Os intervalos de confiança para os coeficientes de regressão linear devem basear-se na distribuição normal ou


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Vamos ter um modelo linear, por exemplo, ANOVA simples:

# data generation
set.seed(1.234)                      
Ng <- c(41, 37, 42)                    
data <- rnorm(sum(Ng), mean = rep(c(-1, 0, 1), Ng), sd = 1)      
fact <- as.factor(rep(LETTERS[1:3], Ng)) 

m1 = lm(data ~ 0 + fact)
summary(m1)

O resultado é o seguinte:

Call:
lm(formula = data ~ 0 + fact)

Residuals:
     Min       1Q   Median       3Q      Max 
-2.30047 -0.60414 -0.04078  0.54316  2.25323 

Coefficients:
      Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)    
factA  -0.9142     0.1388  -6.588 1.34e-09 ***
factB   0.1484     0.1461   1.016    0.312    
factC   1.0990     0.1371   8.015 9.25e-13 ***
---
Signif. codes:  0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1   1 

Residual standard error: 0.8886 on 117 degrees of freedom
Multiple R-squared: 0.4816,     Adjusted R-squared: 0.4683 
F-statistic: 36.23 on 3 and 117 DF,  p-value: < 2.2e-16 

Agora eu tento dois métodos diferentes para estimar o intervalo de confiança desses parâmetros

c = coef(summary(m1))

# 1st method: CI limits from SE, assuming normal distribution
cbind(low = c[,1] - qnorm(p = 0.975) * c[,2], 
    high = c[,1] + qnorm(p = 0.975) * c[,2])

# 2nd method
confint(m1)

Questões:

  1. Qual é a distribuição dos coeficientes de regressão linear estimados? Normal ou ?t
  2. Por que os dois métodos produzem resultados diferentes? Assumindo distribuição normal e SE correta, eu esperaria que ambos os métodos tivessem o mesmo resultado.

Muito obrigado!

dados ~ 0 + fato

EDITAR depois de uma resposta :

A resposta é exata, isso dará exatamente o mesmo resultado que confint(m1)!

# 3rd method
cbind(low = c[,1] - qt(p = 0.975, df = sum(Ng) - 3) * c[,2], 
    high = c[,1] + qt(p = 0.975, df = sum(Ng) - 3) * c[,2])

Respostas:


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(1) Quando os erros são normalmente distribuídos e sua variação é não conhecida, em seguida, β - β 0 tem umt-distribuição sob a hipótese nula de queβ0é o coeficiente de regressão verdadeiro. O padrão noé testarβ0=0, então ost-Estatísticas relatou há apenas β

β^β0se(β^)
tβ0Rβ0=0t
β^se(β^)

Observe que, sob algumas condições de regularidade, a estatística acima é sempre normalmente assintoticamente distribuída, independentemente de os erros serem normais ou de a variação de erros ser conhecida.

t

Especificamente, lembre-se de que o intervalo de confiança usando a distribuição normal é

β^±zα/2se(β^)

zα/2α/295%α=.05zα/21.96t

β^±tα/2,npse(β^)

tα/2,nptnpnpntα/2,npzα/2

t5300p=1tz

insira a descrição da imagem aqui


Sim!! Bom trabalho !! (+1)
gui11aume

Macro, obrigado pela resposta. Mas: você fala sobre a distribuição das estatísticas T, enquanto eu perguntei sobre a distribuição do coeficiente de regressão. Entendo que o coeficiente de regressão é uma distribuição caracterizada por sua média (a estimativa do coeficiente) e seu erro padrão. Perguntei sobre essa distribuição, não sobre a distribuição de estatísticas de teste. Eu poderia perder alguma coisa por isso, tentar explicar de forma mais óbvia :) Obrigado
Curious

2
β^β0se(β^)
tβ^tβ0se(β^)β^

Você está exatamente certo! Isso dará exatamente o mesmo resultado que confint(m1), mesmo para amostras pequenas! cbind(low = c[,1] - qt(p = 0.975, df = sum(Ng) - 3) * c[,2], high = c[,1] + qt(p = 0.975, df = sum(Ng) - 3) * c[,2])
curioso

β^β^β0β0t
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