Вы можете генерировать значения и случайным образом назначать значение.Пример:
x <- c(22,NA,42,NA,NA,65,89,87,NA,61,67,NA,90)
x_mean <- mean(x, na.rm = T)
x_sd <- sd(x, na.rm = T)
values <- c(x_mean + x_sd, x_mean - x_sd)
set.seed(42)
n <- sum(is.na(x))
x[is.na(x)] <- sample(values, n, TRUE)
x
[1] 22.00000 89.52298 42.00000 89.52298 41.22702 65.00000 89.00000 87.00000 41.22702 61.00000
[11] 67.00000 89.52298 90.00000