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> Propuesto B A N I D O, algo de estadística
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mensaje Jan 19 2022, 08:10 PM
Publicado: #1


Dios Matemático Supremo
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Considere observaciones TEX: $Y_1,Y_2,....Y_n$ y variables explicativas TEX: $X_1,X_2,...X_n$ para el cual se pretende realizar una regresión lineal tipo TEX: $Y_k=a+bX_k,k=1...n$. Definamos:

1)TEX: $\widehat{a}$ y TEX: $\widehat{b}$:, el estimador minimos cuadrados de TEX: $a,b$
2)TEX: $\widehat{Y}_k=\widehat{a}+\widehat{b}X_k$, el valor ajustado deTEX:  $Y_k$
3)TEX: $$S_{yy}=SCT=\sum_{k=1}^n (Y_k-\bar{Y})^2$$, la suma de cuadrados totales (de Y) TEX: $$S_{xx}=\sum_{k=1}^n (X_k-\bar{X})^2$$, la suma de cuadrados de las variables explicativas y TEX: $$S_{xy}=\sum_{k=1}^n (X_k-\bar{X})(Y_k-\bar{Y})$$, la suma cruzada de las variables dependientes y explicativas (relacionada con la covarianza)
4) TEX: $R$, el coeficiente de correlación de las variables X (explicativas) e Y (dependientes)
5) TEX: $$SCR= \sum_{k=1}^n (\widehat{Y}_k-\bar{Y})^2$$, la suma de cuadrados de la regresión y TEX: $$SCE=\sum_{k=1}^n (Y_k-\widehat{Y}_k)^2$$ la suma de cuadrados del error. Es fácil demostrar que SCT=SCR+SCE.


Supongamos que para cualquier par de puntos distintos TEX: $(X_i,Y_i)$ y TEX: $(X_j,Y_j)$, con i,j=1,..n, la pendiente de la recta que une esos puntos, esta acotada entre dos valores TEX: $m$ y TEX: $M$, con TEX: $0<m<M$

Probar:
1) TEX: $$m\leq \widehat{b}\leq M$$
2) TEX: $$\frac mM \leq R \leq 1$$
3) TEX: $$m^2S_{xx}\leq SCT \leq M^2S_{xx}$$
4) TEX: $$m^2S_{xx}\leq SCR \leq M^2S_{xx}$$
5) TEX: $$0<SCE<S_{xx}(M^2-m^2)$$.
6) Deducir que la suma de cuadrados de los errores, a lo más explica el TEX: $$100(1-\frac{m^2}{M^2})\%$$ de la suma total.
7) El estadístico F se define como TEX: $(n-2)SCR/SCE$, Asuma que se cumplen las condiciones para el cual TEX: $F$ se puede aproximar por una F de Snedecor con (1,n-2) grados de libertad. Para rechazar la hipótesis de que a y b son 0, se necesita que $F>F_{1,n-2}(0.95)$ con un 5% de significancia. Probar que TEX: $$F>\frac{m^2(n-2)}{M^2-m^2}$$ y que si TEX: $$(m/M)>\sqrt{\frac{F_{1,n-2}(0.95)}{n-2+F_{1,n-2}(0.95)}}$$ entonces se asegura que la hipótesis nula, es rechazada, y por lo tanto se presenta evidencia a favor del ajuste lineal.






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Claudio Henriquez Tapia
Ingeniero Civil Matemático UTFSM y Prof. DMAT UTFSM
Candidato a Doctor en Estadística UC. Campus San Joaquin
Si todo sale bien, estaría defendiendo en Julio 2024.

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