El análisis de regresión es una técnica estadística utilizada para modelar y analizar la relación entre una variable dependiente y una o más variables independientes. En MATLAB, existen diversas funciones y herramientas que facilitan la realización de análisis de regresión, desde métodos simples hasta técnicas más avanzadas.

Objetivos de esta sección

  • Comprender los conceptos básicos del análisis de regresión.
  • Aprender a realizar regresión lineal simple y múltiple en MATLAB.
  • Interpretar los resultados de un análisis de regresión.
  • Visualizar los resultados de la regresión.

Conceptos Básicos de Regresión

Regresión Lineal Simple

La regresión lineal simple modela la relación entre dos variables mediante una línea recta. La ecuación de la línea es: \[ y = \beta_0 + \beta_1 x + \epsilon \] donde:

  • \( y \) es la variable dependiente.
  • \( x \) es la variable independiente.
  • \( \beta_0 \) es la intersección (ordenada al origen).
  • \( \beta_1 \) es la pendiente de la línea.
  • \( \epsilon \) es el término de error.

Regresión Lineal Múltiple

La regresión lineal múltiple extiende la regresión lineal simple a múltiples variables independientes: \[ y = \beta_0 + \beta_1 x_1 + \beta_2 x_2 + \ldots + \beta_n x_n + \epsilon \]

Realizando Regresión Lineal en MATLAB

Regresión Lineal Simple

Paso 1: Preparar los Datos

Primero, necesitamos definir nuestras variables dependiente e independiente. Supongamos que tenemos los siguientes datos:

% Datos de ejemplo
x = [1, 2, 3, 4, 5];
y = [2, 4, 5, 4, 5];

Paso 2: Ajustar el Modelo

Utilizamos la función fitlm para ajustar un modelo de regresión lineal:

% Ajustar el modelo de regresión lineal
mdl = fitlm(x, y);

Paso 3: Visualizar los Resultados

Podemos visualizar los resultados del ajuste:

% Visualizar el ajuste
plot(mdl);
title('Regresión Lineal Simple');
xlabel('Variable Independiente (x)');
ylabel('Variable Dependiente (y)');

Paso 4: Interpretar los Resultados

Para interpretar los resultados, podemos revisar el resumen del modelo:

% Resumen del modelo
disp(mdl);

Regresión Lineal Múltiple

Paso 1: Preparar los Datos

Para la regresión lineal múltiple, necesitamos múltiples variables independientes. Supongamos que tenemos los siguientes datos:

% Datos de ejemplo
X = [1, 2; 2, 3; 3, 4; 4, 5; 5, 6];
y = [2, 3, 5, 4, 6];

Paso 2: Ajustar el Modelo

Utilizamos la función fitlm para ajustar un modelo de regresión lineal múltiple:

% Ajustar el modelo de regresión lineal múltiple
mdl = fitlm(X, y);

Paso 3: Visualizar los Resultados

Podemos visualizar los resultados del ajuste:

% Visualizar el ajuste
plot(mdl);
title('Regresión Lineal Múltiple');
xlabel('Variables Independientes (X)');
ylabel('Variable Dependiente (y)');

Paso 4: Interpretar los Resultados

Para interpretar los resultados, podemos revisar el resumen del modelo:

% Resumen del modelo
disp(mdl);

Ejercicio Práctico

Ejercicio 1: Regresión Lineal Simple

Dado el siguiente conjunto de datos, realiza un análisis de regresión lineal simple y visualiza los resultados.

% Datos de ejemplo
x = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10];
y = [2.3, 2.9, 3.1, 3.8, 4.2, 4.8, 5.1, 5.5, 6.0, 6.3];

% Ajustar el modelo de regresión lineal
mdl = fitlm(x, y);

% Visualizar el ajuste
plot(mdl);
title('Regresión Lineal Simple');
xlabel('Variable Independiente (x)');
ylabel('Variable Dependiente (y)');

% Resumen del modelo
disp(mdl);

Solución

Al ejecutar el código anterior, deberías obtener una gráfica que muestra la línea de regresión ajustada a los datos y un resumen del modelo que incluye los coeficientes de la regresión, el valor de R-cuadrado y otros estadísticos importantes.

Conclusión

En esta sección, hemos aprendido los conceptos básicos del análisis de regresión y cómo realizar regresión lineal simple y múltiple en MATLAB. Hemos visto cómo ajustar modelos, visualizar los resultados e interpretar los coeficientes y estadísticos del modelo. Con estas herramientas, puedes comenzar a aplicar técnicas de regresión a tus propios datos y obtener insights valiosos.

En la siguiente sección, exploraremos las pruebas estadísticas, que te permitirán evaluar la significancia de tus modelos y realizar comparaciones entre diferentes conjuntos de datos.

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