Chapter 2 EXERCÍCIOS

2.1 Análise dos preços das casas

Caregando os dados:

# dados01 = read_excel("Dados/04_LABORATORIO REGRESSAO COM DADOS 03_DADOS.xlsx", sheet = 1)
# dados01 = dados01[,1:2]

dados01_cen01 = read_excel("Dados/Data_HousePrice_Area.xlsx", sheet = 1)
dados01_cen02 = read_excel("Dados/Data_HousePrice_Area.xlsx", sheet = 2)

Ambos os conjuntos de dados possuem as seguites variáveis:

  • House Price: Preço da casa;
  • Square Feet: Área da casa.

Fazendo um gráfico de dispersão:

O modelo de regressão linear é

model_Cen1 = lm(`House Price` ~ `Square Feet`, data = dados01_cen01)
summary(model_Cen1)
## 
## Call:
## lm(formula = `House Price` ~ `Square Feet`, data = dados01_cen01)
## 
## Residuals:
##     Min      1Q  Median      3Q     Max 
## -49.388 -27.388  -6.388  29.577  64.333 
## 
## Coefficients:
##               Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)  
## (Intercept)   98.24833   58.03348   1.693   0.1289  
## `Square Feet`  0.10977    0.03297   3.329   0.0104 *
## ---
## Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
## 
## Residual standard error: 41.33 on 8 degrees of freedom
## Multiple R-squared:  0.5808, Adjusted R-squared:  0.5284 
## F-statistic: 11.08 on 1 and 8 DF,  p-value: 0.01039
model_Cen2 = lm(dados01_cen02$`House Price` ~ dados01_cen02$`Square Feet`)
summary(model_Cen2)
## 
## Call:
## lm(formula = dados01_cen02$`House Price` ~ dados01_cen02$`Square Feet`)
## 
## Residuals:
##     Min      1Q  Median      3Q     Max 
## -21.323 -16.654   2.458  15.838  19.336 
## 
## Coefficients:
##                             Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)    
## (Intercept)                 -9.64509   30.46626  -0.317     0.76    
## dados01_cen02$`Square Feet`  0.16822    0.01702   9.886 9.25e-06 ***
## ---
## Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
## 
## Residual standard error: 17.56 on 8 degrees of freedom
## Multiple R-squared:  0.9243, Adjusted R-squared:  0.9149 
## F-statistic: 97.73 on 1 and 8 DF,  p-value: 9.246e-06

Gráfico de dispersão com a reta de regressão:

Note que se uma casa possui \(1300 ft^2\) então o preço esperado de acordo com o modelo do cenário 1 é: \(98.25 + 1300 \times 0.11 = 241\).

Já para o cenário 2 temos que o preço esperado é: \(-9.65 + 1300 \times 0.17 = 209\).

vet = 2*2

o valor de vet é 4

2.1.1 Tópico adicional: Gráfico com ggplot2

Um gráfico de regressão usando o ggplot2:

Animando o gráfico:

2.2 Análise Extra: Conjunto de Renda X Consumo

Um gráfico da renda e do consumo ao longo dos anos usando ggplot2:

Gráfico da renda x consumo usando ggplot2:

2.3 Análise conjunto energia

## # A tibble: 10 × 2
##    `Ajuste na maquina` `Consumo de energia`
##                  <dbl>                <dbl>
##  1                11.2                 21.6
##  2                15.7                  4  
##  3                18.9                  1.8
##  4                19.4                  1  
##  5                21.4                  1  
##  6                21.7                  0.8
##  7                25.3                  3.8
##  8                26.4                  7.4
##  9                26.7                  4.3
## 10                29.1                 36.2

Um gráfico dos dados:

Ajustando os modelos:

modelEner01 = lm(`Consumo de energia`~`Ajuste na maquina`, data = dados02) 
modelEner02 = lm(`Consumo de energia`~`Ajuste na maquina` + I(`Ajuste na maquina`^2), data = dados02) 
modelEner03 = lm(`Consumo de energia`~`Ajuste na maquina` + I(`Ajuste na maquina`^2) + I(`Ajuste na maquina`^3), data = dados02) 
modelEner04 = lm(`Consumo de energia`~`Ajuste na maquina` + I(`Ajuste na maquina`^2) + I(`Ajuste na maquina`^3)+ I(`Ajuste na maquina`^4), data = dados02) 

Gráfico do ajuste dos modelos:

x = seq(0,40, 0.1)
y1 = modelEner01$coefficients[1] + modelEner01$coefficients[2]*x
y2 = modelEner02$coefficients[1] + modelEner02$coefficients[2]*x + modelEner02$coefficients[3]*x^2
y3 = modelEner03$coefficients[1] + modelEner03$coefficients[2]*x + modelEner03$coefficients[3]*x^2 + modelEner03$coefficients[4]*x^3
y4 = modelEner04$coefficients[1] + modelEner04$coefficients[2]*x + modelEner04$coefficients[3]*x^2 + modelEner04$coefficients[4]*x^3 + modelEner04$coefficients[5]*x^4

par(mfrow = c(1,1))
plot(`Consumo de energia`~`Ajuste na maquina`, data = dados02, col = 1, pch = 16, xlab = "Ajuste na máquina", ylab = "Consumo de energia", main = "Consumo de energia x Ajuste na máquina", ylim = c(-10, 40))
lines(y1~x, col = 2, lty = 1, lwd = 2)
lines(y2~x, col = 3, lty = 2, lwd = 2)
lines(y3~x, col = 4, lty = 3, lwd = 2)
lines(y4~x, col = 5, lty = 4, lwd = 2)

2.4 Análise Conjunto Sales x fontes de publidades

dados03 = read_excel(path = "Dados/04_LABORATORIO REGRESSAO COM DADOS 03_DADOS.xlsx", sheet = 3)
dados03 = dados03[,2:5]
# tail(dados03, 3)

# dados03_t =  pivot_longer(dados03, c(2:5))
# names(dados03_t) = c("Indice", "Grupo", "Valor")

model = lm(sales ~ sqrtYou, data = dados03_mod)
summary(model)
## 
## Call:
## lm(formula = sales ~ sqrtYou, data = dados03_mod)
## 
## Residuals:
##    Min     1Q Median     3Q    Max 
## -8.916 -2.344 -0.131  2.326  9.316 
## 
## Coefficients:
##             Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)    
## (Intercept)  3.20688    0.80092   4.004  8.8e-05 ***
## sqrtYou      1.09042    0.06029  18.085  < 2e-16 ***
## ---
## Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
## 
## Residual standard error: 3.854 on 198 degrees of freedom
## Multiple R-squared:  0.6229, Adjusted R-squared:  0.621 
## F-statistic: 327.1 on 1 and 198 DF,  p-value: < 2.2e-16
plot(sales ~ sqrtYou, data = dados03_mod)
abline(model)

modelMult = lm(sales ~ youtube + facebook + newspaper, data = dados03)
# summary(modelMult)


modelMult2 = lm(sales ~ youtube + facebook, data = dados03)
summary(modelMult2)
## 
## Call:
## lm(formula = sales ~ youtube + facebook, data = dados03)
## 
## Residuals:
##      Min       1Q   Median       3Q      Max 
## -10.5572  -1.0502   0.2906   1.4049   3.3994 
## 
## Coefficients:
##             Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)    
## (Intercept)  3.50532    0.35339   9.919   <2e-16 ***
## youtube      0.04575    0.00139  32.909   <2e-16 ***
## facebook     0.18799    0.00804  23.382   <2e-16 ***
## ---
## Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
## 
## Residual standard error: 2.018 on 197 degrees of freedom
## Multiple R-squared:  0.8972, Adjusted R-squared:  0.8962 
## F-statistic: 859.6 on 2 and 197 DF,  p-value: < 2.2e-16
plot(modelMult2)

2.5 Análise conjunto ST vs demais variáveis

dados04 = read_excel(path = "Dados/04_LABORATORIO REGRESSAO COM DADOS 03_DADOS.xlsx", sheet = 4)
dados04 = dados04[,18:21]
dados04$ST = factor(dados04$ST)
dados04$VE = factor(dados04$VE)

tail(dados04)
plot(dados04$R ~ dados04$ST)

# table(dados04$VE, dados04$ST)

O modelo é

\[ \log{\left(\frac{P(y_i=1)}{1-P(y_i=1)}\right)} = \beta_0 + \beta_1 x_1 + \beta_2 x_2 + \beta_3 x_3 + \epsilon_i \]

\[ \frac{P(y=1)}{1-P(y=1)} = e^{(\beta_0 + \beta_1 x_1 + \beta_2 x_2 + \beta_3 x_3)} \]

O ajuste é

modelo04  = glm(dados04$ST ~ dados04$R + dados04$ND + dados04$VE, family = binomial(link='logit'))
valoresPredito = predict.glm(modelo04, type = "response")
summary(modelo04)
## 
## Call:
## glm(formula = dados04$ST ~ dados04$R + dados04$ND + dados04$VE, 
##     family = binomial(link = "logit"))
## 
## Deviance Residuals: 
##     Min       1Q   Median       3Q      Max  
## -2.6591  -0.2633  -0.0531   0.4187   2.0147  
## 
## Coefficients:
##             Estimate Std. Error z value Pr(>|z|)    
## (Intercept)   1.1117     1.5725   0.707 0.479578    
## dados04$R    -1.7872     0.4606  -3.880 0.000105 ***
## dados04$ND    0.9031     0.3857   2.341 0.019212 *  
## dados04$VE1   2.9113     0.8506   3.423 0.000620 ***
## ---
## Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
## 
## (Dispersion parameter for binomial family taken to be 1)
## 
##     Null deviance: 126.450  on 91  degrees of freedom
## Residual deviance:  51.382  on 88  degrees of freedom
## AIC: 59.382
## 
## Number of Fisher Scoring iterations: 6

Os valores preditos é

## Confusion Matrix and Statistics
## 
##           Reference
## Prediction  0  1
##          0 46  5
##          1  5 36
##                                           
##                Accuracy : 0.8913          
##                  95% CI : (0.8092, 0.9466)
##     No Information Rate : 0.5543          
##     P-Value [Acc > NIR] : 2.554e-12       
##                                           
##                   Kappa : 0.78            
##                                           
##  Mcnemar's Test P-Value : 1               
##                                           
##             Sensitivity : 0.9020          
##             Specificity : 0.8780          
##          Pos Pred Value : 0.9020          
##          Neg Pred Value : 0.8780          
##              Prevalence : 0.5543          
##          Detection Rate : 0.5000          
##    Detection Prevalence : 0.5543          
##       Balanced Accuracy : 0.8900          
##                                           
##        'Positive' Class : 0               
##