Coleção series-temporais

Amplitude × média

Amplitude × média: a dispersão da série cresce com o nível?

O que o bloco faz

Divide a série em blocos completos consecutivos, calcula a média e a amplitude (máximo − mínimo) de cada bloco e testa a inclinação da regressão amplitude ~ média. É o gráfico amplitude-média clássico, com o teste t da inclinação. O trecho final que não completa um bloco é descartado.

Antes de continuar

Termos que esta página usa, em poucas palavras. As definições completas estão no glossário.

Erro padrão
O desvio padrão de uma estimativa: quanto ela variaria se o estudo fosse repetido com outra amostra. Diminui quando a amostra cresce e é a base dos intervalos de confiança e dos testes.
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.
Transformação da resposta
Aplicar uma função (logaritmo, raiz, potência de Box-Cox) à resposta para aproximar normalidade ou estabilizar a variância. Os resultados passam a valer na escala transformada, e voltar à escala original muda a interpretação.
Nível
Cada valor que um fator assume no estudo: as doses 0, 50 e 100 kg/ha são três níveis do fator dose.
Bloco (experimental)
Um grupo de unidades experimentais parecidas entre si (mesma faixa de terreno, mesmo dia) dentro do qual todos os tratamentos são sorteados. O efeito de bloco é retirado do erro, o que torna as comparações entre tratamentos mais precisas.

Quando usar

Antes de modelar, para decidir se a série pede transformação. Inclinação positiva com p < 0,05 sugere que a dispersão cresce com o nível: avalie log ou Box-Cox em series/transform e repita o diagnóstico.

Pressupostos

  • Os blocos consecutivos têm o mesmo tamanho (exceto o trecho final, descartado), e a relação linear entre amplitude e média é usada como diagnóstico de variância: inclinação positiva significativa sugere transformação; ausência de evidência não prova variância constante.

    Verificar:Amplitude × médiaSérie no tempo

    Se falhar: Se a inclinação for significativa e positiva, avalie series/transform com log ou Box-Cox e repita o diagnóstico.

Configuração

tamanho — tamanho do bloco. 0 (padrão) usa a frequência declarada da série (12 para mensal, por exemplo); qualquer valor positivo substitui esse padrão. São necessários ao menos três blocos completos. Uma entrada: serie, que não aceita faltantes.

Exemplo

Série de exemplo
Amplitude × média
library(trama)

reg <- tr_registry()
tr_use("trama.series", registry = reg)

tr_flow(reg) |>
  tr_add("pax", "series/example", dataset = "AirPassengers") |>
  tr_add("am", "series/range_mean", from = "pax")

Como interpretar

Um teste (data/test) com inclinação, erro-padrão, t e p, e um gráfico com os pontos dos blocos e a reta ajustada. Um resultado não significativo não prova variância constante: com poucos blocos o teste tem pouco poder.

Conferido contra o rmplot do gretl 2023c no AirPassengers (inclinação 0,560685, p = 4,78409e-10). Diverge do gretl quando a série termina no meio de um bloco, porque o gretl usa o bloco incompleto e aqui ele sai.