Rééchantillonnage bootstrap

Fondements de l'inférence en R

Jo Hardin

Instructor

Vérification d'hypothèses

  • Comment varient les échantillons de la population nulle ?

  • Statistique, proportion de succès dans l'échantillon → $\hat{p}$

  • Paramètre, proportion de succès dans la population → ${p}$

Fondements de l'inférence en R

Intervalles de confiance

  • Pas de population nulle, contrairement à la vérification d'hypothèses
  • Comment varient $p$ et $\hat{p}$ ?
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Fondements de l'inférence en R

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Fondements de l'inférence en R

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Fondements de l'inférence en R

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Fondements de l'inférence en R

ch4_2_v4.020.png

Fondements de l'inférence en R

Sondages

# Original data
Source: local data frame [30 x 3]
     flip_num  flip
        <int>  <chr>
1          1       H
2          2       H
3          3       H
4          4       T
5          5       H                
6          6       H
# ... with 24 more rows

Données originales

Candidat X Total des électeurs Proportion X
17 30 0.5667
Fondements de l'inférence en R

Sondages

# First resample
Source: local data frame [30 x 3]
   replicate flip_num  flip
       <dbl>    <int> <chr>
1          1        7     H
2          1       17     T
3          1       13     H
4          1       14     H
5          1       24     H
6          1       28     T
# ... with 24 more rows

Premier rééchantillonnage

Candidat X Total des électeurs Proportion X
17 30 0.5667
14 30 0.4667
Fondements de l'inférence en R

Sondages

# Second resample
Source: local data frame [30 x 3]
   replicate flip_num  flip
       <dbl>    <int> <chr>
1          2       21     H
2          2       19     T
3          2       25     H
4          2       24     T
5          2       21     H
6          2       28     T
7          2       13     H
8          2       23     H
9          2       24     T
10         2       24     T
# ... with 20 more rows 

Deuxième rééchantillonnage

Candidat X Total des électeurs Proportion X
17 30 0.5667
14 30 0.4667
18 30 0.6
Fondements de l'inférence en R

Sondages

# Third resample
Source: local data frame [30 x 3]
   replicate flip_num  flip
       <dbl>    <int> <chr>
1          3        6     H
2          3       19     H
3          3        1     H
4          3       24     T
5          3       11     H
6          3       28     T
7          3       16     H
8          3       13     H
9          3       21     T
10         3       29     H
# ... with 20 more rows

Troisième rééchantillonnage

Candidat X Total des électeurs Proportion X
17 30 0.5667
14 30 0.4667
18 30 0.6
12 30 0.4
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Erreur type

  • Erreur type de 0,09 obtenue par multiples rééchantillonnages

  • Décrit comment la statistique varie autour du paramètre

  • Le bootstrap donne une approximation de l'erreur type

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Variabilité de p-chapeau à partir de la population

# Compute p-hat for each poll
ex1_props <- recommend %>% 
    group_by(poll) %>% 
    summarize(prop_yes = 
                mean(vote == "yes"))
# Variability of p-hat
ex1_props %>% 
    summarize(sd(prop_yes))
# A tibble: 1 × 1
  `sd(prop_yes)`
           <dbl>
1     0.08523512
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Variabilité de p-chapeau à partir de l'échantillon (bootstrap)

# Select one poll from which to resample
one_poll <- all_polls %>%
    filter(poll ==1) %>%
    select(vote)

# Compute p-hat for each resampled poll
ex2_props <- one_poll %>%
    specify(response = vote,
            success = "yes") %>%
    generate(reps = 1000,
            type = "bootstrap")
# Variability of p-hat
ex2_props %>% 
    summarize(sd(stat))
# A tibble: 1 × 1
  `sd(stat)`
           <dbl>
1     0.08691885
Fondements de l'inférence en R

Passons à la pratique !

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