据。实际可处理的数据量仍受内存、磁盘和任务复杂度影响。
机器学习生态：
- 统一工作流：tidymodels 将数据划分、预处理、训练和评估组织在一套较一致的接口中。
- 算法实现：R 中可使用 ranger、randomForest、xgboost、lightgbm、e1071 与 kernlab 等包完成常见的分类和回归任务；基础 stats 包提供 K-means 和层次聚类算法，factoextra 可辅助整理和呈现聚类结果。
跨语言协作：R 可通过 reticulate 调用 Python 环境，在同一项目中结合 R 的统计分析工具与 Python 的深度学习框架 (如 PyTorch、TensorFlow)。

为什么本课程使用 R

本课程选择 R，主要基于以下五项特点。其中第 1 项和第 2 项会贯穿后续章节：

免费与开源 重要!

R 与 RStudio Desktop 均可免费使用，能够覆盖本课程的数据处理、统计分析、制图和报告写作任务。开源代码也便于研究者检查函数实现、记录依赖并追踪分析过程。
流程可复现 重要!

借助 R Markdown 或 Quarto，可以把“数据清洗、统计建模与结果呈现”写在同一份动态文档中。只要数据和依赖条件保持一致，文档就能重新运行并生成更新后的结果。
系统的可视化工具

ggplot2 基于“图形语法”组织图层、映射和标度，既适合快速探索，也能通过主题和注释制作符合学术规范的图表。
扩展包与社区支持

CRAN 收录了覆盖基础统计、空间分析、文本分析和机器学习等领域的扩展包。各扩展包的官方文档，以及 Stack Overflow、R-bloggers 等社区资源，可用于学习和排查常见问题。
与学术方法发展衔接

R 与学术研究联系紧密，许多统计方法会以 R 包和配套论文的形式发布。使用新方法时，仍需阅读方法文档，核对假设条件与适用范围。

R 还是 Python？

在数据科学领域，R 与 Python 的功能有较多重叠，许多任务均可由两者完成。主要差异体现在侧重点与工具生态：

Python 的优势：
- 工程应用与通用性：作为通用编程语言，Python 在软件开发、自动化脚本及模型部署方面应用较为成熟。
- 深度学习与 AI：Python 在人工智能开发中应用广泛，并拥有 PyTorch、TensorFlow、Keras 等成熟框架和大语言模型调用接口。
- 数据获取与爬虫：Python 提供 Scrapy、BeautifulSoup、Selenium 等工具，适合处理规模较大或结构复杂的网页采集任务。
R 的优势：
- 统计分析：R 在统计建模、计量经济学和因果推断等领域积累了成熟的扩展包，并能较方便地输出模型诊断与统计结果。
- 学术可视化：ggplot2 及其扩展包便于统一图形语法、主题和版式，适合制作需要反复修改的学术图表。
- 轻量级数据采集：rvest 可完成常见静态网页的解析，适合规模适中的研究型数据采集任务。

R 与 Python

【学习建议】本课程采用 “R 为主，Python 为辅” 的学习路线：先用 R 掌握数据处理、统计分析和可视化，再根据研究问题补充 Python 的自动化、深度学习或大模型工具。

1.2 认识 RStudio

什么是 RStudio？

RStudio 是面向 R 的 集成开发环境 (IDE)，由 Posit PBC (原 RStudio 公司) 开发。它把代码编辑、运行、调试、绘图和帮助文档集中在同一界面中，便于组织分析流程。

Posit 同时提供商业产品和服务；本课程使用的 RStudio Desktop 开源版 可以免费下载，已能满足课堂学习和一般研究分析的需要。

R 与 RStudio 的协作机制

依赖关系：RStudio 需要调用 R 执行代码，因此应先安装 R
直观类比：R 可视为汽车的引擎，RStudio 则相当于 仪表盘与操纵杆
工作流程：在 RStudio 中编写指令 \(\rightarrow\) 发送给底层的 R 执行 \(\rightarrow\) R 将计算结果返回 RStudio 界面进行展示

R 与 RStudio 的协作关系

为什么选择 RStudio？

主要功能

R 自带的图形界面 (如 Windows 上的 RGui) 可以直接运行代码，但代码编辑、绘图和帮助文档较为分散。RStudio 将这些功能放在一个界面中，更适合初学者建立稳定的工作流程。

RStudio 通常以“四窗格”方式组织这些功能 (后续章节将详细介绍)，并提供项目管理与文档写作支持：

Source (代码编辑区)：编写脚本、笔记与文档 (包括本课程使用的 R Markdown)。
Console (控制台)：交互式执行代码，即时查看运行结果或报错信息。
Environment (环境面板)：管理当前会话中的数据集、变量与对象。
Files / Plots / Packages (辅助面板)：管理项目文件、预览图形输出以及安装或更新扩展包。

注意本课程后续的课堂演示、作业与考核统一在 RStudio 环境中完成。

本课程使用 RStudio 作为主要开发环境

2.0 软件下载

版本与截图说明：R 与 RStudio Desktop 会持续更新，建议从官方网站下载当前稳定版。本章部分下载截图记录的是页面制作时的 R 4.6.1 与 RStudio 2026.09.0，安装向导截图还可能来自其他版本。截图仅用于说明入口位置、操作顺序和常见选项；版本号、文件名、系统要求、页面布局及按钮位置均以官网和实际安装向导为准。

2.1 下载 R 与 RStudio

选择操作系统

R 与 RStudio 下载导航

选择操作系统后进入对应的下载说明

Windows 系统

下载说明

macOS 系统

下载说明

提示：如需切换系统说明，可返回本页签重新选择。

Windows 系统

下载 R

官方地址：打开 CRAN Windows 下载目录（建议在新标签页中打开）

操作步骤：

Step 1 在 Windows 下载目录页点击 install R for the first time（首次安装 R）。

CRAN Windows 下载目录中的首次安装入口

Step 2 点击 Download R-x.y.z for Windows（x.y.z 会随当前版本变化），保存 .exe 安装文件。

CRAN Windows 下载页中的 R 安装程序

下载 RStudio

Posit 当前下载页将 Windows 11 列为支持的桌面系统。学校机房或较旧的电脑应先核对系统版本和安装权限；后续如有更新，以官方页面列出的系统要求为准。

官方地址：打开 RStudio Desktop 官方下载页（Posit 用户指南）

操作步骤：

Step 1 在下载表中找到 Windows 11，点击对应的 .exe 文件。截图用于识别下载入口，文件名和版本号以下载页当前显示的信息为准。

RStudio Desktop 官方下载页中的 Windows 安装包

macOS 系统

下载 R

官方地址：打开 CRAN macOS 下载目录（建议在新标签页中打开）

操作步骤：

Step 1 先点击屏幕左上角苹果菜单 → About This Mac（关于本机）查看芯片类型，再选择对应安装包：

Apple silicon（M 系列芯片）：下载文件名含 arm64 的 .pkg；
Intel 芯片：下载文件名含 x86_64 的 .pkg。

macOS 系统下载 R：根据芯片类型选择安装包

下载 RStudio

Posit 当前下载页将 macOS 14 及以上版本列为支持的桌面系统。较旧的 macOS 应先核对系统要求；后续如有更新，以官方页面列出的系统要求为准。

官方地址：打开 RStudio Desktop 官方下载页（Posit 用户指南）

操作步骤：

Step 1 在下载表中找到 macOS，点击对应的 .dmg 文件。Windows 与 macOS 使用同一下载表；截图用于识别下载入口，系统版本、文件名和软件版本以下载页当前显示的信息为准。

RStudio Desktop 官方下载页中的 macOS 安装包

3.0 软件安装

安装截图说明：下列截图用于说明安装顺序与常见选项，不要求界面与当前版本完全一致。不同软件版本、系统语言和权限设置可能新增、合并或省略部分步骤；操作时应阅读当前安装向导，并以实际显示的按钮和提示为准。

3.1 安装 R 与 RStudio

选择操作系统

软件安装导航

选择操作系统后进入对应的安装教程

Windows 系统

安装步骤与配置

macOS 系统

安装步骤与配置

提示：如需切换系统教程，可返回本页签重新选择。

Windows 系统

安装 R

操作流程（共 9 步）

先完成 R 的安装，再安装 RStudio。

Step 1 打开文件资源管理器中的下载文件夹，找到并双击 R 安装程序（文件名以 .exe 结尾，版本号可能与截图不同）。

在 Windows 下载文件夹中打开 R 安装程序

Step 2 选择安装程序使用的语言，然后点击确定。

选择 R 安装程序使用的语言

Step 3 阅读许可信息，点击 下一步。

阅读 R 许可信息并继续安装

Step 4 通常保留默认安装位置；如需自定义位置，可在此修改。确认后点击 下一步。

选择 R 的安装位置

Step 5 保留默认组件，点击 下一步。

选择 R 的安装组件

Step 6 选择 No（接受默认选项），点击 下一步。

保留 R 的默认启动选项

Step 7 保留默认开始菜单文件夹，点击 下一步。

选择 R 的开始菜单文件夹

Step 8 保留默认附加任务，点击 下一步开始安装。

选择 R 的附加任务

Step 9 安装结束后点击完成。

完成 R for Windows 安装

R 已安装完成。下一步安装 RStudio。

安装 RStudio

操作流程（共 6 步）

安装完成后，按 Step 6 启动 RStudio，再进入下一节进行测试。

Step 1 双击下载好的 RStudio 安装文件（文件名以 .exe 结尾）。

在 Windows 下载文件夹中打开 RStudio 安装程序

Step 2 在安装向导中点击 下一步。

进入 RStudio 安装向导

Step 3 建议保留 For anyone who uses this computer (all users)（为所有使用者安装）的默认选项，然后点击 下一步。该选项可能需要管理员权限；如无管理员权限，可选择仅为当前用户安装。

选择 RStudio 的安装用户范围

Step 4 建议保留默认安装位置；如需调整，可点击浏览选择其他文件夹。确认后点击安装。

选择 RStudio 的安装位置并开始安装

Step 5 安装完成后点击完成，关闭安装向导。

完成 RStudio for Windows 安装

Step 6 在 Windows 任务栏的搜索框中输入 RStudio，从搜索结果中打开应用。

在 Windows 中搜索并打开 RStudio

RStudio 已安装并可正常启动。下一节将检查 R 与 RStudio 是否能够协同运行。

macOS 系统

安装 R

操作流程（共 5 步）

先完成 R 的安装，再安装 RStudio。

Step 1 双击下载好的 R 安装包（文件名以 .pkg 结尾）。

打开 macOS 的 R 安装包

Step 2 在安装器的介绍页面点击继续。

进入 R 安装器的介绍页面

Step 3 阅读“请先阅读”信息，点击继续。

阅读 R 安装器中的说明信息

Step 4 阅读软件许可协议，点击继续，并在弹窗中选择同意。

阅读并接受 R 软件许可协议

Step 5 保留默认安装位置，点击安装；按系统提示输入密码或使用 Touch ID，等待安装完成。

确认 R 的安装位置并开始安装

安装 RStudio

操作流程（共 2 步）

完成下列两步后，即可进入下一节测试运行环境。

Step 1 双击下载好的 RStudio 磁盘映像（文件名以 .dmg 结尾）。

打开 RStudio 的 macOS 磁盘映像

Step 2 将 RStudio 图标拖入 Applications（应用程序）文件夹，再从该文件夹启动 RStudio。

将 RStudio 拖入 Applications 文件夹

4.0 软件测试

完成安装后，依次检查 Console、基础代码输出和版本信息。三项均通过，即可确认本章所需的基础运行环境已经可用。

第一步：定位控制台（Console）

打开 RStudio，定位 Console 面板（通常位于左下角）。面板中的提示符 > 表示 R 处于可交互状态，可接收并执行指令。

第二步：执行基础输出（Hello World）

在提示符 > 后输入以下代码并按回车执行：

print("Hello World")

若环境配置正常，Console 会返回 [1] "Hello World"。其中 [1] 表示这一行从结果中的第 1 个元素开始，并不是报错。

常见问题：输入法与中文标点

R 代码需使用英文标点符号。中文输入法状态下可能输入中文括号与引号，从而触发语法错误。建议切换至英文输入模式（EN）后再输入代码。

❌ print（“Hello World”）（中文括号与引号）
✅ print("Hello World")（英文括号与引号）

RStudio Console 的位置与基础代码输入示例

第三步：确认版本信息

5.0 自定义设置

5.0 环境自定义

进入后续章节前，可完成两项基础设置：（1） 调整编辑器字号与主题，以及（2） 检查 CRAN 软件包仓库。这些设置不会改变 R 的计算结果，但会影响代码阅读和软件包下载体验。

5.1 外观与编辑体验设置

默认字号在部分屏幕上可能偏小。可根据屏幕尺寸和课堂投影环境调整字号与主题，使代码保持清晰可读。

在顶部菜单依次进入 Tools（工具） → Global Options…（全局选项），在设置面板中完成以下配置：

Editor font size（字号）：
建议设置为 11 至 13（可结合屏幕尺寸与阅读距离微调）。
Editor theme（主题）：
可根据环境光线选择：
- 浅色主题：Textmate（白底黑字）
- 深色主题：Tomorrow Night 80s 或 Dracula（深色背景）

设置完成后点击 Apply（应用）预览效果，确认后点击 OK（确定）保存。

RStudio 外观、字号与编辑器主题设置

5.2 下载地址自定义：CRAN 镜像设置

后续章节需要从 CRAN 安装和更新 R 包。默认的云端仓库通常可以直接使用；只有在下载速度较慢或连接失败时，才需要切换镜像。

在顶部菜单依次进入 Tools（工具） → Global Options…（全局选项），按以下路径完成设置：

左侧选择 Packages（包）
在 Primary CRAN repository（主要 CRAN 仓库）处点击 Change…（更改…）
优先选择使用 https、维护正常且网络响应稳定的镜像；在中国大陆上课时，可选择列表中的国内高校镜像
点击 OK（确定）保存

可在 Console 中运行下面的代码，确认当前 CRAN 地址。输出为一个 https:// 地址即可；若后续安装软件包失败，再尝试切换镜像。

getOption("repos")[["CRAN"]]

RStudio 中选择 CRAN 软件包镜像

5.3 更多个性化设置（供参考）

可选以下资源用于进一步了解 RStudio 的界面与编辑体验配置（不要求掌握；按需查阅）。

官方文档（建议优先参考）

Posit Docs：User Interface（界面窗格与基本布局）
https://docs.posit.co/ide/user/ide/guide/ui/ui-panes.html
Posit Docs：Appearance / Themes（主题切换与导入）
https://docs.posit.co/ide/user/ide/guide/ui/appearance.html
Posit Docs：Keyboard Shortcuts（快捷键总表）
https://docs.posit.co/ide/user/ide/reference/shortcuts.html
Posit Docs：Command Palette（集中检索命令与快捷键）
https://docs.posit.co/ide/user/ide/guide/ui/command-palette.html

快捷键与效率工具（提高操作效率）

RStudio IDE Cheatsheet 网页版（常用界面与快捷键）
https://rstudio.github.io/cheatsheets/html/rstudio-ide.html
Posit Cheatsheets 资源中心（可检索官方速查表）
https://opensource.posit.co/resources/cheatsheets/

主题资源库（更多配色方案）

GitHub：RStudio Theme Collection（主题与预览）
https://github.com/max-alletsee/rstudio-themes
GitHub：rsthemes（可预览并安装多种 RStudio 主题）
https://github.com/gadenbuie/rsthemes

5.4 课前完成清单

进入第 1 章前，逐项确认：

已从官方网站安装当前稳定版 R；
已安装 RStudio Desktop，并能正常打开；
Console 中运行 print("Hello World") 得到预期结果；
已记录 R 与 RStudio 的版本号；
已检查编辑器字号，并确认 CRAN 仓库地址以 https:// 开头。

如果某一项未通过，应保留完整报错信息和 sessionInfo() 输出，并同时说明操作系统与芯片类型。仅提供“打不开”或“安装失败”通常不足以定位问题。

第零章：课程环境搭建与工具准备

章节作者：刘贇喆 | 华东师范大学社会发展学院

更新时间：2026-10-10

本章学习内容

学习导航

1.0 R 与 RStudio

1.0 R 与 RStudio

1.1 R 语言概述

R 的起源与演进

R 的主要应用领域

R 的现代数据分析生态

为什么本课程使用 R

R 还是 Python？

1.2 认识 RStudio

什么是 RStudio？

R 与 RStudio 的协作机制

为什么选择 RStudio？

2.0 软件下载

2.0 软件下载

2.1 下载 R 与 RStudio

选择操作系统

Windows 系统

macOS 系统

3.0 软件安装

3.0 软件安装

3.1 安装 R 与 RStudio

选择操作系统

Windows 系统

macOS 系统

4.0 软件测试

4.0 软件测试

第一步：定位控制台（Console）

第二步：执行基础输出（Hello World）

第三步：确认版本信息

5.0 自定义设置

5.0 环境自定义

5.1 外观与编辑体验设置

5.2 下载地址自定义：CRAN 镜像设置

5.3 更多个性化设置（供参考）

5.4 课前完成清单

第零章：课程环境搭建与工具准备

章节作者：刘贇喆 | 华东师范大学 社会发展学院

更新时间：2026-10-10

本章学习内容

学习导航

1.0 R 与 RStudio

1.0 R 与 RStudio

1.1 R 语言概述

R 的起源与演进

R 的主要应用领域

R 的现代数据分析生态

为什么本课程使用 R

R 还是 Python？

1.2 认识 RStudio

什么是 RStudio？

R 与 RStudio 的协作机制

为什么选择 RStudio？

2.0 软件下载

2.0 软件下载

2.1 下载 R 与 RStudio

选择操作系统

Windows 系统

macOS 系统

3.0 软件安装

3.0 软件安装

3.1 安装 R 与 RStudio

选择操作系统

Windows 系统

macOS 系统

4.0 软件测试

4.0 软件测试

第一步：定位控制台（Console）

第二步：执行基础输出（Hello World）

第三步：确认版本信息

5.0 自定义设置

5.0 环境自定义

5.1 外观与编辑体验设置

5.2 下载地址自定义：CRAN 镜像设置

5.3 更多个性化设置（供参考）

5.4 课前完成清单

章节作者：刘贇喆 | 华东师范大学社会发展学院