# Тут несколько проблем: # (1) as.data.frame как таковой не нужен,

без него тоже будет работать.
# (2) return() как таковой не нужен, Хедли рекомендует его вставлять только когда значение возвращается из середины функции с прерыванием.
# (3) функция должна что-то возвращать, конечно.

# Это будет работать:
na_rm <- function(x) {
sapply(x, function(y) {y[is.na(y)] = mean(y, na.rm = TRUE); y})
}
na_rm(test_data)

# Почему так?

# Вектор для экзерсисов
tmp <- c(NA, 12, 8, NA, 11, 9, 8)

# Выведет вектор с NA, замененными на среднее,
# Т.к. R возвращает результат последнего выполненного выражения
mean_sub <- function(y) {
y[is.na(y)] <- mean(y, na.rm = TRUE)
y
}
mean_sub(tmp)

# Ничего не выведет,
# т.к. `<-` невидимо возвращает результат правой части
mean_sub_1 <- function(y) {
y[is.na(y)] <- mean(y, na.rm = TRUE)
}
mean_sub_1(tmp) # не видимо
print(mean_sub_1(tmp)) # видимо
(mean_sub_1(tmp)) # тоже, само собой, видимо, т.к. `()` это `print()`

# Выведет одно среднее значение,
# т.к. `<-` невидимо возвращает результат правой части,
# a `()` это `print()` этой самой правой части.
mean_sub_2 <- function(y) {
(y[is.na(y)] <- mean(y, na.rm = TRUE))
}
mean_sub_2(tmp)

# Выведет вектор с NA, замененными на среднее,
# т.к. здесь `print(y)` уже со внесенными изменениями
mean_sub_3 <- function(y) {
y[is.na(y)] <- mean(y, na.rm = TRUE)
print(y)
}
mean_sub_3(tmp)

👍

Я бы рекомендовал не пренебрегать return ни в середине, ни в конце. Это облегчает чтение кода, особенно тем, кто привык к языкам, в которых возвращать значение функции обязательно (например, в Python). Также последним может быть сложное выражение или выражение с присвоением, как у товариза выше, тогда «на глаз» сложно сказать, что вернёт фукнция. Незначительное увеличние объёма кода рали значительного повышения читаемости, имхо, крайне желательно.