Bootstrapping

Fundamentos de Inferência em Python

Paul Savala

Assistant Professor of Mathematics

Bootstrapping

  • Bootstrapping = Amostragem com reposição
    1. Escolha uma amostra aleatória
    2. Anote o valor
    3. Devolva ao conjunto de dados (reposição)
    4. Repita
  • Amostra bootstrap = Amostra gerada por bootstrapping
Fundamentos de Inferência em Python

Intervalo de confiança não paramétrico

  • Análogo não paramétrico de stats.norm.interval
    • Amostre com reposição
    • Calcule a estatística de teste
    • Registre o valor
    • Repita
  • Cria uma distribuição empírica
Fundamentos de Inferência em Python
salaries_df['Years of Employment']
[6, 11, 14, 3, 2, ...]
sample_1 = salaries_df['Years of Employment'].sample(n=10)

print(max(sample_1) - min(sample_1))
7
  • Repita esse processo muitas vezes
  • 95% centrais dos resultados = intervalo de confiança bootstrap de 95%
Fundamentos de Inferência em Python
# Função da estatística
def max_min(x):
    return max(x) - min(x)

# Dados como tupla data = (salaries_df['Years of Employment'], )
bootstrap_ci = stats.bootstrap(data, max_min, vectorized=False, n_resamples=1000)
print(bootstrap_ci)
BootstrapResult(confidence_interval=ConfidenceInterval(low=33.0, high=38.0),
standard_error=1.3843971812870597)
Fundamentos de Inferência em Python

Intervalos de confiança normais

 

  • Exigem dados com distribuição normal
  • Calculados só pela média e erro padrão
  • Inferência válida apenas para dados normais
  • Muito rápidos de calcular

Intervalos de confiança bootstrap

 

  • Permitem qualquer distribuição
  • Calculados direto dos dados por reamostragem
  • Inferência válida para quaisquer dados
  • Bem mais lentos de calcular
Fundamentos de Inferência em Python

Casos de uso de bootstrapping

  • Ao trabalhar com dados não normais
    • Dados ranqueados
    • Dados assimétricos
  • Quando intervalos normais retornam valores duvidosos
  • Funciona com qualquer estatística que quisermos
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Vamos praticar!

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