O Primeiro Modelo

Desenho Experimental e Análise Avançada de Dados Ecológicos

João O. Santos

ISPA

Antes do Modelo: Importar

25 minutos · pares

Importação e Exportação de Dados

Façam 1 e 2. O 3 (inspeccionar o ficheiro do Qualtrics) é útil se quiserem ver linhas de metadados na prática.

O objectivo não é apenas abrir o ficheiro: é garantir que o R não converteu números em texto e que não estamos a arrastar linhas de cabeçalho fantasma. Saltem o 4 (Excel) e o 5 (exportação) se ainda não precisarem deles.

Importar → Inspeccionar → Modelar

15 minutos · pares

Abram WaterQualityTesting.csv, na pasta data/ do NRB, e confirmem:

caminho · dimensões · nomes · classes · primeiras linhas

Verifiquem se há valores omissos ou estranhos antes de avançar. Usem os nomes de colunas da preparação de water.

Antes de ajustar o modelo, precisamos de conhecer os dados que vamos analisar.

Uma Pergunta

O oxigénio médio difere de 8 mg/L?

Primeiro: Estimar

mean(water$Oxygen)
[1] 8.4
t.test(water$Oxygen, mu = 8)

    One Sample t-test

data:  water$Oxygen
t = 10, df = 499, p-value <2e-16
alternative hypothesis: true mean is not equal to 8
95 percent confidence interval:
 8.3 8.5
sample estimates:
mean of x 
      8.4 

A Pergunta Não Mudou

t: distância da média à referência

modelo: fixar ou libertar a média

Centrar

water$Oxygen_c <- water$Oxygen - 8

Agora zero significa 8 mg/L.

Modelo Compacto

\[ \widehat{Y}_{i,0}=0 \]

A média fica presa à referência.

Modelo Aumentado

\[ \widehat{Y}_{i,1}=\widehat{\beta}_0 \]

A média é estimada a partir dos dados.

Dados = Modelo + Erro

\[ Y_i=\widehat{Y}_i+e_i \]

observado = previsto + o que ficou por explicar

Comparar

m0 <- lm(Oxygen_c ~ 0, data = water)
m1 <- lm(Oxygen_c ~ 1, data = water)

anova(m0, m1)
Res.Df RSS Df Sum of Sq F Pr(>F)
500 411 NA NA NA NA
499 337 1 73 108 0

Correll et al. (2025)

A Pergunta

Libertar a média reduz suficientemente o erro para justificar o parâmetro?

O F

\[ F= \frac{\text{melhoria média}} {\text{erro médio restante}} \]

t e F

\[ F_{1,n-1}=t_{n-1}^{2} \]

Um parâmetro novo: a mesma pergunta em duas linguagens.

O Que Interessa

estimativa · incerteza · comparação · interpretação

Primeiro Aqui

5 minutos · grupos de 3 ou 5

Para m0 e m1:

qual fixa? · qual estima? · que parâmetro foi libertado?

Agora: Modelo 1

10 minutos · grupos de 3 ou 5

Comparação de Modelos — Exercícios

Façam exercício 1: agora a restrição libertada é um declive. É uma antecipação do próximo modelo.

Agora: R

15 minutos · grupos de 3 ou 5

Modelos Lineares no R — Exercícios

Apliquem a ideia do exercício 1 a water$Oxygen, com a referência didáctica 8 mg/L: recentrem a resposta e interpretem o intercepto e o seu IC.

Fechar

10 minutos · grupos de 3 ou 5

Escrevam uma frase com:

estimativa + IC + referência + unidade

Sem usar apenas «significativo» ou «não significativo».

Comparem as frases: que palavra deixaria a conclusão mais forte do que os dados permitem?

A Seguir

E se a previsão variar com uma variável quantitativa, em vez de ser a mesma para todos?

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