Coleção modelos
Breusch-Pagan
Breusch-Pagan (Koenker): a variância dos resíduos depende dos preditores?
O que o bloco faz
models/breusch_pagan Testa se a variância residual depende dos preditores. A saída é data/test.
Antes de continuar
Termos que esta página usa, em poucas palavras. As definições completas estão no glossário.
- Variância
- A média dos quadrados das distâncias de cada valor à média: mede o quanto os dados se espalham. O desvio padrão é a raiz quadrada da variância e fica na mesma unidade dos dados.
- Resíduo
- A diferença entre o valor observado e o valor que o modelo ajustado prevê para aquela observação. É nos resíduos que se conferem os pressupostos do modelo: eles devem parecer ruído, sem padrão.
- Coeficiente de determinação (R²)
- A fração da variação da resposta que o modelo explica, entre 0 e 1. Nunca diminui quando se acrescentam variáveis, por isso não serve sozinho para escolher entre modelos.
- Pressuposto
- Uma condição sob a qual o método dá resultados confiáveis, como resíduos normais ou observações independentes. Quando um pressuposto falha, p-valores e intervalos podem ficar errados, mesmo que a conta rode.
- Homocedasticidade
- Pressuposto de que a variância dos erros é a mesma em todos os tratamentos ou ao longo dos valores ajustados. Quando falha (heterocedasticidade), os erros padrão e os testes deixam de ser confiáveis.
Quando usar
Use quando preditores contínuos podem explicar mudanças na variância residual.
Pressupostos
A heterocedasticidade, se existe, é função dos preditores do modelo (o teste regride o quadrado do resíduo neles); uma variância que muda com outra coisa (o tempo, uma variável fora do modelo) passa despercebida.
Verificar:Diagnóstico dos resíduos
Os resíduos vêm de um modelo bem especificado (termos certos, sem tendência sobrando): o teste olha os resíduos, e um modelo errado muda o que eles medem.
Verificar:Diagnóstico dos resíduos
Amostra grande o bastante para a aproximação qui-quadrado de n·R².
Configuração
Não há parâmetros adicionais.
Exemplo
library(trama)
reg <- tr_registry()
tr_use("trama.models", registry = reg)
tr_flow(reg) |>
tr_add("dados", "models/example", dataset = "mtcars") |>
tr_add("ajuste", "models/lm", formula = "mpg ~ wt", from = "dados") |>
tr_add("resultado", "models/breusch_pagan", from = "ajuste")No ajuste mpg ~ wt de mtcars, o teste avalia se a variância residual muda com o peso do carro e reporta estatística e p-valor.
Como interpretar
A hipótese nula é variância constante. Rejeição indica dependência da dispersão, mas não escolhe uma correção.
Implementação
trama.models::tr_models_breusch_pagan()versão 0.6.6Cálculo próprio: regressão auxiliar comstats::lm.fitdo quadrado dos resíduos na matriz do modelo, estatística n·R² (versão studentizada de Koenker, a mesma do padrão delmtest::bptest).
No código O bloco chama trama.models::tr_models_breusch_pagan(), em trama.models/R/pressupostos.R:228.
A conta é implementada pelo próprio trama, sem um pacote R de referência por trás.
Outras funções de pacotes que o bloco usa (11)
stats::fitted(aj)stats::residuals(aj)stats::sigma(aj)stats::fitted(aj)stats::residuals(aj, type = "normalized")stats::fitted(aj)stats::residuals(aj)stats::rstandard(aj)stats::model.matrix(r$ajuste)stats::lm.fit(x, e2)stats::pchisq(est, gl, lower.tail = FALSE)
Referências
Teoria
- Breusch, T. S.; Pagan, A. R. (1979). A simple test for heteroscedasticity and random coefficient variation. Econometrica, 47(5), 1287-1294. doi:10.2307/1911963
- Koenker, R. (1981). A note on studentizing a test for heteroscedasticity. Journal of Econometrics, 17(1), 107-112. doi:10.1016/0304-4076(81)90062-2