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1.1.1 Regresión Lineal Simple

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Estadstica Aplicada II

Regresin lineal simple

Se piensa que el consumo mensual de vapor en libras por una planta qumica se relaciona
con la temperatura ambiente promedio en grados Fahrenheit de ese mes. En la tabla
siguiente se muestran la temperatura y el consumo anual:

Temperatura 21 24 32 47 50 59 68 74 62 50 41 30

Consumo 185.79 214.47 288.03 424.84 454.58 539.03 621.55 675.06 562.03 452.93 369.95 273.98

Variable dependiente (y): Consumo anual de vapor (libras) (Variable respuesta)


Variable independiente (x): Temperatura (F) (Predictor)

a) Construya un diagrama de dispersin que muestre la relacin entre las dos


variables estudiadas, Podra ajustarse un modelo de regresin lineal simple?

GRFICO DE DISPERSIN
(Grfica/Grfica de dispersin/Seleccionar variable Y y x)

Grfica de dispersin de YConsumo vs. XTemperatura


700

600

500
YConsumo

400

300

200

20 30 40 50 60 70 80
XTemperatura

S se puede ajustar a un modelo de regresin simple.

b) Ajuste el modelo de regresin lineal simple, presente la ecuacin estimada e


interprete los coeficientes estimados.

AJUSTE DE MODELO
(Estadstica/Regresin/Regresin/Ajustar modelo de regresin -
Almacenamiento/Residuos Resultados/Activar todos las opciones
Opciones/Ajustar intervalo de confianza)

KEVIN EDINSON VILCHERRES TRINIDAD


MATRIZ DE COEFICIENTES

Coeficientes

EE del
Trmino Coef coef. Valor T Valor p VIF
Constante -6,34 1,67 -3,80 0,003
XTemperatura 9,2084 0,0338 272,64 0,000 1,00

Ecuacin de regresin

YConsumo = -6,34 + 9,2084 XTemperatura

INTERPRETACIN (1)

Cuando la temperatura aumenta en un F, el consumo mensual de vapor aumentar en


9,2084 libras.

c) Verifique los supuestos del modelo.

Supuesto de Normalidad de errores


Supuesto de Auto correlacin de errores

LA COLUMNA RESID1 LA OBTUVIMOS AL AJUSTAR EL MODELO.

PRUEBA DE NORMALIDAD DE ERRORES


(Estadstica/ Estadstica bsica/ Prueba de Normalidad)
(Variable: RESID1 / Prueba Anderson Darling)

H0: Los errores Tienen distribucin normal


H1: Los errores NO Tienen distribucin normal

Estadstica de prueba: 0,387


P valor: 0,331 > 0,05
Decisin: No se rechaza H0
Conclusin: Al 5% de
significacin se asume que los
errores Tienen distribucin
normal
Por lo tanto: Se cumple el
supuesto de normalidad de
errores.

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PRUEBA DE AUTOCORRELACIN DE ERRORES
(CUANDO SE OBTIENEN LOS DATOS RESIDUALES, SALE EL ESTADSTICO DE
DURBIN-WATSON)

Ho: Los errores no estn auto correlacionados.


H1: Los errores estn auto correlacionados.

Estadstico de Durbin-Watson

Estadstico de Durbin-Watson = 1,31553

Durbin-Watson = 1,31553 dentro del intervalo [1;3]


Decisin: No se rechaza el Ho
Conclusin: Al 5% de significacin los errores no estn auto correlacionados.
Por lo tanto: Se cumple el supuesto de auto correlacin de errores.

d) Evale la significancia (validacin) del modelo de regresin lineal simple.

SE PUEDE VALIDAR DE DOS MANERAS

TABLA ANLISIS DE VARIANZA (TABLA F)


Anlisis de Varianza

Fuente GL SC Ajust. MC Ajust. Valor F Valor p


Regresin 1 280583 280583 74334,36 0,000
XTemperatura 1 280583 280583 74334,36 0,000
Error 10 38 4
Falta de ajuste 9 36 4 2,97 0,424
Error puro 1 1 1
Total 11 280621

TABLA MATRIZ DE COEFICIENTES (TABLA T)


Coeficientes

EE del
Trmino Coef coef. Valor T Valor p VIF
Constante -6,34 1,67 -3,80 0,003
XTemperatura 9,2084 0,0338 272,64 0,000 1,00

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PRIMERA FORMA (PRUEBA F) SEGUNDA FORMA(PRUEBA T)

H0: 1=0 (El modelo no es H0: 1=0 (El modelo no es


vlido) vlido)
H1: 10 (El modelo es vlido) H1: 10 (El modelo es vlido)

Fcal = 74334.36 Tcal = 272.64

F(gl(1);gl(Error);) n=12 (Datos en el Minitab)


F(1,10,0.05) (VER TABLA)
T(n-2;/2)
Pvalor = 0.000<0.05 T(10,0.025) (VER TABLA)

Decisin: Se rechaza H0 Pvalor = 0.000<0.05

Conclusin: AL 5% DE Decisin: Se rechaza H0


SIGNIFICANCIA EL MODELO DE
REGRESIN ESTIMADO ES Conclusin: AL 5% DE
SIGNIFICATIVO O VLIDO. (Sirve SIGNIFICANCIA EL MODELO DE
para hacer pronsticos) REGRESIN ESTIMADOS ES
SIGNIFICATIVO O VLIDO.
(Sirve para hacer pronsticos)

e) Interprete el coeficiente de determinacin. (R-CUAD.)


(Copiar la tabla Resumen del modelo)

Resumen del modelo

R-cuad. R-cuad.
S R-cuad. (ajustado) (pred)
1,94284 99,99% 99,99% 99,98%

R2 = R-CUAD. = 99,99%

INTERPRETACIN

El 99,99% DE LA VARIABLE CONSUMO DE VAPOR ES EXPLICADO POR EL MODELO


DE REGRESIN ESTIMADO.

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f) Al nivel de significacin del 5%, se puede afirmar que, cuando la temperatura
promedio aumenta en un grado Fahrenheit, el consumo mensual en vapor
aumenta en ms de 9 libras?

Para verificar las hiptesis copiamos la tabla Coeficientes y Anlisis de varianza


Coeficientes

EE del
Trmino Coef coef. Valor T Valor p VIF
Constante -6,34 1,67 -3,80 0,003
XTemperatura 9,2084 0,0338 272,64 0,000 1,00

Ecuacin de regresin

YConsumo = -6,34 + 9,2084 XTemperatura

Anlisis de Varianza

Fuente GL SC Ajust. MC Ajust. Valor F Valor p


Regresin 1 280583 280583 74334,36 0,000
XTemperatura 1 280583 280583 74334,36 0,000
Error 10 38 4
Falta de ajuste 9 36 4 2,97 0,424
Error puro 1 1 1
Total 11 280621

Hiptesis:
H0: 1 9
H1: 1 > 9

( ) (,)
Estadstico de prueba: Tcal: = = 6,1657
1 ,
Valor crtico: t(gl(error);) = t(10;0,05) = 1,81346

Zona de rechazo de H0

1,81346 6,1657

Decisin: Se rechaza H0
Conclusin: Al 5% de significacin se puede afirmar que el consumo mensual de
vapor aumenta en ms de 9 libras.

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g) Se puede afirmar que el consumo mensual del vapor est relacionado con la
temperatura en la muestra? Utilice nivel de significacin del 5%.

Ho: =0 (El consumo de vapor no est relacionado con la temperatura)


H1: 0 (El consumo de vapor est relacionado con la temperatura)

,
Tcal: = = 316,2120
,
(Frmula cuando no te dan que sobrepase o est por debajo de un valor)

Total de datos
n = 12
Coeficiente de determinacin
R2 = R-CUAD. = 99,99% ,
Coeficiente de correlacin
R=, = 0,99995

Estadstico de prueba: t(n-2;) = t(10;0,025) = 2,22814

ZRH0 Zona de rechazo de Ho


/2 1- /2
-2,23 2,23 316,2120

Decisin: Se rechaza H0
Conclusin: Al 5% de significacin se puede afirmar que el consumo de vapor
est relacionado con la temperatura.

h) Estime mediante un intervalo de confianza del 96% el consumo medio de vapor


que podra tener en un mes cuando la temperatura es de 70F.

X (Temperatura) = 70F.
IC = 96 %
(Estadstica/ Regresin/ Regresin / Predecir X (Temperatura) = 70
Opciones/Ajustar el Nivel de confianza Resultados/ Activar las dos opciones
Almacenamiento /Desactivar todas las opciones)

Valor de
Variable configuracin
XTemperatura 70

Ajuste EE de ajuste IC de 96% IP de 96%


638,250 0,971858 (635,957; 640,543) (633,125; 643,375)

Con un nivel de confianza del 96%, el consumo medio de vapor vara entre
635.957 a 640.543 libras cuando la temperatura es de 70 F.

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i) Estime mediante un intervalo de confianza del 98% el consumo de vapor que
podra tener en un mes cuando la temperatura es de 70F.

X (Temperatura) = 70F.
IC = 96 %
(Estadstica/ Regresin/ Regresin / Predecir X (Temperatura) = 70
Opciones/Ajustar el Nivel de confianza Resultados/ Activar las dos opciones
Almacenamiento /Desactivar todas las opciones)
Valor de
Variable configuracin
XTemperatura 70

Ajuste EE de ajuste IC de 98% IP de 98%


638,250 0,971858 (635,564; 640,936) (632,246; 644,254)

Con un nivel de confianza del 98%, el consumo medio de vapor vara entre
632.246 a 644.254 libras cuando la temperatura es de 70 F.

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