Exercici 1. Anàlisi del rendiment de processadors… · Estadística I URV 2021

Tema: Regressió lineal múltiple: contrastos, multicol·linealitat i selecció de models · Del examen Recull d'exàmens de segon parcial i recuperació (2021)

Enunciado

Exercici 1. Anàlisi del rendiment de processadors (CPU)

Es compta amb informació procedent de l'estudi d'Ein-Dor i Feldmesser (1987) sobre una mostra de 209 unitats centrals de processament (CPU). Les variables mesurades són les següents:

RELRENDI: rendiment relatiu respecte al processador IBM 370/158-3.

CICLOTIM: temps de cicle en nanosegons / nombre de cicles per segon.

MINMEM: mida de la memòria principal mínima (en KB).

MAXMEM: capacitat màxima de memòria principal (en KB).

CACHE: capacitat de la memòria cau (en KB).

Es desitja investigar quins factors influeixen sobre el rendiment relatiu. Els resums numèrics i els gràfics de dispersió inicials són els següents:

a)

A la vista dels estadístics descriptius i els diagrames de dispersió, justifiqueu la conveniència d'aplicar una transformació logarítmica a les variables de l'estudi. Especifiqueu l'equació de regressió que es proposaria estimar.

b)

L'equip investigador estima inicialment el model lineal en nivells:

RELRENDIi=β1+β2CICLOTIMi+β3MINMEMi+β4MAXMEMi+β5CACHEi+ui\text{RELRENDI}_i = \beta_1 + \beta_2\text{CICLOTIM}_i + \beta_3\text{MINMEM}_i + \beta_4\text{MAXMEM}_i + \beta_5\text{CACHE}_i + u_i

A partir dels gràfics de diagnòstic facilitats a continuació, analitzeu el compliment dels supòsits del model bàsic (linealitat, homocedasticitat, normalitat i presència d'observacions atípiques/influents). Si detecteu incompliments, indiqueu quines mesures caldria prendre.

c)

Es decideix posteriorment estimar el Model 2, transformant logarítmicament gran part de les variables:

log⁡(RELRENDI)i=β1+β2log⁡(CICLOTIM)i+β3log⁡(MINMEM)i+β4log⁡(MAXMEM)i+β5CACHEi+ui\log(\text{RELRENDI})_i = \beta_1 + \beta_2\log(\text{CICLOTIM})_i + \beta_3\log(\text{MINMEM})_i + \beta_4\log(\text{MAXMEM})_i + \beta_5\text{CACHE}_i + u_i

Completeu els valors que han quedat ocults pels requadres negres a la sortida d'estimació del model:

d)

Indiqueu i interpreteu el coeficient que avalua la bondat de l'ajust del Model 2.

e)

Contrasteu la significació global del model i la significació individual de cadascun dels coeficients assumint un nivell de significació del 5%. Formuleu clarament la hipòtesi nul·la en cada situació.

f)

Interpreteu l'efecte que tenen les variables explicatives MINMEM i CACHE sobre el rendiment relatiu a partir dels intervals de confiança al 95% obtinguts per als paràmetres estimats.

Enunciado: Exercici 1. Anàlisi del rendiment de processadors… · Estadística I URV 2021

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) A la vista dels estadístics descriptius i els diagrames de dispersió, justifiqueu la conveniència d'aplicar una transformació logarítmica a les variables de l'estudi. Especifiqueu l'equació de regressió que es proposaria estimar.

Solución: Transformació logarítmica a RELRENDI, CICLOTIM, MINMEM i MAXMEM (model log-log), i lineal per a CACHE (pren valors 0): log⁡(RELRENDI)i=β1+β2log⁡(CICLOTIM)i+β3log⁡(MINMEM)i+β4log⁡(MAXMEM)i+β5CACHEi+ui\log(\text{RELRENDI})_i = \beta_1 + \beta_2\log(\text{CICLOTIM})_i + \beta_3\log(\text{MINMEM})_i + \beta_4\log(\text{MAXMEM})_i + \beta_5\text{CACHE}_i + u_i

b) A partir dels gràfics de diagnòstic facilitats a continuació, analitzeu el compliment dels supòsits del model bàsic (linealitat, homocedasticitat, normalitat i presència d'observacions atípiques/influents). Si detecteu incompliments, indiqueu quines mesures caldria prendre.

Solución: Linealitat: sense patrons no lineals evidents. Homocedasticitat: incompliment (gràfic en embut, heterocedasticitat). Normalitat: s'assoleix aproximadament al Q-Q plot i pel TLC. Atípics/influents: punts amb distància de Cook > 1. Mesura: transformació logarítmica i valorar exclusió d'influents.

c) Estadístic t per al coeficient de log(MINMEM)

Solución: 3.938 / 3.94

c) Estadístic F global de la regressió

Solución: 229.53 / 229.5

c) Graus de llibertat de la regressió (k - 1)

Solución: 4

c) Graus de llibertat dels residus (n - k)

Solución: 204

d) Indiqueu i interpreteu el coeficient que avalua la bondat de l'ajust del Model 2.

Solución: R2=0,8182R^2 = 0{,}8182 (o corregit Rˉ2=0,8147\bar{R}^2 = 0{,}8147). El 81,82% de la variabilitat del logaritme del rendiment relatiu queda explicada conjuntament pel model.

e) Contrasteu la significació global del model i la significació individual de cadascun dels coeficients assumint un nivell de significació del 5%. Formuleu clarament la hipòtesi nul·la en cada situació.

Solución: Significació global: H0:β2=β3=β4=β5=0H_0: \beta_2 = \beta_3 = \beta_4 = \beta_5 = 0. Es rebutja H0H_0 (p-valor <2,2⋅10−16<0,05< 2{,}2\cdot 10^{-16} < 0{,}05). Significació individual: H0:βj=0H_0: \beta_j = 0 vs H1:βj≠0H_1: \beta_j \neq 0. Tots els regressors són individualment significatius al 5% (tots els p-valors <0,05< 0{,}05).

f) Interpreteu l'efecte que tenen les variables explicatives MINMEM i CACHE sobre el rendiment relatiu a partir dels intervals de confiança al 95% obtinguts per als paràmetres estimats.

Solución: MINMEM (elasticitat): un augment de l'1% en MINMEM incrementa en mitjana el rendiment entre un 0,0957% i un 0,2876%. CACHE (semi-elasticitat): per cada KB addicional de CACHE, el rendiment augmenta entre un 0,7532% i un 1,114% (aproximat: 0,75% a 1,11%).

La explicación paso a paso, hecha con IA, es Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

‹ Exercici anterior (continuació). Contrast del mod… · 2021 · Exercici 2. Model de regressió de la taxa de cotx… · 2021 ›

Más ejercicios de Regressió lineal múltiple: contrastos, multicol·linealitat i selecció de models